一种线性菲涅尔能流密度测试系统技术方案

本发明专利技术公开一种线性菲涅尔能流密度测试系统，包括线性菲涅尔支架、吸热器、反射镜场、能流密度测试主体、转向滑轮、左导向轨、右导向轨、冷水机、吊滑轮横梁组件、一位手摇绞盘、二位手摇绞盘、控制柜、相机支撑组件和测试软件构成。所述能流密度测试主体通过二位手摇绞盘将其沿着左导向轨和右导向轨升到吸热器位置；所述冷水机开启给能流密度测试主体中一位热流传感器和二位热流传感器进行冷却；所述反射镜场开启自动跟踪模式，太阳光反射到能流密度测试主体中朗泊靶面上，同时相机支撑组件中工业相机拍照，将拍摄的照片和采集的数据传回到电脑上测试软件中后台分析，得出整个吸热器入口能流密度分布图。

【技术实现步骤摘要】
一种线性菲涅尔能流密度测试系统
本专利技术涉及太阳能密度检测
具体地说是一种线性菲涅尔能流密度测试系统。
技术介绍
太阳能作为一种新型清洁能源，现已被人类广泛应用，尤其是在利用太阳能发电领域，认为是一种可再生能源，各个国家均投入了大量资金和人员进行研究，提高太阳能利用效率，为了达到高效太阳能转换效率，需要提高反射镜场光学效率和跟踪精度，并增加吸热器吸热效率，目前最终能量大小主要是依靠硬件理论参数模拟计算，实际忽略了很多环境因素影响，如灰尘、湿度和辐照等因素，因此，需对最终实际能量进行测量，来反推硬件哪方面因素影响，进而去优化硬件设施。CN102788640A公开了小朗伯靶能流密度测量仪，采用铝合金型材制作主体，热流传感器固定，朗泊靶上下移动采集光斑，相机固定高速拍照，最后合成完整光斑图，后台进行分析得出能流密度分布，这个专利针对点聚焦高温能流密度测量的一种装置。CN103206792A公开了槽式聚光器太阳能能流测量仪,采用电动驱动朗泊靶和相机同步移动，使得朗泊靶在槽式聚光器焦点位置采集光斑，快速移动，相机高速拍照，最后合成完整光斑图，后台后台进行分析得出能流密度分布，这个专利针对线聚焦槽式结构能流密度测量的一种仪器。上述公开的测量仪中，均无法适用于线性菲涅尔结构聚光系统能流密度测量，针对线性菲涅尔本身结构，专利技术了一种线性菲涅尔能流密度测试系统。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种与线性菲涅尔聚光系统结构匹配的一种线性菲涅尔能流密度测试系统，为了避免高空测试和低温环境情况下出问题，采用手动升降结构，实现了结构简单，便于维护和测量系统的稳定性的特性。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：上述一种线性菲涅尔能流密度测试系统，包括线性菲涅尔支架、吸热器、反射镜场、能流密度测试主体、转向滑轮、左导向轨、右导向轨、冷水机、吊滑轮横梁组件、一位手摇绞盘、二位手摇绞盘、控制柜、相机支撑组件和测试软件构成。所述的线性菲涅尔支架、吸热器和反射镜场三部分构成线性菲涅尔聚光系统,作为本专利技术的被测试对象。所述能流密度测试主体,包括左端板、一位支撑座、一位方管、一位加强板、一位滑轮、一位斜支撑杆、一位斜杆支撑座、一位滑轨、一位锁紧滑块、二位支撑座、右端板、滑块、朗泊靶、一位提手、二位提手、一位合页、二位合页、三位支撑座、二位方管、二位加强板、二位滑轮、二位斜支撑杆、二位斜杆支撑座、二位滑轨、二位锁紧滑块、四位支撑座、传感器支架、一位热流传感器、二位热流传感器和吊环。所述左端板采用不锈钢加工为T性结构，上半部分内侧左右位置分别安装三位支撑座和一位支撑座；中间部分内侧横梁处安装一位合页和二位合页；下半部分外侧安装两个滑块。所述右端板采用不锈钢加工为T性结构，上半部分内侧左右位置分别安装二位支撑座和四位支撑座，下半部分外侧安装两个滑块。所述一位方管左端与一位支撑座通过螺栓固定在一起，一位方管中间部位上表面安装固定一位加强板；所述一位加强板上安装一位滑轮；一位方管右端与二位支撑座固定一起，二位支撑座安装在右端板内侧。所述一位方管与二位支撑座位置内侧，安装一位滑轨和一位锁紧滑块；所述一位斜支撑杆一端与一位斜杆支撑座连接，一端与一位锁紧滑块连接。朗泊靶调整角度时，一位斜支撑杆跟随变化一定角度，一位锁紧滑块沿着一位滑轨移动到一定距离后，人工固定一位锁紧滑块，让一位斜支撑杆顶住朗泊靶保持这个角度。所述二位方管一端与三位支撑座固定，一端与四位支撑座固定；所述四位支撑座安装在右端板内侧，二位方管中间位置安装二位加强板；所述二位加强板上安装二位滑轮，靠近四位支撑座二位方管内侧安装二位滑轨和二位锁紧滑块。所述二位斜支撑杆一端与二位斜杆支撑座连接在一起，一端与二位锁紧滑块连接在一起，朗泊靶调整角度时，二位斜支撑杆跟随变化一定角度，二位锁紧滑块沿着二位滑轨移动到一定距离后，人工固定二位锁紧滑块，让二位斜支撑杆顶住朗泊靶保持这个角度。所述朗泊靶采用优质铝合金材质加工而成，为增加朗泊靶刚性，四个边采用不锈钢制作框架来支撑，背面焊接固定铝合金矩形管作为加强筋，围成一个矩形框，背部加强筋宽度方向短边上分别安装一位提手和二位提手；选取不锈钢框架左边短边安装一位合页和二位合页并固定，一位合页和二位合页另外一边与左端板内侧中间横梁固定；在支撑朗泊靶不锈钢框架中间部位安装传感器支架，一位斜杆支撑座和二位斜杆支撑座分别固定在不锈钢框架两个长边中间位置；所述传感器支架采用优质铝合金加工而成，上面设置了安装一位热流传感器和二位热流传感器孔，对应朗泊靶面也设置了传感器孔，安装到位与朗泊靶正面齐平；朗泊靶正面喷涂三氧化二铝涂层，使其漫反射率达到90％以上，硬度达到HRC40以上。所述吊环安装在支撑朗泊靶不锈钢框架右边短边中间位置，与一位手摇绞盘配合使用；所述一位手摇绞盘，当实验需要调整角度时，一位手摇绞盘上钢丝绳钩把吸热器横梁位置作为支点，穿过横梁下来钩住吊环，人工辅助手摇一位手摇绞盘，将朗泊靶拉起所需要的角度，一位斜支撑杆和二位斜支撑杆随动到一定角度，一位锁紧滑块和二位锁紧滑块也移动到指定位置，然后固定滑块，让一位斜支撑杆和二位斜支撑杆同时顶住朗泊靶保持这个角度，然后通过二位手摇绞盘将能流密度测试主体沿着左导向轨和右导向轨升到吸热器位置进行实验。所述转向滑轮安装在线性菲涅尔支架左侧立柱侧面，靠近顶部位置；所述左导向轨安装在线性菲涅尔支架左侧两个立柱之间，右导向轨安装在线性菲涅尔支架右侧两个立柱之间，分别与能流密度测试主体中左端板和右端板外侧滑块配合工作。所述冷水机主要作用是在实验时，给一位热流传感器和二位热流传感器冷却。所述吊滑轮横梁组件主要由不锈钢方管横梁、一位方管支撑座、二位方管支撑座、一位吊滑轮、二位吊滑轮和三位转向滑轮构成。所述二位手摇绞盘主要是为升降能流密度测试主体提供动力，二位手摇绞盘上钢丝绳通过转向滑轮，从吊滑轮横梁组件中三位转向滑轮穿过，向下绕过二位滑轮，享受穿过二位吊滑轮和一位吊滑轮，再向下绕过一位滑轮，钢丝绳头向上固定在一位吊滑轮旁边，这种滑轮绕线法，可以使一位滑轮和二位滑轮变为动滑轮，手摇升降重量减少一半，操作者比较省力。所述相机支撑组件主要由铝型材横梁、左快速夹紧钳、右快速夹紧钳、云台支撑板、相机云台和工业相机构成。所述左快速夹紧钳和右快速夹紧钳分别安装在铝型材横梁左右端部，主要用于固定相机支撑组件；所述云台支撑板安装在铝型材横梁中间位置，云台支撑板上安装相机云台，工业相机安装在相机云台上，微调相机云台使工业相机中心线与朗泊靶中心线重合，保证拍照时，朗泊靶在工业相机视野范围内清晰可见。所述控制柜是为工业相机提供电源，与工业相机通信的中转站，和一位热流传感器和二位热流传感器数据采集的中转站，再通过网络通信线将工业相机和热流传感器采集的数据传送到电脑里测试软件。所述测试软件可以实时查看工业相机拍照情况，也可实时采集一位热流传感器和二位热流传感器数据，提供后台进行模拟分析计算，最终输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线性菲涅尔能流密度测试系统，其特征在于，包括：线性菲涅尔支架(100)、吸热器(200)、反射镜场(300)、能流密度测试主体(400)、转向滑轮(500)、左导向轨(600)、右导向轨(700)、冷水机(800)、吊滑轮横梁组件(900)、一位手摇绞盘(1000)、二位手摇绞盘(1100)、控制柜(1200)、相机支撑组件(1300)和测试软件(1400)构成，所述线性菲涅尔支架(100)、吸热器(200)和反射镜场(300)三部分构成线性菲涅尔聚光系统，作为本专利技术被测试对象；所述能流密度测试主体(400)中左端板(401)上滑块(419)与左导向轨(600)装配在一起，右端板(402)上滑块(419)与右导向轨(700)装配在一起，通过二位手摇绞盘(1100)中钢丝绳将能流密度测试主体(400)升到吸热器(200)位置；所述转向滑轮(500)安装在线性菲涅尔支架(100)左边立柱外侧，为二位手摇绞盘(1100)钢丝绳提供导向；所述冷水机(800)是给能流密度测试主体(400)中一位热流传感器(421)和二位热流传感器(422)冷却作用；所述吊滑轮横梁组件(900)作为能流密度测试主体(400)升降承载体，并为二位手摇绞盘(1100)钢丝绳提供导向作用；所述一位手摇绞盘(1000)钢丝绳钩穿过吸热器(200)左边支撑横梁，钩住能流密度测试主体(400)中吊环(430)，来调整朗泊靶(408)角度；所述二位手摇绞盘(1100)为能流密度测试主体(400)升降动力机构；所述控制柜(1200)为工业相机(1306)提供电源，与工业相机(1306)通信的中转站，和一位热流传感器(421)和二位热流传感器(422)数据采集的中转站，通过网络通信线将工业相机(1306)、一位热流传感器(421)和二位热流传感器(422)采集的数据传送到电脑里测试软件(1400)；所述相机支撑组件(1300)作为线性菲涅尔能流密度测试系统及装置图像采集模块；所述测试软件(1400)可以实时查看工业相机(1306)拍照情况，也可实时采集一位热流传感器(421)和二位热流传感器(422)数据，提供后台进行模拟分析计算，最终输出完整的灰度照片、彩虹图和每个点能流密度数据值。/n...

【技术特征摘要】
1.一种线性菲涅尔能流密度测试系统，其特征在于，包括：线性菲涅尔支架(100)、吸热器(200)、反射镜场(300)、能流密度测试主体(400)、转向滑轮(500)、左导向轨(600)、右导向轨(700)、冷水机(800)、吊滑轮横梁组件(900)、一位手摇绞盘(1000)、二位手摇绞盘(1100)、控制柜(1200)、相机支撑组件(1300)和测试软件(1400)构成，所述线性菲涅尔支架(100)、吸热器(200)和反射镜场(300)三部分构成线性菲涅尔聚光系统，作为本发明被测试对象；所述能流密度测试主体(400)中左端板(401)上滑块(419)与左导向轨(600)装配在一起，右端板(402)上滑块(419)与右导向轨(700)装配在一起，通过二位手摇绞盘(1100)中钢丝绳将能流密度测试主体(400)升到吸热器(200)位置；所述转向滑轮(500)安装在线性菲涅尔支架(100)左边立柱外侧，为二位手摇绞盘(1100)钢丝绳提供导向；所述冷水机(800)是给能流密度测试主体(400)中一位热流传感器(421)和二位热流传感器(422)冷却作用；所述吊滑轮横梁组件(900)作为能流密度测试主体(400)升降承载体，并为二位手摇绞盘(1100)钢丝绳提供导向作用；所述一位手摇绞盘(1000)钢丝绳钩穿过吸热器(200)左边支撑横梁，钩住能流密度测试主体(400)中吊环(430)，来调整朗泊靶(408)角度；所述二位手摇绞盘(1100)为能流密度测试主体(400)升降动力机构；所述控制柜(1200)为工业相机(1306)提供电源，与工业相机(1306)通信的中转站，和一位热流传感器(421)和二位热流传感器(422)数据采集的中转站，通过网络通信线将工业相机(1306)、一位热流传感器(421)和二位热流传感器(422)采集的数据传送到电脑里测试软件(1400)；所述相机支撑组件(1300)作为线性菲涅尔能流密度测试系统及装置图像采集模块；所述测试软件(1400)可以实时查看工业相机(1306)拍照情况，也可实时采集一位热流传感器(421)和二位热流传感器(422)数据，提供后台进行模拟分析计算，最终输出完整的灰度照片、彩虹图和每个点能流密度数据值。


2.根据权利要求1所述的一种线性菲涅尔能流密度测试系统，其特征在于，所述能流密度测试主体(400)，包括左端板(401)、一位支撑座(403)、一位方管(404)、一位加强板(405)、一位滑轮(406)、一位斜支撑杆(407)、一位斜杆支撑座(423)、一位滑轨(424)、一位锁紧滑块(425)、二位支撑座(410)、右端板(402)、滑块(419)、朗泊靶(408)、一位提手(409)、二位提手(426)、一位合页(411)、二位合页(412)、三位支撑座(413)、二位方管(414)、二位加强板(415)、二位滑轮(416)、二位斜支撑杆(417)、二位斜杆支撑座(429)、二位滑轨(428)、二位锁紧滑块(427)、四位支撑座(418)、传感器支架(420)、一位热流传感器(421)、二位热流传感器(422)和吊环(430),所述左端板(401)上半部分内侧左右位...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫素英，赵晓燕，张迪，杨正，潘文丽，张鸿飞，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，北京熙印智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15