CN102435417A - 聚光热发电反射镜曲面聚焦度在线维像测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚光热发电反射镜曲面聚焦度在线维像测试装置，包括测试搭载部和光源检测部，其中，测试搭载部包括用于固定待测反射镜组件的安装部件、调整待测反射镜组件的测量位置和空间姿态的调整部件，光源检测部包括平行投射光源和光密封结构，该光密封结构中设置有用于检测所述待测反射镜组件反射光参数的若干个光传感单元。本发明应用抛物面及凸透镜光的反射、透射原理，通过一个抛物反射面首先将平行光汇聚到焦点，经过一个与抛物反射面共此焦点的凸透镜组合，再将汇聚光转换回平行光并投射到截取屏，此屏上的光传感单元即时显示照度强度，此屏自身的被照亮度及轮廓可显示反射镜的直观聚焦程度。

Description

聚光热发电反射镜曲面聚焦度在线维像测试装置
技术领域
本发明涉及一种反射镜曲面测量装置，尤其是一种聚光热发电反射镜曲面聚焦度在线维像测试装置。
背景技术
作为新能源行业的重要组成部分的太阳能发电产业，聚光热发电是具有很大潜力和经济技术竞争优势的项目，未来的发展前途广阔。其装置的聚光反射镜组件在建设发电站所需设备中使用量最大，在大规模的反射镜组件生产过程中，如何使在线检测的速度与生产成品的速度相匹配，即在不影响生产产量的同时有效提高整个系统的合格品分拣率，成为了问题的关键。由于反射镜组件制造工艺的复杂性和外形庞大，一般的测量方法难以满足巨大的生产量的要求，需要一套自动控制的检测系统配合生产线设备都同步进行检测。 
同时，根据现代化生产质量管理的要求，检测设备还需要具备记录、检测信息通讯、对相关合格与不合格产品进行标识等最基本的功能。此外，根据现代生产的特点测量系统还要有兼容性，也就是与生产线的结合应该是嵌入式的友好型，即在需要时顺利接入投入使用，不需要时方便拆除，任何情况下都基本不影响生产正常进行。据现有专业信息来源显示，目前运用超声技术的检测设备由于分辨率较低而难以应用，国外成熟的相关检测仪器成套系统也很少见。而批量快速检测又是制镜生产必须解决且无法回避的问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种结构简单、可显示反射镜的直观聚焦程度的聚光热发电反射镜曲面聚焦度在线维像测试装置。
为实现上述目的，本发明聚光热发电反射镜曲面聚焦度在线维像测试装置，包括测试搭载部和光源检测部，其中，测试搭载部包括用于固定待测反射镜组件的安装部件、调整待测反射镜组件的测量位置和空间姿态的调整部件，光源检测部包括平行投射光源和光密封结构，该光密封结构中设置有图像截取屏，截取屏上设置用于检测所述待测反射镜组件反射光参数的若干个光传感单元。
进一步，所述测试搭载部和光源检测部均设置在平台上，所述平行投射光源为平行投射激光光源或平行投射普通光源。
进一步，所述安装部件包括镜支架，所述调整部件包括用于调整测量位置的滑动座和用于调整空间姿态的连接结构，所述待测反射镜组件通过连接结构安装在镜支架上，镜支架的下端固定设置在滑动座上，滑动座的下部通过滑轨结构设置在所述平台上。
进一步，所述连接结构包括用于连接固定所述待测反射镜组件的接口装置及控制所述待测反射镜组件三维移动和三坐标定位的控制器。
进一步，所述光源检测部还包括光源支架和光源平板，该光源平板竖直设置在光源支架上，光源支架固定设置于所述平台上，在光源平板朝向所述待测反射镜组件的一侧表面上设置有所述平行投射激光光源。
进一步，所述光密封结构镶嵌在所述光源平板的中部，所述光密封结构在靠近所述待测反射镜组件的一侧端口上设置有凸透镜组合，所述光密封结构的另一端口设置有所述图像截取屏，所述图像截取屏朝向凸透镜组合的一面上设置若干个所述光传感单元。
进一步，所述光密封结构为两端开口的长方形腔体，内部具有光暗室性质与外界不透光；所述平行投射激光光源由众多分立的呈蜂窝六角排列的单元组成，所发直射光垂直于光源平板。
进一步，所述凸透镜组合为边缘呈长方形的组合凸透镜，其对称轴方向与所述平行投射激光光源的出射方向平行，所述凸透镜组合的朝向反射镜的一面设置有减反射膜。
进一步，所述图像截取屏为一平面结构，光线由一面照射时可以在反面观察到光亮度，可显示照射到其上的光线明暗强弱及其轮廓；所述图像截取屏朝向所述凸透镜组合的一侧设置有减反射膜，若干个所述光传感单元呈蜂窝六角排列在其上，所述图像截取屏受光方向与所述平行投射激光光源的出射方向平行。
进一步，所述凸透镜组合在工作中，其焦点与所述待测反射镜组件中的反射镜的焦点重合；所述光密封结构内部设置的所述凸透镜组合与所述图像截取屏的距离能够调节。
本发明应用抛物面及凸透镜光的反射、透射原理，通过一个抛物反射面首先将平行光汇聚到焦点，经过一个与抛物反射面共此焦点的凸透镜组合，再将汇聚光转换回平行光并投射到截取屏，此屏上的光传感单元即时显示照度强度，此屏自身的被照亮度及轮廓可显示反射镜的直观聚焦程度。
附图说明
图1为本发明剖面结构示意图。
图2为本发明的光路设计示意图。
具体实施方式
下面，参考附图，对本发明进行更全面的说明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本发明全面和完整，并将本发明的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。
为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。
本发明的工作原理：平行于抛物线对称轴的光线从其开口端入射，经反射后汇聚于其焦点上。从一侧入射且平行于凸透镜或凸透镜组合对称轴或主光轴的光线，经过透镜后汇聚于另一侧焦点。
如图1、图2所示，本发明聚光热发电反射镜曲面聚焦度在线维像测试装置，包括测试搭载部和光源检测部，测试搭载部和光源检测部分别设置在平台3的两端。其中，测试搭载部包括镜支架4、滑动座5、滑轨结构6、连接结构7；光源检测部包括光源支架17、光源平板11、平行投射光源12和光密封结构14。
测试搭载部中，镜支架4的下端固定设置在滑动座5上，滑动座5的下部通过滑轨结构6设置在平台3上。待测反射镜组件1通过连接结构7安装在镜支架4上，连接结构7可调整待测反射镜组件1的空间姿态，调整待测反射镜组件1的俯仰及方位角度以及与光源检测部间的距离，以满足测量时的姿态要求。连接结构7包括接口装置和控制器（图中未示），接口装置用于连接固定待测反射镜组件1，控制器用于控制待测反射镜组件1的三维移动和三坐标定位。当待测反射镜组件1安装到镜支架4上后，通过滑轨结构6来移动滑动座5，可实现待测反射镜组件1测量位置的调整。滑动座5可受操控在平台3上移动、固定。
光源检测部中，光源支架17固定安装在平台3的一端，光源支架17上部设置有光源平板11，在光源平板11朝向待测反射镜组件1的一侧表面上设置有平行投射光源12，平行投射光源12由众多分立的呈蜂窝六角排列的单元组成，其所发直射光垂直于光源平板11，平行投射光源12可选平行投射激光光源或平行投射普通光源，一般采用效果更佳的平行投射激光光源。光密封结构14镶嵌在光源平板11的中部，光密封结构14为两端开口的长方形腔体，内部具有光暗室性质与外界不透光，光密封结构14内在靠近待测反射镜组件1的一侧端口上设置有凸透镜组合13，光密封结构14的另一端口设置有图像截取屏16，图像截取屏16朝向凸透镜组合13的一面上设置若干个光传感单元15。
凸透镜组合13为边缘呈长方形的组合凸透镜，其对称轴方向与平行投射光源12的出射方向平行，凸透镜组合13的朝向反射镜的一面设置有减反射膜。
图像截取屏16为一平面结构，光线由一面照射时可以在反面观察到光亮度，可显示照射到其上的光线明暗强弱及其轮廓；图像截取屏16朝向凸透镜组合13的一侧设置减反射膜，若干个光传感单元15呈蜂窝六角排列在其上，图像截取屏16受光方向与平行投射光源12的出射方向平行。凸透镜组合13在工作中，其焦点与反射镜2的焦点重合，凸透镜组合的焦距可调，凸透镜组合13与图像截取屏16的距离能够调节。
使用时，第一步，将反射镜组件1固定安装于镜支架4上，通过滑轨结构6将镜支架4及滑动座5移动至待测位置，并进行空间三维调整，同时配合调节连接结构7使反射镜2及凸透镜组合13的对称轴重合于对称轴8；紧接着再调节光密封结构14，使凸透镜组合13的焦点与反射镜2的焦点重合，此时反射镜2与凸透镜组合的重合焦点9位于两者之间。
第二步：打开平行投射光源12，光路设计中箭头50表示光线照射方向。观察记录图像截取屏16上的聚焦亮斑形状及均匀度，由仪器逐个记录各个光传感单元15的数值。
本发明通过采用测量的一体化设计的移动测量装置。遵循简洁、合理、直观的基本宗旨，将激光光源，反射光的收集、光束整形、图像截取等装置进行合理的机械及光路设计，将以上装置集成于移动测试台上。平行投射光源发射平行光照射反射镜曲面，同时通过装置收集反射光并使之转化为一束平行光，以带照度传感器的截取屏在一定距离上截断光束，由安置在截取屏不同位置的照度传感器给出照度值，检测者目测观察截取屏上光斑的形状、位置与亮度。通过采用平行投射激光光源作为太阳的模拟光源，对反射镜曲面进行照射并利用收集、光束整形、图像截取屏等装置，测量反射光收集光斑的汇聚图像，形状、照度等相关参数。

Claims (10)

1.聚光热发电反射镜曲面聚焦度在线维像测试装置，其特征在于，该装置包括测试搭载部和光源检测部，其中，测试搭载部包括用于固定待测反射镜组件的安装部件、调整待测反射镜组件的测量位置和空间姿态的调整部件，光源检测部包括平行投射光源和光密封结构，该光密封结构中设置有图像截取屏，截取屏上设置用于检测所述待测反射镜组件反射光参数的若干个光传感单元。
2.  如权利要求1所述的聚光热发电反射镜曲面聚焦度在线维像测试装置，其特征在于，所述测试搭载部和光源检测部均设置在平台上，所述平行投射光源为平行投射激光光源或平行投射普通光源。
3.  如权利要求2所述的聚光热发电反射镜曲面聚焦度在线维像测试装置，其特征在于，所述安装部件包括镜支架，所述调整部件包括用于调整测量位置的滑动座和用于调整空间姿态的连接结构，所述待测反射镜组件通过连接结构安装在镜支架上，镜支架的下端固定设置在滑动座上，滑动座的下部通过滑轨结构设置在所述平台上。
4.  如权利要求3所述的聚光热发电反射镜曲面聚焦度在线维像测试装置，其特征在于，所述连接结构包括用于连接固定所述待测反射镜组件的接口装置及控制所述待测反射镜组件三维移动和三坐标定位的控制器。
5.  如权利要求2所述的聚光热发电反射镜曲面聚焦度在线维像测试装置，其特征在于，所述光源检测部还包括光源支架和光源平板，该光源平板竖直设置在光源支架上，光源支架固定设置于所述平台上，在光源平板朝向所述待测反射镜组件的一侧表面上设置有所述平行投射激光光源。
6.  如权利要求5所述的聚光热发电反射镜曲面聚焦度在线维像测试装置，其特征在于，所述光密封结构镶嵌在所述光源平板的中部，所述光密封结构在靠近所述待测反射镜组件的一侧端口上设置有凸透镜组合，所述光密封结构的另一端口设置有所述图像截取屏，所述图像截取屏朝向凸透镜组合的一面上设置若干个所述光传感单元。
7.  如权利要求6所述的聚光热发电反射镜曲面聚焦度在线维像测试装置，其特征在于，所述光密封结构为两端开口的长方形腔体，内部具有光暗室性质与外界不透光；所述平行投射激光光源由众多分立的呈蜂窝六角排列的单元组成，所发直射光垂直于光源平板。
8.  如权利要求7所述的聚光热发电反射镜曲面聚焦度在线维像测试装置，其特征在于，所述凸透镜组合为边缘呈长方形的组合凸透镜，其对称轴方向与所述平行投射激光光源的出射方向平行，所述凸透镜组合的朝向反射镜的一面设置有减反射膜。
9.  如权利要求6所述的聚光热发电反射镜曲面聚焦度在线维像测试装置，其特征在于，所述图像截取屏为一平面结构，光线由一面照射时可以在反面观察到光亮度，可显示照射到其上的光线明暗强弱及其轮廓；所述图像截取屏朝向所述凸透镜组合的一侧设置有减反射膜，若干个所述光传感单元呈蜂窝六角排列在其上，所述图像截取屏受光方向与所述平行投射激光光源的出射方向平行。
10.如权利要求9所述的聚光热发电反射镜曲面聚焦度在线维像测试装置，其特征在于，所述凸透镜组合在工作中，其焦点与所述待测反射镜组件中的反射镜的焦点重合；所述光密封结构内部设置的所述凸透镜组合与所述图像截取屏的距离能够调节。
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