CN102865997B - 一种用于太阳能集热器的车载式测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能移动热水系统或集热器测试系统的车载测试平台，特涉及一种用于太阳能集热器的车载式测试系统。本发明通过滑动架驱动装置和滑动架连接，在测试装置移除系统运动的过程中，滑动架驱动装置是通过伺服电机驱动链轮在链条固定的链传动移出机构上运动，从而带动滑动架在导轨上滑动，实现了太阳能以车载移动实现灵活作业，能灵活进行机动检测的目的。本发明突破以往工作条件为固定位置的太阳能集热器检测系统限制，以车载移动方式实现异地作业为创新点，能根据气象预报信息实现不同位置的机动检测，以整合和节约检测资源，提高我国自然阳光检测利用率和年检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能移动热水系统或集热器测试系统的车载测试平台，特涉及一种用于太阳能集热器的车载式测试系统。
背景技术
太阳能集热器是组成各种太阳能热利用系统的关键部件。无论是太阳能热水器、太阳灶、主动式太阳房、太阳能温室还是太阳能干燥、太阳能工业加热、太阳能热发电等都离不开太阳能集热器，都是以太阳能集热器作为系统的动力或者核心部件。太阳能集热器的产品检测目前都是利用规定辐射量的自然阳光在固定位置进行检测的，而固定位置符合条件的自然阳光是有限的，本发明填补了我国集热器的检测受气候条件限制不能移动作业等技术上的空缺，以提高我国自然阳光检测利用率和年检测效率。
集热器按不同的分类方法可以分为：液体集热器和空气集热器；跟踪集热器和非跟踪集热器；平板集热器和真空管集热器等；液体集热器和空气集热器；聚光型集热器和非聚光型集热器；低温集热器、中温集热器和高温集热器；纯铜集热板、铜铝复合集热板和纯铝集热板，以上集热器均产品都需要检测，本发明使得这样的检测能够机动作业，尤其是平板集热器和真空管集热器。
现有的技术中，例如产品名称为【太阳能实验室】【附网址：http://www.qianyan.biz/pshow-193506.html】的发明实例中，太阳能实验室布置为两层建筑楼，层高为2.8 m ，一楼建筑面积为200m2,二楼为100m2,测试系统须安置在房顶，处于露天固定状态，可见该实例资源配置多，成本高，适用范围受多种条件限制。
又例如产品名称为【旋转式太阳能及风能测量系统RSR1000】的发明实例中，主要适用工作地点为地面和屋顶，需要安装在塔架上，或者安装在直径为41.9mm的管子上，本发明相较该装置在安装和搬运方面更为便利。
中国发明专利《太阳能移动生活车》（申请号：CN201010138551.6）公开了是：太阳能装置都安装在一辆平板运输车上，能给野外作业人员提供洗浴、开水、炒菜、蒸饭、取暖、照明、生活用电等，并能伴随作业队伍随时移动。但该发明公开的太阳能车载平台过于简单，也不是用于太阳能集热器检测的，不便于太阳能集热器测试系统的灵活作业，灵活进行机动的检测。
发明内容
本发明的目的是突破以往工作条件较为固定的太阳能集热器检测系统，以车载移动实现灵活作业为创新点，设计制造一款可车载移动的太阳能集热器检测系统，能灵活作业进行机动检测，以及整合节约成本等资源。
本发明的技术方案是一种用于太阳能集热器的车载式测试系统，包括用于水平倾斜二维控制的自动跟踪系统，测试装置移出系统，用于支撑太阳能的支撑板展开系统，定位锁紧系统，支撑板展开系统安装在自动跟踪系统上，自动跟踪系统安装在测试装置移出系统上，定位锁紧系统对自动跟踪系统、测试装置移出系统和支撑板展开系统起锁紧作用，其特征在于：所述测试装置移出系统包括链条固定的链传动移出机构、滑动架驱动装置、伺服电机和导轨，滑动架驱动装置和滑动架连接，在测试装置移除系统运动的过程中，滑动架驱动装置是通过伺服电机驱动链轮在链条固定的链传动移出机构上运动，从而带动滑动架在导轨上滑动。其有益效果是：突破了以往工作条件较为固定的太阳能集热器检测系统，以车载移动实现灵活作业，能灵活进行机动检测。
如上所述的用于太阳能集热器的车载式测试系统，其特征在于：所述的自动跟踪系统采用回转平台或带丝杆螺母的连杆机构。其有益效果是：支撑板展开系统能在自动跟踪系统的作用下自动跟踪太阳，并能最大限度的收集太阳能。
如上所述的用于太阳能集热器的车载式测试系统，其特征在于：所述的支撑板展开系统能自动展开，展开尺寸从1400mmX2400mm到2200mmX2400mm，其有益效果是：支撑板展开系统能自动展开可检测2200mmX2200mm的集热器样品，又能自动回收到小尺寸以便进入车辆内部。
如上所述的用于太阳能集热器的车载式测试系统，其特征在于：还包括运载车辆，太阳能集热器的测试系统安装在运载车辆上。
如上所述的用于太阳能集热器的车载式测试系统，其特征在于：还包括风机系统，其安装在支撑板展开系统上。其有益效果是：冷风系统用于在模拟自然风条件下进行实验。
如上所述的用于太阳能集热器的车载式测试系统，其特征在于：还包括自动控制系统。其有益效果是：可以通过PID控制可控硅模块，进行微调来控制集热器的进口温度和流量调节，控制在集热器的进口温度是设定值±0.1℃以内，流量调节方面控制在设定值的±%1以内。
如上所述的用于太阳能集热器的车载式测试系统，其特征在于：所述的定位锁紧系统包括工作锁紧装置和复位锁紧装置。其有益效果是：在整个太阳能集热器展开后，通过工作锁紧装置来固定整个系统不受风力的影响而摆动；在运载车辆运行的过程中，通过复位锁紧装置来固定整个太阳能集热器不受道路的颠簸而损坏。
如上所述的用于太阳能集热器的车载式测试系统，其特征在于：还包括定位固定系统，所述的定位固定系统安装在运载车辆上，所述的运载车辆包括4个支撑腿，定位固定系统用于在太阳能集热器工作的过程中，防止运载车辆前后移动和不稳定。其有益效果是：可以保证测试时不受或少受外界的影响。在工作时，太阳能系统需要有相当高的稳定性，以保证在风力、重力（操作人员上下时）和其它不确定因素的影响下系统测量和跟踪的稳定性，减少外界条件的约束和影响，增强可靠性，保证测量结果最接近真实值。
如上所述的用于太阳能集热器的车载式测试系统，其特征在于：滑动架驱动装置和滑动架中间用万向器连接。其有益效果是：在测试装置移除系统运动的过程中能够自动适应路面高低不平的变化。
如上所述的用于太阳能集热器的车载式测试系统，其特征在于：所述的运载车辆分为驾驶间、操作间和设备间三部分，驾驶间在车头部分，操作间和设备间用立柱中隔板隔开，设备间在车尾部分，操作间在驾驶间和设备间的中间；其中设备间为两层布置方式。其有益效果是：驾驶室、操作间和设备间模块化便于操作与检修；检测系统交错两层布置，合理的利用空间，使整个系统分布均匀、重心居中，提高了整体系统的平稳性；视觉上也更为美观。
如上所述的用于太阳能集热器的车载式测试系统，其特征在于：所述的设备间上层包括自动控制系统和检测测试系统；设备间下层包括自动跟踪系统、测试装置移出系统和支撑板展开系统。其有益效果是：在狭小的空间内，能够将各个工作装置进行有序的布置。
附图说明
图1是车载平台的主视图；
图2是车载平台的后视图；
图3是车载平台的俯视图；
图4是工作锁紧装置三视图；
图5是复位锁紧装置三视图。
具体实施方式：
图1中标记说明：1—车底支撑腿、2—滑架驱动装置、3—滑动架、4—电动推杆、5—展开架、6—支撑腿、7—倾斜维度电机、8—倾斜维度回转平台、9—运载车辆。
图2中标记说明：10—滑动导轨、11—水平维度电机、12—水平维度回转平台、13—电机、14—丝杠。
图3中标记说明：15—工作锁紧装置、16—复位锁紧装置。
图4中标记说明：17—螺栓、18—锁紧固定块、19—上锁紧座、20—下锁紧座、21—锁紧滑动块。
图5中标记说明：22—锁紧滑块、23—法兰底座、24—法兰上盖。
以下结合附图和实例对本发明做进一步的详细说明。
太阳能集热器的车载式测试系统可以分别归纳为以下几个系统：
自动跟踪系统：倾斜维度电机7、倾斜维度回转平台8、水平维度电机11、水平维度回转平台12。本发明的自动跟踪系统包括两个维度方面的跟踪，即水平维度和倾斜维度方向的跟踪，水平维度方向选用水平维度电机11驱动水平维度回转平台12，使检测系统沿水平维度做旋转运动；倾斜维度方向选用倾斜维度电机7驱动倾斜维度回转平台8，使检测系统沿倾斜维度做旋转运动。
测试装置移出系统：滑架驱动装置2、滑动架3、滑动导轨10。本发明的测试装置移出系统中滑动架驱动装置2是通过伺服电机驱动链轮在链条固定的链传动移出机构上运动，从而通过万向节带动滑动架3在滑动导轨10上来回滑动。
支撑板展开系统：展开架5、电机13、丝杠14。本发明的支撑板展开系统是通过电机13带动丝杠14转动，在丝杠14的驱动下带动展开架5展开。
定位固定系统：车底支撑腿1、电动推杆4、支撑腿6。本发明的定位固定系统中车底支撑腿1直接固定在运载车辆9上，在太阳能集热器工作的过程中，防止运载车辆前后移动，可以保证测试时不受或少受外界的影响。支撑腿6通过一根销轴固定在滑动架3上，在测试装置移出系统运动的过程中起到支撑整个系统的作用。
定位锁紧系统：工作锁紧装置15、复位锁紧装置16。本发明的工作锁紧装置是当测试装置移出系统移出时通过工作锁紧装置15对滑动架3的固定来确保检测系统在工作状态时的稳定性，避免外界因素的影响，从而起到保护测量结果真实的作用。复位锁紧装置是当测试装置移出系统移入时通过复位锁紧装置16对滑动架3的固定来确保车辆行驶的过程中车辆的颠簸不损坏测试系统的机械结构。
如图4所示工作锁紧装置，当整个检测系统处于工作状态时，焊接在滑动架5上的上锁紧座19和用螺栓固定在转接板上的下锁紧座20对齐，然后通过螺栓17穿过上锁紧座19和下锁紧座20后旋转在锁紧滑动块21中，使整个系统在工作的过程中被锁紧固定，防止受外界的影响而摆动。
如图5所示复位锁紧装置，当整个检测系统在复位的过程中，焊接在滑动架5上的锁紧滑块22随着滑动架5移动，当移动到对应的法兰底座23时，整个检测系统随着锁紧滑块22移入法兰底座23的过程中被抬高而被逐渐的抬起，通过复位锁紧装置的锁紧固定来防止在运载车辆运行的过程中整个太阳能集热器检测系统受到道路的颠簸而损坏。
在太阳能集热器的车载式测试系统中，所述的运载车辆分为驾驶间、操作间和设备间三部分，驾驶间在车头部分，操作间和设备间用立柱中隔板隔开，设备间在车尾部分，分为上下两层，操作间在驾驶间和设备间的中间。在设备间的上层中，包括自动控制系统和检测测试系统。在设备间的下层中包括测试装置移出系统、自动跟踪系统、支撑板展开系统和定位锁紧系统。其中测试装置移出系统位于设备间下层的最下方，通过滑架驱动装置2驱动滑动架3在滑动导轨10上前后移动，滑架驱动装置2和滑动架3中间用万向节连接；自动跟踪系统通过螺栓连接固定在测试装置移出系统中滑动架3后端的法兰底座上，在自动跟踪系统中，通过倾斜维度电机7和水平维度电机11分别驱动倾斜维度回转平台8和水平维度回转平台12，使固定在自动跟踪系统上的支撑板展开系统能够进行倾斜维度和水平维度的转动，支撑板展开系统是通过螺栓连接固定在自动跟踪系统上的；在设备间的下层中，定位锁紧系统中一部分通过焊接的方式固定在自动跟踪系统的滑动架3上，一部分通过螺栓连接固定在转接板上，通过测试装置移出系统的前后移动，使两部分配合作用，起到对整个太阳能集热器检测系统的工作锁紧和复位锁紧作用。定位固定系统通过螺栓连接直接固定在运载车辆9的底部。
车载型家用太阳热水系统和太阳能集热器测试系统具体实施方式是：
（1）待车完全停稳后，放下图1所示车底支撑腿1，调整四个车底支撑腿高度让车子处于平稳状态；
（2）由图1所示滑架驱动装置2带动图1所示滑动架3沿着图2所示滑动导轨10向车箱外运动；
（3）当图1所示支撑腿6刚好完全伸出时（触发传感器）图1所示滑架驱动装置2暂停工作，同时图1所示电动推杆4工作使图1所示支撑腿6旋转至垂直于地面（触发传感器），同时图1所示电动推杆4停止工作；
（4）调整图1所示支撑腿6附件行走轮高度使滑架保持水平，图1所示滑架驱动装置2恢复工作至极限位置（触发传感器）同时由图3所示工作锁紧装置15将图1所示滑动架3锁紧；
（5）放下图1所示支撑腿6两边附件支撑架使工作台处于稳定状态；
（6）做好准备工作后，通过图2所示电机13带动图2所示丝杠14转动，在图2所示丝杠14的驱动下带动图1所示展开架5展开；然后通过图2所示电机11驱动图2所示回转平台12工作，图1所示电机7驱动图1所示回转平台8工作，自动跟踪太阳；
（7）调试和记录数据；
（8）采集数据完毕后通过图2所示电机11驱动图2所示回转平台12工作，图1所示电机7驱动图1所示回转平台8工作将展开收回并处于水平（触发传感器）；
（9）打开图3所示工作锁紧装置15，同时收起图1所示支撑腿6附件支撑架后由图1所示滑架驱动装置2带动回收至图2所示支撑腿6接近车尾位置（触发传感器），图1所示滑架驱动装置2暂停工作；
（10）图1所示电动推杆4开始工作将图1所示支撑腿6收起至平行于导轨（触发传感器）；
（11）图1所示滑架驱动装置2继续工作至滑架回收至极限位置（触发传感器），图3所示复位锁紧装置16锁紧图1所示滑架5；
（12）收起图1所示车底支撑腿1，完成当次测试工作。
Claims (7)
1.一种用于太阳能集热器的车载式测试系统，包括用于水平和倾斜二维控制的自动跟踪系统，测试装置移出系统，用于支撑太阳能集热器的支撑板展开系统，定位锁紧系统，支撑板展开系统安装在自动跟踪系统上，自动跟踪系统安装在测试装置移出系统上，定位锁紧系统对自动跟踪系统、测试装置移出系统和支撑板展开系统起锁紧作用，其特征在于：所述测试装置移出系统包括链条固定的链传动移出机构、滑动架驱动装置、伺服电机和导轨，滑动架驱动装置和滑动架连接，在测试装置移出系统运动的过程中，滑动架驱动装置是通过伺服电机驱动链轮在链条固定的链传动移出机构上运动，从而带动滑动架在导轨上滑动；还包括定位固定系统，所述的定位固定系统安装在运载车辆上，所述的运载车辆包括4个车底支撑腿和支撑腿，定位固定系统用于在太阳能集热器工作的过程中，防止运载车辆前后移动和不稳定，支撑腿通过一根销轴固定在滑动架上。
2.如权利要求1所述的用于太阳能集热器的车载式测试系统，其特征在于：还包括运载车辆，太阳能集热器的车载式测试系统安装在运载车辆上。
3.如权利要求1所述的用于太阳能集热器的车载式测试系统，其特征在于：还包括风机系统，其安装在支撑板展开系统上。
4.如权利要求1所述的用于太阳能集热器的车载式测试系统，其特征在于：还包括自动控制系统。
5.如权利要求1所述的用于太阳能集热器的车载式测试系统，其特征在于：所述的定位锁紧系统包括工作锁紧装置和复位锁紧装置。
6.如权利要求1所述的用于太阳能集热器的车载式测试系统，其特征在于：滑动架驱动装置和滑动架中间用万向器连接。
7.如权利要求2所述的用于太阳能集热器的车载式测试系统，其特征在于：所述的运载车辆分为驾驶间、操作间和设备间三部分，驾驶间在车头部分，操作间和设备间用立柱中隔板隔开，设备间在车尾部分，操作间在驾驶间和设备间的中间；其中设备间为两层布置方式。
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