CN103353666A - 一种便捷抛物聚光镜调试方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便捷抛物聚光镜调试方法与装置，属于抛物聚光镜调试技术领域。所述的调试装置包括抛物聚光镜、接收管、激光灯支架、平面镜支架、激光灯和小平面镜。所述调试方法，首先调整激光灯入射方向，然后将小平面镜阵列移出，通过激光灯射出的激光垂直于抛物聚光镜开口平面入射至抛物聚光镜面上，随后被反射至接收管上，保证每列激光点在同一水平线上，调试完毕。本发明利用激光灯的直射光线代替真实太阳光和复杂的模拟太阳光，可以不受环境条件限制进行调试，大大降低了调试成本和系统复杂程度；所述装置和方法可以节省人力资源，便捷高效；经调试合格后集热器即可保证入射太阳光线可以聚焦在接收管上，调试精度高。

Description

一种便捷抛物聚光镜调试方法与装置

技术领域

本发明属于抛物聚光镜调试技术领域，可用于太阳能集热器抛物面型的快速检测调节。具体是指一种便携抛物聚光镜调试方法与装置。

背景技术

随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重，清洁环保新能源尤其是太阳能热利用技术得到了人们越来越多的关注。目前，太阳能利用技术已广泛应用于集热发电、制冷采暖、化学工业、食品加工、纺织工业、木材加工、造纸工业等行业中。我国“十二五”规划已明确表示将扩大可再生能源的比重，特别是加大太阳能的开发力度，全面提升产业能力。

由于太阳能流密度较低，为了扩展其应用领域，必须通过抛物集热器来获得较高的集热温度。集热器的抛物型面将入射太阳光线反射汇聚至接收装置中才能产生高温，因此，抛物面的精确程度直接影响了太阳能热利用的效率高低。鉴于实际工程中的安装误差，非常有必要对已安装完成的抛物镜面进行面型检测，对比其标准型面以进行调试匹配。

目前对集热器抛物反射面的调试主要有三种方法，一种是在室外真实工作环境中跟踪太阳，根据接收器聚光情况进行调试；一种是在太阳实验室内采用模拟太阳光源照射集热器，根据抛物面反射情况进行调试；另一种是制作标准弧面模具，用标准模具卡量待测抛物弧面，检验出与标准模具不吻合的镜面，通过镜面调节装置使抛物面型与标准模具相同。

采用第一种方法在室外进行调试时，需受日照和环境条件限制，且太阳光源是时刻转动的，调试结果会有较大误差；若采用第二种方法，太阳模拟光源价格高昂且所需实验条件苛刻，只适于在实验室内小规模应用，难以对大面积集热器进行调试；第三种方法需要标准弧面模具，其制作过程比较复杂，且用该方法调试时需要耗费较多的人力资源和时间，总体成本较高。而且该方法只能检测单个抛物镜的弧面是否标准，无法保证安装就位的抛物反射镜系统可将光线精确地反射至接收装置上，造成调试精度和效率低下。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出一种便捷抛物聚光镜调试方法与装置。所述的调试装置包括抛物聚光镜、接收管、激光灯支架、平面镜支架、激光灯和小平面镜。在抛物聚光镜开口法线上方且高过接收管设置激光灯支架，在激光灯支架上设置由激光灯组成的激光灯阵列，激光灯阵列的正下方为平面镜支架，平面镜支架平行于抛物聚光镜开口平面，在平面镜支架上设置由小平面镜组成的小平面镜阵列，并且所述调试装置的空间位置关系从上到下依次为激光灯阵列、接收管、小平面镜阵列和抛物聚光镜。

所述小平面镜阵列放置在激光灯沿抛物聚光镜开口平面法线的下方，所述小平面镜阵列中小平面镜数量与激光灯阵列中激光灯数量相同，并且每一个激光灯在竖直方向都一一对应一个小平面镜。所述小平面镜阵列和激光灯阵列所在平面均垂直于所述抛物聚光镜开口平面法线。所述接收管设置在所述抛物聚光镜的焦点所在直线上。

本发明还提供一种便捷抛物聚光镜调试方法，包括如下步骤：

第一步，调整激光灯入射方向，使得激光灯入射方向垂直于抛物聚光镜开口平面。

激光垂直于聚光镜开口平面入射后，若经反射后的激光点与激光灯孔重合，则调整结束；若经反射后的激光点不与激光灯孔重合，则调整激光灯角度，直至二者重合为止。

第二步，将小平面镜阵列移出抛物聚光镜开口平面上方，激光灯射出的激光垂直于抛物聚光镜开口平面入射至抛物聚光镜面上，随后被反射至接收管上；如果接收管上每列激光点在同一水平线上，则停止调试；否则调节抛物聚光镜的镜面，直至每列激光点在同一水平线上。

第三步，将激光灯支架和激光灯阵列沿接收管长度方向移动，继续对剩余部分的抛物聚光镜进行调试，直至抛物聚光镜全部位置调试完毕。

本发明的优点在于：

1．利用激光灯的直射光线代替真实太阳光和复杂的模拟太阳光，可以不受环境条件限制进行调试，大大降低了调试成本和系统复杂程度；

2．激光灯和平面镜支架可根据所测集热器面积大小快速组装，激光灯和平面镜数量也可按所需精度选择，节省人力资源，便捷高效；

3．本发明针对已安装就位的集热器抛物面，经调试合格后即可保证入射太阳光线可以聚焦在接收管上，调试精度高。

附图说明

图1为本发明提供的便捷抛物聚光镜调试装置的正视图；

图2为本发明提供的便捷抛物聚光镜调试装置的侧视图。

图中：1—抛物聚光镜、2—接收管、3—激光灯支架、4—平面镜支架、5—激光灯、6—小平面镜。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

参见图1和图2，本发明提供了一种便捷抛物聚光镜调试方法和装置，所述抛物聚光镜调试装置包括抛物聚光镜1、接收管2、激光灯支架3、平面镜支架4、激光灯5和小平面镜6。在抛物聚光镜1开口法线上方且高过接收管2处设置激光灯支架3，在激光灯支架3上设置由激光灯组成的激光灯阵列5，激光灯阵列5的正下方为平面镜支架4，平面镜支架4平行于抛物聚光镜1开口平面，在平面镜支架4上设置由小平面镜组成的小平面镜阵列6，并且所述调试装置的空间位置关系从上到下依次为激光灯阵列5、接收管2、小平面镜阵列6和抛物聚光镜1。激光灯支架3和平面镜支架4均可根据所测抛物聚光镜1的尺寸快速组装，激光灯阵列5的数量也可按所测精度选择（一般需要测量的精度越高，选择较多数量的激光灯和小平面镜），小平面镜阵列6放置在激光灯沿抛物聚光镜1开口平面法线的下方，其数量与激光灯阵列5相同，并且每一个激光灯在竖直方向都一一对应一个小平面镜。所述小平面镜阵列6和激光灯阵列5所在平面均垂直于所述抛物聚光镜1开口平面法线。所述接收管2设置在所述抛物聚光镜1的焦点所在直线上。应用所述调试装置进行调试时，首先在被测抛物聚光镜1开口平面的法线向上的方向设置好激光灯支架3和激光灯阵列5，将布置有小平面镜阵列6的平面镜支架4平放在抛物聚光镜1开口平面上方正对激光灯阵列5。将激光灯阵列5通电开启，其射出的激光阵列沿抛物聚光镜1的抛物面开口平面法线打在下方的小平面镜阵列6上，经反射后又会射向上方。理论上，如果激光灯阵列5的激光出射方向和抛物聚光镜1开口平面垂直的话，经反射后的激光点会与激光灯孔重合。据此通过不断调整激光灯的倾斜角度直至所述反射的激光点与激光灯孔重合，此时说明激光灯阵列5的激光出射方向与抛物聚光镜1开口平面垂直，这是检测抛物聚光镜1的抛物弧面精度的基础。

随后移出小平面镜支架4，激光灯阵列5沿接收管2长度方向每次开启一列，该列激光会垂直于抛物聚光镜1开口平面照射至抛物聚光镜1上，根据抛物聚光原理，激光点会被反射至抛物聚光镜1的焦点处的接收管2上。若抛物面为标准型面，被反射后的激光点在接收管2上应在一条水平线上。如果某处的反射激光点偏离该水平线，则调整该处的镜面螺栓调节装置，直至同一列激光的反射激光点都在同一水平线上。重复上述步骤，直至全部激光灯阵列调整完毕。该部分抛物聚光镜1调试完毕后，将激光灯支架3和激光灯阵列5沿接收管2长度方向移动，继续对剩余部分的抛物聚光镜1进行调试，直至系统全部抛物聚光镜1调试完毕。此时，所有激光灯阵列5发出的直射激光均可经由抛物聚光镜1反射至接收管2上，且每列激光点均在同一水平线上，此时的抛物聚光镜1弧面可认为是标准抛物型面。

本发明实施例提供的一种便捷抛物聚光镜调试方法和装置，利用激光灯的直射光线代替真实太阳光和复杂的模拟太阳光，可以不受环境条件限制进行调试，大大降低了调试成本和系统复杂程度；激光灯阵列5和平面镜支架4可根据所测集热器大小快速组装，激光灯阵列5和平面镜阵列6数量也可按所需精度选择，节省人力资源，便捷高效；本发明针对已安装就位的集热器抛物面，经调试合格后即可保证入射太阳光线可以聚焦在接收管2上，调试精度高。

以上结合附图对本发明的具体实施方式作了说明，但这些说明不能被理解为限制了本发明的范围，本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本发明权利要求基础上的改动都是本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种便捷抛物聚光镜调试装置，其特征在于：包括抛物聚光镜、接收管、激光灯支架、平面镜支架、激光灯和小平面镜；在抛物聚光镜开口法线上方且高过接收管处设置激光灯支架，在激光灯支架上设置由激光灯组成的激光灯阵列，激光灯阵列的正下方为平面镜支架，平面镜支架平行于抛物聚光镜开口平面，在平面镜支架上设置由小平面镜组成的小平面镜阵列，并且所述调试装置的空间位置关系从上到下依次为激光灯阵列、接收管、小平面镜阵列和抛物聚光镜。

2.根据权利要求1所述的一种便捷抛物聚光镜调试装置，其特征在于：所述小平面镜阵列放置在激光灯沿抛物聚光镜开口平面法线的下方，所述小平面镜阵列中小平面镜数量与激光灯阵列中激光灯数量相同，并且每一个激光灯在竖直方向都一一对应一个小平面镜。

3.根据权利要求1所述的一种便捷抛物聚光镜调试装置，其特征在于：所述小平面镜阵列和激光灯阵列所在平面均垂直于所述抛物聚光镜开口平面法线；所述接收管设置在所述抛物聚光镜的焦点所在直线上。

4.一种便捷抛物聚光镜调试方法，其特征在于，采用权利要求1～3中任意一个权项中所述的装置，具体包括如下步骤：

第一步，调整激光灯入射方向，使得激光灯入射方向垂直于抛物聚光镜开口平面；

激光垂直于聚光镜开口平面入射后，若经平面镜反射后的激光点与激光灯孔重合，则调整结束；若经反射后的激光点不与激光灯孔重合，则调整激光灯角度，直至二者重合为止；

第二步，将小平面镜阵列移出抛物聚光镜开口平面上方，激光灯射出的激光垂直于抛物聚光镜开口平面入射至抛物聚光镜面上，随后被反射至接收管上；如果接收管上每列激光点在同一水平线上，则停止调试；否则调节抛物聚光镜的镜面，直至每列激光点在同一水平线上；

第三步，将激光灯支架和激光灯阵列沿接收管长度方向移动，继续对剩余部分的抛物聚光镜进行调试，直至抛物聚光镜全部位置调试完毕。

Images