CN105571470A - 塔式太阳能热发电定日镜整体型面在线检测装置 - Google Patents

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魏秀东
牛文达
肖君
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    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/20—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures

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Abstract

本发明提供一种塔式太阳能热发电定日镜整体型面在线检测装置，属于太阳能热发电聚光器面形检测领域。解决现有对定日镜整体型面检测时存在检测过程繁琐耗时、不适合快速、在线检测的问题。该装置包括支撑结构、两个直线导轨、横梁、位移传感器、升降台、驱动机构、电控系统和显示屏，所述的两个直线导轨平行设置在支撑结构上，横梁的两端分别设置在两个直线导轨上，升降台与横梁连接，位移传感器与升降台连接，驱动机构用于驱动横梁沿两个直线导轨方向移动，电控系统用于控制驱动机构和升降台，显示屏用于显示实时测量结果。本发明的装置可快速、准确的对定日镜整体型面进行检测，检测精度高，检测速度快。

Description

塔式太阳能热发电定日镜整体型面在线检测装置
技术领域
本发明属于太阳能热发电聚光器面形检测领域，具体涉及一种塔式太阳能热发电定日镜整体型面在线检测装置。
背景技术
太阳能热发电技术作为一种可再生能源利用技术，近年来受到世界瞩目。塔式太阳能热发电技术具有大规模、发电效率高等特点，未来发电成本可进一步降低，因此受到更多的关注。塔式太阳能热发电技术采用定日镜场会聚太阳辐射至塔顶吸热器，由吸热器获得热能并传递到地面的热功转换系统，最终产生电能。定日镜的聚光性能决定了塔式太阳能热发电站的发电效率，因此，定日镜的型面检测至关重要。定日镜一般由许多面反光镜(子镜)拼接而成，拼接角度误差直接影响了定日镜的聚光性能，因此对定日镜整体型面检测十分重要。为实现塔式电站大规模建立，需要提供一种能快速、精确检测定日镜整体型面的检测方法及装置。
目前，定日镜整体型面的检测方法主要有激光束投影扫描法、条纹栅格摩尔条纹检测法、靶反射法等。激光束投影扫描法是激光束经过分光镜和多个棱镜，投射到待测子镜镜面上，再经过子镜和棱镜反射，最后分光镜投射会聚到位置传感器上。通过比较反射光线的理论投射位置，确定各子镜的法向偏差，该方法精度较高，但是测试装置较大，不适合快速检测。条纹栅格摩尔条纹检测法是利用相机拍摄条纹经被测聚光镜反射所成的像，栅格条纹的像携带了被测聚光镜的调制信息，对栅格条纹的像进行图像处理，进而反演聚光镜各子镜中心点的法向信息，该方法是一种可以实现快速高精度检测的好方法，但是装置成本较高，并且后续的图像处理较为复杂。靶反射法是先制作特殊的靶，利用相机拍摄靶经定日镜所成的像，比较靶经理想定日镜成的像，进而确定各子镜中心点法向偏差信息，该方法是一种可实现快速、高效检测的方法，但是对靶的制作要求高，测试精度偏低。
发明内容
本发明为解决现有对定日镜整体型面检测时存在检测过程繁琐耗时、不适合快速、在线检测的问题，提供一种塔式太阳能热发电定日镜整体型面在线检测装置。
本发明提供一种塔式太阳能热发电定日镜整体型面在线检测装置，该装置包括支撑结构、两个直线导轨、横梁、位移传感器、升降台、驱动机构、电控系统和显示屏，所述的两个直线导轨平行设置在支撑结构上，横梁的两端分别设置在两个直线导轨上，升降台与横梁连接，位移传感器与升降台连接，驱动机构用于驱动横梁沿两个直线导轨方向移动，电控系统用于控制驱动机构和升降台，显示屏用于显示实时测量结果。
本发明所述的每个升降台与四个位移传感器连接。
本发明所述的位移传感器通过安装架与升降台连接。
本发明所述的装置还包括位移传感器探测头，位移传感器探测头与位移传感器连接。
本发明的有益效果
本发明提供一种塔式太阳能热发电定日镜整体型面在线检测装置，该装置可快速、准确的对定日镜整体型面进行检测，可实现定日镜的整体型面在线安装、检测与调整，检测精度高，检测速度快，易于操作，适用于定日镜的大批量生产与装调。
附图说明
图1是本发明塔式太阳能热发电定日镜整体型面在线检测装置原理示意图；
图2是本发明塔式太阳能热发电定日镜整体型面在线检测装置整体结构图；
图3是本发明塔式太阳能热发电定日镜整体型面在线检测装置位移传感器安装结构图。
图中，1、被测定日镜，2、被测定日镜子镜，3、支撑结构，4、直线导轨，5横梁，6，位移传感器，7升降台，8、安装架，9、驱动机构，10、位移传感器探测头。
具体实施方式
结合图2说明本实施方式，一种塔式太阳能热发电定日镜整体型面在线检测装置，该装置包括支撑结构3、两个直线导轨4、横梁5、位移传感器6、升降台7、驱动机构9、电控系统和显示屏，所述的两个直线导轨4平行设置在支撑结构3上，横梁5的两端分别设置在两个直线导轨4上，通过两个直线导轨4使横梁5对被测定日镜进行横向扫描，升降台7与横梁5连接，位移传感器6与升降台7连接，驱动机构9用于驱动横梁4沿两个直线导轨4方向横向移动，电控系统用于控制驱动机构9和升降台7，显示屏用于显示实时测量结果。
本实施方式所述的支撑结构3用于承载两个直线导轨4、横梁5和位移传感器6，要求稳定、无变形，支撑结构3与地基间通过螺丝连接。
本实施方式所述的驱动机构9由驱动齿轮、电机和加速机组成，电机可采用伺服电机或步进电机，并加编码器。
结合图3说明本实施方式，本实施方式所述的每一个升降台7通过安装架8与四个位移传感器6连接，所述的装置还包括位移传感器探测头10，位移传感器探测头10与位移传感器6连接。
本实施方式所述的装置检测定日镜的具体过程为：
被测定日镜1通过地面行车被运至待检测地点并精确定位，待测地点为本发明塔式太阳能热发电定日镜整体型面在线检测装置的正下方，如图1所示，横梁5在驱动机构9的驱动下沿直线导轨4移动，扫描整个被测定日镜1，在每一列单元镜上方，横梁5停止移动并精确定位；每4个位移传感器6为一组，测量单元镜2镜面上4个采样点的矢高；测量前，位移传感器6被升降台7提升到最大高度，使位移传感器5的最下端与被测镜面1保持安全距离，升降台7最上方可用机械限位。开始测量时，首先驱动横梁5移动到被测单元镜2的正上方，精确定位以后，驱动升降台7携带位移传感器6向下缓慢匀速运动，直到运动到最下端的基准位置，此时，所有位移传感器6的位移传感器探测头10均应碰触到被测镜面，且被镜面轻轻顶起。升降台7最下端的基准位置采用光电开关进行限位，升降台7可采用步进电机或伺服电机进行驱动。升降台7携带位移传感器6向下运动，测量单元镜面的相对矢高，并将数据反馈到电控系统；电控系统根据测量值计算被测单元镜的调整值，并将结果实时显示在显示屏上；调整被测单元镜四个支撑螺栓，直至被测点实际矢高与理论矢高值相等，最终完成定日镜整体型面的检测与装调。

Claims (4)

1.一种塔式太阳能热发电定日镜整体型面在线检测装置，其特征在于，该装置包括支撑结构(3)、两个直线导轨(4)、横梁(5)、位移传感器(6)、升降台(7)、驱动机构(9)、电控系统和显示屏，所述的两个直线导轨(4)平行设置在支撑结构(3)上，横梁(5)的两端分别设置在两个直线导轨(4)上，升降台(7)与横梁(5)连接，位移传感器(6)与升降台(7)连接，驱动机构用于驱动横梁(5)沿两个直线导轨(4)方向移动，电控系统用于控制驱动机构(9)和升降台(7)，显示屏用于显示实时测量结果。
2.根据权利要求1所述的一种塔式太阳能热发电定日镜整体型面在线检测装置，其特征在于，所述的每个升降台(7)与四个位移传感器(6)连接。
3.根据权利要求1所述的一种塔式太阳能热发电定日镜整体型面在线检测装置，其特征在于，所述的位移传感器(6)通过安装架(8)与升降台(7)连接。
4.根据权利要求1所述的一种塔式太阳能热发电定日镜整体型面在线检测装置，其特征在于，所述的装置还包括位移传感器探测头(10)，位移传感器探测头(10)与位移传感器(6)连接。
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