CN105651165A - 太阳能热发电槽式聚光器整体型面在线检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明一种太阳能热发电槽式聚光器整体型面在线检测装置，属于太阳能热发电聚光器型面检测领域。解决现有对槽式聚光器整体型面检测时存在检测设备复杂庞大、检测过程繁琐耗时、不适合快速、在线检测的问题。该装置包括吸热管、龙门支架、直线导轨、测量相机和计算机，所述的直线导轨设置在龙门支架上，测量相机设置在直线导轨上，直线导轨上设置有滑块，带动测量相机进行滑动和定位，测量相机用于对被测槽式聚光器进行扫描和拍照，吸热管用于对被测槽式聚光器进行反射成像，计算机用于对测量相机拍摄的图像进行处理和计算。本发明的装置可快速、准确的对槽式聚光器整体型面进行检测，实现槽式聚光器的整体型面在线安装、检测与调整。

Description

太阳能热发电槽式聚光器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型面检测领域，具体涉及一种太阳能热发电槽式聚光器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，近年来得到了很快的发展，截至目前，国外已建成多个大型商业化太阳能热发电站，我国也于2015年开始启动大型商业化示范项目。槽式太阳能热发电是太阳能热发电技术中发展比较成熟的一种，它是利用抛物柱面反光镜将太阳辐射会聚到位于焦线处的吸热管，加热吸热管中的换热工质，获得热能并传递到热功转换系统，最终产生电能。槽式聚光器的聚光性能决定了槽式太阳能热发电站的发电效率，因此，槽式聚光器的整体型面检测至关重要。为实现槽式光热电站大规模建立，需要提供一种能快速、精确得在线检测槽式聚光器整体型面的检测方法及装置。
目前，太阳能热发电槽式聚光器整体型面检测方法主要有照相法、图像法、接触式测量法等。照相法是先在被测聚光镜上粘贴标志点，利用相机在不同角度对这些标志点进行成像，通过像点、物点的空间位置关系解得标志点的坐标，并拟合出聚光镜的三维面形，从而得出各个子镜的相对倾角。该方法精度很高，但需要在聚光镜表面粘贴大量标志点，较为繁琐和耗时，并不适合在线快速测量。图像法主要有吸热管反射法和靶反射法等。它们是通过拍摄吸热管(或者特殊靶标)经被测镜反射的图像，反射图像会被镜面面形调制，经过图像分析就可以得到各子镜间的拼接角度。图像法能进行快速的测量，但目前图像法均应用于外场检测，其结构形式不适合在生产车间快速在线检测。接触式测量法是利用位移传感器测量被测聚光器上某些特定点的矢高，从而直接得出被测聚光器的型面误差。接触式测量法可以快速、直接的得出被测聚光器的型面误差，但整个测量系统结构庞大，需要复杂的机械结构和较高的定位精度，制造成本很高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有对槽式聚光器整体型面检测时存在检测设备复杂庞大、检测过程繁琐耗时、不适合快速、在线检测的问题，而提供一种太阳能热发电槽式聚光器整体型面在线检测装置。
本发明提供一种太阳能热发电槽式聚光器整体型面在线检测装置，该装置包括吸热管、龙门支架、直线导轨、测量相机和计算机，所述的直线导轨设置在龙门支架上，测量相机设置在直线导轨上，直线导轨上设置有滑块，带动测量相机进行滑动和定位，测量相机用于对被测槽式聚光器进行扫描和拍照，吸热管用于对被测槽式聚光器进行反射成像，计算机用于对测量相机拍摄的图像进行处理和计算。
本发明所述的装置还包括吸热管架，所述的吸热管固定在吸热管架上。
本发明所述的装置还包括测量平台，所述的被测槽式聚光器设置在测量平台上。
本发明的有益效果
本发明一种太阳能热发电槽式聚光器整体型面在线检测装置，可快速、准确的对槽式聚光器整体型面进行检测，实现槽式聚光器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，适用于槽式聚光器的大批量生产与装调。
附图说明
图1是本发明太阳能热发电槽式聚光器整体型面在线检测装置原理示意图；
图2是本发明太阳能热发电槽式聚光器整体型面在线检测装置龙门架结构图；
图3是本发明太阳能热发电槽式聚光器整体型面在线检测装置直线导轨截图；
图4是本发明太阳能热发电槽式聚光器整体型面在线检测装置设备初始化图。
图5是本发明太阳能热发电槽式聚光器整体型面在线检测装置测量过程中测量相机采集的图片。
图中，1、被测槽式聚光器，2、吸热管，3、吸热管吊装架，4、测量平台，5、龙门支架，6，直线导轨，7、测量相机，8、被测聚光器理论轮廓线，9、吸热管理论轮廓线。
具体实施方式
结合图1至图3说明本实施方式，一种太阳能热发电槽式聚光器整体型面在线检测装置，该装置包括吸热管2、吸热管吊装架3、测量平台4、龙门支架5、直线导轨6、测量相机7和计算机，所述的直线导轨6设置在龙门支架5上，测量相机7设置在直线导轨6上，直线导轨6上设置有滑块，直线导轨6配有编码器，带动测量相机7进行滑动和定位，测量相机7用于对被测槽式聚光器1进行扫描和拍照，所述的吸热管2固定在吸热管吊装架3上，吸热管2用于对被测槽式聚光器1进行反射成像，计算机用于对测量相机7拍摄的图像进行处理和计算，计算机上有测量软件，测量软件用于对吸热管2图像进行处理，求解被测槽式聚光器1的型面误差，计算被测槽式聚光器1的调整量，同时控制测量相机7进行定位和图像采集。
本实施方式所述的被测槽式聚光器1通过地面行车被运至待测地点，并设置在测量平台4上，测量平台4用于放置被测聚光器1，并能够实现被测聚光器1的初始位置调整。
本实施方式所述的龙门支架5用于安装直线导轨6，龙门支架5的结构必须稳固，避免在测量过程中发生形变和振动。
本实施方式所述的直线导轨6采用伺服电机或步进电机驱动，并配有编码器，定位精度优于1mm，所述的测量相机7为高分辨CCD测量相机。
本实施方式所述的吸热管2通过吸热管吊装架3吊装在车间顶棚钢梁上，吸热管2的安装需保证水平，吸热管2与测量相机7之间的距离需要精确测量，测量误差小于1mm，吸热管2的位置可调整，且调整后能够锁紧，整体结构稳定、牢固。所述的吸热管2的颜色为黑色，吸热管2及夹持结构具有足够的刚度，具有整体变形量应<1mm。
本实施方式所述的利用太阳能热发电槽式聚光器整体型面在线检测装置进行测量过程如下：
1)被测槽式聚光器1初始位置校准：测量相机7位于直线导轨6的中心零点位置处，拍摄被测槽式聚光器1和吸热管2的边缘轮廓，并与理论计算的槽式聚光器的理论轮廓线8和吸热管理论轮廓线9进行比较，参见图4，如果被测槽式聚光器的实际边缘轮廓与理论值存在偏差，需要对被测槽式聚光器1的位置进行调整，直到被测槽式聚光器1的实际边缘轮廓与理论边缘轮廓完全重合，至此被测槽式聚光器1的初始位置校准结束。
2)被测槽式聚光器1整体型面测量：测量相机7沿直线导轨6运动，扫描整个被测槽式聚光器1，拍摄经被测槽式聚光器1反射的吸热管2的像，并将拍摄的图像传输到计算机，吸热管2的图像位置和变形量反映了被测槽式聚光器1的整体型面误差。计算机通过测量软件控制测量相机7进行定位和图像采集，采集的图像参见图5，测量软件对测量相机7拍摄的图像进行处理和计算，求解被测槽式聚光器1的型面误差，并将测量结果显示在显示屏上。
3)被测槽式聚光器1的在线装调：装调工人根据检测结果，对被测槽式聚光器1进行型面调整，直到被测槽式聚光器1的型面满足设计要求。

Claims (3)

1.一种太阳能热发电槽式聚光器整体型面在线检测装置，其特征在于，该装置包括吸热管(2)、龙门支架(5)、直线导轨(6)、测量相机(7)和计算机，所述的直线导轨(6)设置在龙门支架(5)上，测量相机(7)设置在直线导轨(6)上，直线导轨(6)上设置有滑块，带动测量相机(7)进行滑动和定位，测量相机(7)用于对被测槽式聚光器(1)进行扫描和拍照，吸热管(2)用于对被测槽式聚光器(1)进行反射成像，计算机用于对测量相机(7)拍摄的图像进行处理和计算。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能热发电槽式聚光器整体型面在线检测装置，其特征在于，本发明所述的装置还包括吸热管吊装架(3)，所述的吸热管(2)固定在吸热管吊装架(3)上。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能热发电槽式聚光器整体型面在线检测装置，其特征在于，所述的装置还包括测量平台(4)，所述的被测槽式聚光器(1)设置在测量平台(4)上。
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