CN105785552A - 基于蝶式太阳能光热系统反射镜的检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于蝶式太阳能光热系统反射镜的检测装置及检测方法，通过在聚光器反射面上设置一个可易于移动至聚光器上任一反射镜座标上方的光束仪，该光束仪发射垂直向下的可见光束，当垂直向下的可见光束照射到反射镜面，调整反光镜角度使可见光束反射后光斑落在光接收器设定的焦点位置上，此时的反射镜位置即为校准位置，固紧反射镜，达到了安装调整反射镜位置的目的，本发明的检测装置结构简易、成本低、安装简易，检测方法简单、检测效率高，解决了碟式太阳能光热系统在安装调整和复检测每块有光学曲面的反射镜中存在的难题。

Description

基于蝶式太阳能光热系统反射镜的检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及太阳能光热发电技术领域，尤其是涉及用于对大型蝶式太阳能光热系统其具有光学球面或抛物面的反射镜的每单块反射镜进行安装调整的检测装置及检测方法。

背景技术

太阳能光热利用当今世界非常重视，光热利用已列入中国十三五规划中一重点发展项目，我们在其中之一的碟式太阳能光热系统工程方面作了深入研究。它的原理就是利用一个有光学曲面的高反射率镜面把太阳光反射汇聚到理论焦点产生高温利用。为了获取更多热能，反射面积越来越大，使用的小块反射镜就增加。承托的钢结构体系庞大，有几十吨甚至百吨以上，直径有二十几米或者更多。在跟踪太阳方向运动过程中钢反射镜架最高点会达到三十米以上。众多排列的单件光学曲面反射镜必须整体组合后安装达到理论设计的光学曲面状态，保证太阳光经每块反射镜反射后准确汇聚在设计焦点处并非易事。如果利用太阳光调整每块反射镜，不需要人为制造一个平行光源基准。但是工程人员站在缓慢转动的庞大钢架上头顶烈日暴晒工作显然是十分辛苦，又十分危险的，并且效率极低。已经有方案提出来把反射镜巨型钢架凹面向上平放于承重台上，设计建造一个比之更大的精密仪器产生垂直光源调整反射镜，这个巨型仪器将耗资巨大难以复制，也绝对不可能搬迁，工地上装成百上千个碟式太阳能光热钢架，全中国全世界无数太阳能光热基地工程，显然从运输，工程安装来讲都没有任何实际价值。更重要的是庞大太阳能光热钢结构架使用运转数月数年后，由于结构应力变化，由于大风大雪等自然灾害影响造成某些反射镜偏离，会影响聚光热能下降，复检查每块反射镜位置准确性，再次调整这是非常重要的工作。但是当今世界对此尚无法解决。利用并获取太阳能是最环保的，但是如何达到最低成本是最大关键。

发明内容

针对目前世界上釆用碟式太阳能光热系统在安装调整和复检测每块有光学曲面的反射镜中存在的难题，本发明了提供了一种非常适用简单的基于蝶式太阳能光热系统反射镜的检测装置及检测方法。

本发明的技术方案为：基于蝶式太阳能光热系统反射镜的检测装置，该检测装置对太阳能光热系统上的反射镜位置是否正确进行检测，所述太阳能光热系统包括反射镜钢架、固定在反射镜钢架上的聚光器和固定在反射镜钢架上且位于聚光器上方的光接收器，所述聚光器由若干具有光学曲面的反射镜拼接组成，所述检测装置位于聚光器和光接收器之间，包括轴杆、横杆和光束仪，所述轴杆固定在聚光器反射面中心上，所述横杆与轴杆固接且可绕轴杆水平360度转动，横杆至少有一端延伸至反射镜钢架边缘上，所述光束仪悬挂在横杆上且可沿横杆轴向移动，通过调整每块反射镜的角度至光束仪射出的垂直向下的光束经反射镜反射后光斑均能落在光接收器焦点上以此达到调整安装反射镜位置的目的。

所述轴杆和横杆之间设置有轴套，轴套可转动地固定在轴杆上方，横杆与轴套连接且通过轴套实现360度转动。

进一步地，所述轴套设有轴孔，所述横杆穿过轴孔与轴套连接且通过轴孔可调整横杆两端的长度，以方便横杆在聚光器反射面上360度无障碍转动。

所述横杆为至少一根。

所述光束仪为至少一个。

基于蝶式太阳能光热系统反射镜的检测方法，包括如下步骤：

S1、所述太阳能光热系统包括反射镜钢架、固定在反射镜钢架上的聚光器和固定在反射镜钢架上且位于聚光器上方的光接收器，所述聚光器由若干具有光学曲面的反射镜拼接组成，调整反射镜钢架至聚光器其凹型反射面向上，调整光接收器中心即焦点A与反射面中心点连线即Y轴在垂直方向，光接收器以Y轴方向上下作调节移动至理论设计位置后固定；

S2、在反射镜钢架中间即凹形反射面中心朝上垂直固定一根轴杆，轴杆上方安装一可以转动的轴套，轴套紧固连接若干横杆，横杆在外力推动下可绕轴杆水平360度转动，横杆为水平横榙在反射镜钢架的边缘上或待横杆一端稳定在某一角度时，它的另一端位于反射镜钢架的边缘上，在橫杆上悬挂光束仪，光束仪在外力推动下可以延横杆轴向平稳移动，光束仪通过横杆可以平稳移动至聚光器上任一反射镜的座标上方；

S3、待光束仪位于某一反射镜上方且保持稳定没有摆动的状态下发出垂直向下的可见光束f，可见光束f射到反射镜上，调整反射镜的角度使可见光束f被反射后光斑落在光接收器焦点A处，固紧此时的反射镜即完成一个反射镜的检测调整，以此类推检测、调整固定反射镜钢架上的全部反射镜。

本发明的有益效果为：

1、本发明基于蝶式太阳能光热系统反射镜的检测装置及检测方法，通过在聚光器反射面上设置一个可易于移动至聚光器上任一反射镜座标上方的光束仪，该光束仪可快速且稳定地发射垂直向下的可见光束，当垂直可见光束照射到反射镜面，调整反光镜角度使可见光束反射后光斑落在光接收器设定的焦点位置上，此时的反射镜位置即为校准位置，固紧反射镜，达到了安装调整反射镜位置的目的，本发明的检测装置结构简易、成本低、安装简易，检测方法简单、检测效率高，解决了碟式太阳能光热系统在安装调整和复检测每块有光学曲面的反射镜中存在的难题。

2、本发明检测装置横杆至少有一端延伸至反射镜边缘上，确保光束仪可移动至每一个反射镜坐标上。

3、本发明检测装置及检测方法同样适用于多块反射镜的大型反射式天文望远镜调整、检测和安装。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中，1、反射镜钢架；2、反射镜；3、光接收器；4、轴杆；5、轴套；6、横杆；7、光束仪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。

如图1所示，基于蝶式太阳能光热系统反射镜的检测装置，该检测装置对太阳能光热系统上的反射镜位置是否正确进行检测，反射镜通过检测装置的检测进行调整安装。

太阳能光热系统包括反射镜钢架1、固定在反射镜钢架上的聚光器和固定在反射镜钢架上且位于聚光器上方的光接收器3，聚光器由若干具有光学曲面的反射镜2拼接组成，组成后的聚光器具有凹型反射面。

检测装置位于聚光器和光接收器之间，包括轴杆4、轴套5、横杆6和光束仪7，轴杆固定在聚光器反射面中心上，轴杆上方设置有轴套，轴套可转动地固定在轴杆上方，轴套设有轴孔，横杆穿过轴孔与轴套连接，横杆通过轴套可绕轴杆水平360度转动且通过轴孔可调整横杆两端的长度，以方便横杆在聚光器反射面上360度无障碍转动，横杆至少有一端延伸至反射镜钢架边缘上，光束仪悬挂在横杆上且可沿横杆轴向移动，光束仪通过横杆易于移动至每块反射镜的坐标上，光束仪发射垂直向下的可见光束。

本发明的横杆可以为一根或多根，每根横杆的两端可悬挂一个或多个光束仪，多个光束仪可提高检测效率。

本发明的检测方法为通过调整每块反射镜的角度位置至光束仪射出的垂直光束经反射镜反射后光斑均能落在光接收器焦点上，以此达到检测、调整固定安装反射镜位置的目的，具体步骤如下：

(1)调整反射镜钢架至聚光器其凹型反射面向上，调整光接收器中心即焦点A与反射面中心点连线即Y轴在垂直方向，光接收器以Y轴方向上下作调节移动至焦点A位于理论设计位置后固定；

(2)安装上述检测装置：将轴杆垂直固定在反射镜钢架中间即发生面中心处，轴杆上方安装轴套，轴套紧固连接一根或多根横杆，横杆在外力推动下可绕轴杆水平360度转动，横杆一端或两端水平横榙在反射镜钢架的边缘上，在橫杆上悬挂光束仪，光束仪在外力推动下延横杆轴向平稳移动，光束仪通过横杆可以平稳移动至聚光器上任一反射镜的座标上方；

(3)将光束仪移动至某一反射镜上方，待保持稳定没有摆动的状态下光束仪发出垂直向下的可见光束f，光束f射到反射镜上，调整反射镜的角度使光束f被反射后光斑落在光接收器焦点A处，然后固紧反射镜即为调好，以此类推检测、调整固定反射镜钢架上的全部反射镜。

本发明的检测装置和检测方法检测准确性高，调整后的每块反射镜能保证太阳光经反射后准确汇聚在设计焦点处；操作简易快捷、效率高，大大减少了检测过程中的劳动强度。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.基于蝶式太阳能光热系统反射镜的检测装置，该检测装置对太阳能光热系统上的反射镜位置是否正确进行检测，所述太阳能光热系统包括反射镜钢架、固定在反射镜钢架上的聚光器和固定在反射镜钢架上且位于聚光器上方的光接收器，所述聚光器由若干具有光学曲面的反射镜拼接组成，其特征在于，所述检测装置位于聚光器和光接收器之间，包括轴杆、横杆和光束仪，所述轴杆固定在聚光器反射面中心上，所述横杆与轴杆固接且可绕轴杆水平360度转动，横杆至少有一端延伸至反射镜钢架边缘上，所述光束仪悬挂在横杆上且可沿横杆轴向移动，通过调整每块反射镜的角度至光束仪射出的垂直向下的光束经反射镜反射后光斑均能落在光接收器焦点上以此达到检测、调整安装反射镜位置的目的。

2.根据权利要求1所述的基于蝶式太阳能光热系统反射镜的检测装置，其特征在于，所述轴杆和横杆之间设置有轴套，轴套可转动地固定在轴杆上方，横杆与轴套连接且通过轴套实现360度转动。

3.根据权利要求2所述的基于蝶式太阳能光热系统反射镜的检测装置，其特征在于，所述轴套设有轴孔，所述横杆穿过轴孔与轴套连接且通过轴孔可调整横杆两端的长度。

4.根据权利要求1所述的基于蝶式太阳能光热系统反射镜的检测装置，其特征在于，所述横杆为至少一根。

5.根据权利要求1所述的基于蝶式太阳能光热系统反射镜的检测装置，其特征在于，所述光束仪为至少一个。

6.基于蝶式太阳能光热系统反射镜的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、所述太阳能光热系统包括反射镜钢架、固定在反射镜钢架上的聚光器和固定在反射镜钢架上且位于聚光器上方的光接收器，所述聚光器由若干具有光学曲面的反射镜拼接组成，调整反射镜钢架至聚光器其凹型反射面向上，调整光接收器中心即焦点A与反射面中心点连线即Y轴在垂直方向，光接收器以Y轴方向上下作调节移动至理论设计位置后固定；

S2、在反射镜钢架中间即凹形反射面中心朝上垂直固定一根轴杆，轴杆上方安装一可以转动的轴套，轴套紧固连接若干横杆，横杆在外力推动下可绕轴杆水平360度转动，横杆为水平横榙在反射镜钢架的边缘上或待横杆一端稳定在某一角度时，它的另一端位于反射镜钢架的边缘上，在橫杆上悬挂光束仪，光束仪在外力推动下可以延横杆轴向平稳移动，光束仪通过横杆可以平稳移动至聚光器上任一反射镜的座标上方；

S3、待光束仪位于某一反射镜上方且保持稳定没有摆动的状态下发出垂直向下的可见光束f，可见光束f射到反射镜上，调整反射镜的角度使可见光束f被反射后光斑落在光接收器焦点A处，固紧此时的反射镜即完成一个反射镜的检测调整，以此类推检测、调整固定反射镜钢架上的全部反射镜。