CN114877865A - 一种应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及倾角仪技术领域，具体地说，涉及一种应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪，包括倾角仪本体，倾角仪本体与连接电缆、就地控制箱共同构成了整套的定日镜俯仰角测量系统，倾角仪本体内部设有核心传感器伴热模块，倾角仪本体通过安装底板连接在定日镜面主转动轴支撑件内侧。该应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪安装简易，对定日镜本体机构无特殊要求，降低了定日镜结构成本，提高角度测量装置的施工效率；其自带伴热保温功能，增强对环境温度的适用性，增强传感器的长期稳定性，在寒冷区域也可保证其高精度性能；其与定日镜机械装置配合实现对太阳的追踪，提高跟踪效率，提升了太阳能自动跟踪控制系统的整体性能。

Description

一种应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪

技术领域

本发明涉及倾角仪技术领域，具体地说，涉及一种应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪。

背景技术

塔式光热电站是通过镜场内大量定日镜反射太阳光，将太阳光准确聚焦至塔式吸热器的特定区域，吸热器吸收太阳光聚焦能量，进行后续发电作业。在此过程中，定日镜的准确定位反射太阳光最为关键，定日镜就地控制系统根据每个定日镜的准确地理位置和太阳位置，计算出定日镜要求的定位位置，再由驱动装置移动定日镜至特定的俯仰角度和水平角度，此过程中，定日镜就地控制系统需要定日镜实时的俯仰角度和水平角度参数，以完成每一步准确定位动作。

目前，常规大定日镜俯仰角测量采用编码器测量，编码器与定日镜俯仰旋转主轴连接，随主轴转动并测量实际俯仰角度，为保证测量精度，编码器与旋转主轴的同轴度要求高，另外主轴一端需加工出小直径突出轴与编码器连轴器连接，加工难度大。若采用高精度倾角仪，则虽然可以简化加工过程，但仍然存在安装维管不便的问题。同时，很多塔式光热电站会设置在高海拔、高寒地区，在极端的高/低温环境下，可能影响倾角仪内部核心测量元件的测量精度。然而，目前却没有适用于大镜面上的高精度倾角仪，也无法保证仪器的精度。鉴于此，我们提出了一种应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪，包括倾角仪本体，所述倾角仪本体与连接电缆、就地控制箱共同构成了整套的定日镜俯仰角测量系统，所述倾角仪本体内部设有核心传感器伴热模块，所述倾角仪本体通过安装底板连接在定日镜面主转动轴支撑件内侧。

作为优选，所述核心传感器伴热模块通过温度控制保证传感器敏感元器件保持在0℃温度以上运行，使传感器的工作温度保持在-40℃至+70℃的温度区间，满足塔式光热电站大定日镜角度高精度要求。

作为优选，所述倾角仪本体通过所述连接电缆与所述就地控制箱电性连接，其中，所述连接电缆的两端均采用航空快插接头。

作为优选，所述就地控制箱内部的PLC模块收集包含定日镜俯仰角度、水平旋转角度在内的各实时运行参数，通过光纤上传镜场控制系统，作为系统控制基础参数。

作为优选，所述连接电缆采用防紫外线保护套，所述连接电缆外侧每隔适当距离采用卡箍固定。

作为优选，所述安装底板包括承托板段，所述承托板段上规则布设有四个倾角仪固定孔，四个所述倾角仪固定孔两两并排分布。

作为优选，所述倾角仪本体的四个边角处分别通过沉头螺栓固定在所述承托板段上，所述沉头螺栓与其位置相对应的所述倾角仪固定孔相适配。

作为优选，所述承托板段的一端一体成型有固定板段，所述承托板段与所述固定板段之间呈阶梯状，所述固定板段上两端处分别设有固定孔和可调固定孔。

作为优选，所述固定孔与所述可调固定孔的内径相等，所述安装底板通过两个安装螺栓固定在定日镜面主转动轴支撑件上。

作为优选，所述定日镜面主转动轴支撑件与定日镜随动，两者转动角度一致，所述倾角仪本体用于准确测定定日镜面的旋转角。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.该应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪采用高精度倾角仪进行定日镜俯仰角度的测量，倾角仪利用安装底板固定在定日镜主旋转轴支撑板上，并在水平位置，利用安装底板微调螺孔进行初始位置定位即可，安装简易，对定日镜本体机构无特殊要求，降低了定日镜结构成本，提高角度测量装置的施工效率，因塔式光热项目镜场定日镜的数量常规有几千甚至上万面，该设计对于项目降本增效具有显著效果；

2.该应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪自带伴热保温功能，通过温度控制保证传感器敏感元器件保持在0℃温度以上运行，使传感器的工作温度保持在-40℃至+70℃的温度区间，满足塔式光热电站大定日镜角度高精度要求，增强对环境温度的适用性，降低传感器的温漂，增强传感器的长期稳定性，在寒冷区域，也可保证其高精度性能，突破了常规倾角仪低温失准的缺点，非常适合我国西部寒冷区域的塔式光热项目；

2.该应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪与定日镜机械装置配合实现对太阳的追踪，提高跟踪效率，实现角度自动纠正，有效解决积累的误差随着时间的变化会增大的问题，提升了太阳能自动跟踪控制系统的整体性能，可以克服现有技术的缺点，并提高工作效率。

附图说明

图1为发明的示例性安装结构示意图；

图2为发明的局部安装结构示意图；

图3为发明中的局部结构示意图；

图4为发明中安装底板的结构示意图。

图中：

1、倾角仪本体；11、核心传感器伴热模块；12、沉头螺栓；

2、连接电缆；

3、就地控制箱；

4、安装底板；41、承托板段；411、倾角仪固定孔；42、固定板段；421、固定孔；422、可调固定孔；43、安装螺栓。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的发明仅仅是本发明一部分发明，而不是全部的发明。基于本发明中的发明，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他发明，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-图4，本发明提供一种技术方案：

一种应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪，包括倾角仪本体1，倾角仪本体1与连接电缆2、就地控制箱3共同构成了整套的定日镜俯仰角测量系统，倾角仪本体1内部设有核心传感器伴热模块11，倾角仪本体1通过安装底板4连接在定日镜面主转动轴支撑件内侧。

本实施例中，核心传感器伴热模块11通过温度控制保证传感器敏感元器件保持在0℃温度以上运行，使传感器的工作温度保持在-40℃至+70℃的温度区间，满足塔式光热电站大定日镜角度高精度要求。

本实施例中，倾角仪本体1通过连接电缆2与就地控制箱3电性连接。

其中，连接电缆2的两端均采用航空快插接头，使电缆的连接快捷牢靠。

具体地，连接电缆2采用防紫外线保护套，可以有效防止阳光紫外线的照射老化损伤。

另外，连接电缆2外侧每隔适当距离采用卡箍固定，可以使很长的连接电缆2布设整齐，提高电缆的安全性，且便于装卸和维修。

此外，就地控制箱3内部的PLC模块收集包含定日镜俯仰角度、水平旋转角度在内的各实时运行参数，通过光纤上传镜场控制系统，作为系统控制基础参数。

本实施例中，安装底板4包括承托板段41，承托板段41上规则布设有四个倾角仪固定孔411，四个倾角仪固定孔411两两并排分布。

具体地，倾角仪本体1的四个边角处分别通过沉头螺栓12固定在承托板段41上，沉头螺栓12与其位置相对应的倾角仪固定孔411相适配，使倾角仪本体1安装结实稳固。

进一步地，承托板段41的一端一体成型有固定板段42，承托板段41与固定板段42之间呈阶梯状，便于将倾角仪本体1悬空安装，减轻倾角仪本体1与安装部位之间的摩擦，便于散热且减小震动对倾角仪本体1的影响。

进一步地，固定板段42上两端处分别设有固定孔421和可调固定孔422。

进一步地，固定孔421与可调固定孔422的内径相等，安装底板4通过两个安装螺栓43固定在定日镜面主转动轴支撑件上。

具体地，可调固定孔422用于对安装底板4的安装位置进行微调，以满足使用需求。

另外，定日镜面主转动轴支撑件与定日镜随动，两者转动角度一致，倾角仪本体1用于准确测定定日镜面的旋转角。

其中，固定板段42的边缘中间处还应设有与定日镜面主转动轴支撑件上配套销轴相适配的凹陷，用于将安装底板4紧贴销轴安装，实现倾角仪本体1与定日镜的同步转动。

本发明的应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪在使用时，首先将倾角仪本体1固定在安装底板4上，其次通过安装螺栓43将安装底板4安装到定日镜面主转动轴支撑件上，再在合适位置安装就地控制箱3及布设连接电缆2，然后通过连接电缆2将倾角仪本体1与就地控制箱3电性连接起来，在运作过程中，通过核心传感器伴热模块11使传感器的工作温度保持在-40℃至+70℃的温度区间，最后通过就地控制箱3内部的PLC模块收集包含定日镜俯仰角度、水平旋转角度在内的各实时运行参数，并通过光纤上传镜场控制系统，作为系统控制基础参数。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述发明的限制，上述发明和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪，包括倾角仪本体(1)，其特征在于：所述倾角仪本体(1)与连接电缆(2)、就地控制箱(3)共同构成了整套的定日镜俯仰角测量系统，所述倾角仪本体(1)内部设有核心传感器伴热模块(11)，所述倾角仪本体(1)通过安装底板(4)连接在定日镜面主转动轴支撑件内侧。

2.根据权利要求1所述的应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪，其特征在于：所述核心传感器伴热模块(11)通过温度控制保证传感器敏感元器件保持在0℃温度以上运行，使传感器的工作温度保持在-40℃至+70℃的温度区间，满足塔式光热电站大定日镜角度高精度要求。

3.根据权利要求1所述的应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪，其特征在于：所述倾角仪本体(1)通过所述连接电缆(2)与所述就地控制箱(3)电性连接，其中，所述连接电缆(2)的两端均采用航空快插接头。

4.根据权利要求3所述的应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪，其特征在于：所述就地控制箱(3)内部的PLC模块收集包含定日镜俯仰角度、水平旋转角度在内的各实时运行参数，通过光纤上传镜场控制系统，作为系统控制基础参数。

5.根据权利要求3所述的应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪，其特征在于：所述连接电缆(2)采用防紫外线保护套，所述连接电缆(2)外侧每隔适当距离采用卡箍固定。

6.根据权利要求1所述的应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪，其特征在于：所述安装底板(4)包括承托板段(41)，所述承托板段(41)上规则布设有四个倾角仪固定孔(411)，四个所述倾角仪固定孔(411)两两并排分布。

7.根据权利要求6所述的应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪，其特征在于：所述倾角仪本体(1)的四个边角处分别通过沉头螺栓(12)固定在所述承托板段(41)上，所述沉头螺栓(12)与其位置相对应的所述倾角仪固定孔(411)相适配。

8.根据权利要求6所述的应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪，其特征在于：所述承托板段(41)的一端一体成型有固定板段(42)，所述承托板段(41)与所述固定板段(42)之间呈阶梯状，所述固定板段(42)上两端处分别设有固定孔(421)和可调固定孔(422)。

9.根据权利要求8所述的应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪，其特征在于：所述固定孔(421)与所述可调固定孔(422)的内径相等，所述安装底板(4)通过两个安装螺栓(43)固定在定日镜面主转动轴支撑件上。

10.根据权利要求9所述的应用于大镜面上的带电伴热功能的高精度倾角仪，其特征在于：所述定日镜面主转动轴支撑件与定日镜随动，两者转动角度一致，所述倾角仪本体(1)用于准确测定定日镜面的旋转角。

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