CN208206445U - 一种槽式聚光焦面的能流密度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种槽式聚光焦面的能流密度测量装置，主要涉及太阳能槽式聚焦研究领域。一种槽式聚光焦面的能流密度测量装置，包括与槽式集热器相适应的架体，所述架体底部两侧均设置丝杠，所述架体上设置电机，所述电机与丝杠之间设置传动装置，两个所述丝杠上均设置丝杠套筒，所述架体顶部两侧均设置导轨，两个所述导轨之间设置支架杆，两个所述丝杠套筒与支架杆之间均设置连杆，所述支架杆顶部设置安装板，所述安装板上设置安装座，所述安装座上设置开槽，所述滑尺上设置能流密度计。本实用新型的有益效果在于：本实用新型能够实现能流密度计在三维方向准确移动并定位，使槽式聚光焦面能流密度的测量值具有连续性，提高焦面能流的测试精度。

Description

一种槽式聚光焦面的能流密度测量装置

技术领域

本实用新型主要涉及太阳能槽式聚焦研究领域，具体是一种槽式聚光焦面的能流密度测量装置。

背景技术

槽式聚光集热系统是一种利用反射聚焦原理的光热转化装置，通过聚焦、反射和吸收等过程实现光能到热能的转化，使换热介质达到一定温度，以满足不同热利用的需求的集热装置。槽式聚光焦面能流分布对接收器的结构和系统的光热转化效率均有直接的影响，因此对焦面能流的研究有重要意义。槽式聚光焦面能流密度的测量方法包括间接和直接测量法。间接测量的特点是运用CCD相机拍摄焦面光斑的亮度，标定图像灰度值和能流强度之间的比例因子，利用参数反演得到接收平面的能流密度分布，该方法需要的热流器数量少，结果分辨率高，数据采集时间短，但缺点是会受到CCD相机、滤光片以及反射面特性还有测试环境诸多因素产生的误差，且成本相对昂贵，不利于推广。直接测量法是利用能流密度计直接获得能流数据，这种测量方法结构简单易行，数据处理容易，受到研究人员的青睐，但是目前这种测试方法还存在一定的问题：

由于能流密度计的探头具有一定面积，因此能流密度计在槽式聚光焦面上方的布置是间断的，无法对槽式聚光焦面进行连续的检测，测试结果为不连续的离散点，结果的精度较低，且对安装和操作的要求较高。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种槽式聚光焦面的能流密度测量装置，它能够实现能流密度计在三维方向上的自由移动，能够对槽式聚光焦面的能流密度进行连续的测量，测量结果精度较高，且本装置结构简单操作更方便。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种槽式聚光焦面的能流密度测量装置，包括与槽式集热器相适应的架体，所述架体底部两侧均设置丝杠，所述丝杠与架体轴承连接，所述架体上设置电机，所述电机与丝杠之间设置传动装置，两个所述丝杠上均设置丝杠套筒，所述架体顶部两侧均设置导轨，所述导轨与丝杠一一对应，两个所述导轨之间设置支架杆，所述支架杆位于槽式集热器上方，所述支架杆与导轨滑动连接，两个所述丝杠套筒与支架杆之间均设置连杆，所述支架杆顶部设置安装板，所述安装板垂直于水平面，所述安装板上设置安装座，所述安装座可以在安装板上沿垂直方向调节高度，所述安装座上设置开槽，所述开槽侧边上设置第一刻度，所述开槽内设置滑尺，所述滑尺与开槽滑动连接，所述滑尺上设置能流密度计。

所述传动装置包括传动轴，所述传动轴与架体轴承连接，所述传动轴与电机齿轮传动，所述传动轴两端均设置主动锥齿轮，两个所述丝杠靠近传动轴一端设置与主动锥齿轮一一对应的从动锥齿轮。

所述滑尺可以在开槽宽度方向和垂直于宽度方向上滑动，所述滑尺上设置第二刻度。

所述安装板设置两个，两个所述安装板相对设置，两个所述安装板上均设置排孔，所述安装座上设置与排孔相对应的安装孔，所述安装孔内设置与排孔相适应的紧固螺栓。

对比现有技术，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过电机驱动丝杠带动支架杆在导轨上滑动、安装座在安装板上可调高度的安装、滑尺在开槽内滑动实现能流密度计在三维方向下的移动，能够对槽式聚光焦面的能流密度进行连续的测量，测量结果精度较高，且本装置结构简单操作更为方便。

附图说明

附图1是本实用新型主视图结构示意图；

附图2是本实用新型架体左视图结构示意图；

附图3是本实用新型安装板与安装座配合左视图结构示意图；

附图4是本实用新型安装座结构示意图。

附图中所示标号：1、架体；2、丝杠；3、电机；4、传动装置；5、丝杠套筒；6、导轨；7、支架杆；8、连杆；9、安装板；10、安装座；11、开槽；12、滑尺；13、能流密度计；14、传动轴；15、主动锥齿轮；16、从动锥齿轮；17、排孔。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如图1-4所示，本实用新型所述一种槽式聚光焦面的能流密度测量装置，包括与槽式集热器相适应的架体1，所述槽式集热器与架体中部固定连接，所述架体1底部两侧均设置丝杠2，所述丝杠2与架体1轴承连接，所述架体1上设置电机3，所述电机3与丝杠2之间设置传动装置4，两个所述丝杠2上均设置丝杠套筒5，所述电机可以通过传动装置带动丝杠转动，所述架体1顶部两侧均设置导轨6，所述导轨6与丝杠2一一对应，两个所述导轨6之间设置支架杆7，所述支架杆7位于槽式集热器上方，所述支架杆7与导轨6滑动连接，两个所述丝杠套筒5与支架杆7之间均设置连杆8，所述丝杠套筒可以通过连杆带动支架杆在槽式集热器上方运行。所述支架杆7顶部设置安装板9，所述安装板9垂直于水平面，所述安装板9上设置安装座10，所述安装座10可以在安装板9上沿垂直方向调节高度进行安装，以适应不同聚焦高度的槽式集热器。所述安装座10上设置开槽11，所述开槽11侧边上设置第一刻度，所述开槽11内设置滑尺12，所述滑尺12与开槽11滑动连接，所述滑尺12上设置能流密度计13。本装置通过电机驱动丝杠带动支架杆在导轨上滑动、安装座在安装板上可调高度的安装、滑尺在开槽内滑动实现能流密度计在三维方向下的移动，能够使能流密度计对槽式聚光焦面的能流密度进行连续的测量，使测量的结果呈连续的曲线，测量结果精度较高，且本装置结构简单操作方便，使得研究效果更好。

为了保证本装置电机对两个丝杠的同步驱动，本装置中所述传动装置4包括传动轴14，所述传动轴14与架体1轴承连接，所述传动轴14与电机3齿轮传动，所述传动轴14两端均设置主动锥齿轮15，两个所述丝杠2靠近传动轴14一端设置与主动锥齿轮15一一对应的从动锥齿轮16。所述电机通过齿轮啮合带动传动轴转动，传动轴通过锥齿轮带动两个丝杠同步转动，驱动丝杠套筒的直线运动，齿轮传动的方式简单有效，能够保证两个丝杠的同步运行，保障支架杆在轨道上的平稳运行，使能流密度计对槽式聚光焦面的能流密度进行连续的测量，使测量的结果呈连续的曲线，测量结果精度较高，且本装置结构简单操作方便，使得研究效果更好。

在本装置的实际使用过程中，发现电机驱动支架杆在滑轨上的直线运动会出现卡顿现象，使本装置对能流密度的测量出现错漏，固使滑尺12可以在开槽内垂直与第一刻度的方向上滑动，所述滑尺12上设置第二刻度。通过滑尺在开槽内沿垂直于第一刻度方向的滑动，实现能流密度计的微调，保障能流密度计对槽式聚光焦面的能流密度进行连续的测量，使测量的结果呈连续的曲线，测量结果精度较高。

进一步，所述安装板9设置两个，两个所述安装板9相对设置，两个所述安装板9上均设置排孔17，所述安装座10上设置与排孔17相对应的安装孔，所述安装孔内设置与排孔17相适应的紧固螺栓。通过紧固螺栓、安装孔和排孔的配合，可以将安装座固定在安装板上，并使安装座可以在安装板垂直方向上进行调整，以适应不同聚焦点的槽式聚光焦面，使得研究效果更好。

实施例：

一种槽式聚光焦面的能流密度测量装置，包括与槽式集热器相适应的架体1，所述架体1底部两侧均设置丝杠2，本实施例中两个所述丝杠旋向相反，所述丝杠2与架体1轴承连接，所述架体1上螺钉固定电机3，本实施例中所述电机采用220V电源供电，所述电机3与丝杠2之间设置传动装置4，所述传动装置4包括传动轴14，所述传动轴14与架体1轴承连接，所述传动轴14与电机3通过一级齿轮传动，所述传动轴14两端均键连接主动锥齿轮15，两个所述丝杠2靠近传动轴14一端键连接与主动锥齿轮15一一对应的从动锥齿轮16，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮相啮合。两个所述丝杠2上均设置丝杠套筒5，所述丝杠套筒可以与丝杠相配合，所述架体1顶部两侧均螺钉固定导轨6，本实施例中所述导轨两端可以螺钉固定行程开关，所述行程开关电连接单片机的输入端，所述单片机输出端与电机电连接。所述导轨6与丝杠2一一对应，本实施例中所述导轨与丝杠平行，两个所述导轨6之间设置支架杆7，所述支架杆7位于槽式集热器上方，本实施例中所述支架杆分为两根分杆，两个所述分杆底部均螺栓连接滑块，所述滑块可以在导轨6上滑动，当滑块在导轨上滑动时，滑块接触到行程开关后行程开关将信号传递到单片机，单片机控制电机停转，防止支架杆超出导轨行程。两个所述丝杠套筒5与支架杆7之间均螺钉固定连杆8，所述支架杆7顶部螺钉固定安装板9，所述安装板9垂直于水平面，本实施例中所述安装板9设置两个，两个所述安装板9相对设置，两个所述安装板9上均开设排孔17，所述安装板9上设置安装座10，所述安装座10上开设与排孔17相对应的安装孔，所述安装孔内设置与排孔17相适应的紧固螺栓，所述紧固螺栓可以穿过安装孔与排孔会将安装座紧固在安装板上。所述安装座10上开设开槽11，所述开槽11侧边上刻有第一刻度，所述开槽11内设置滑尺12，所述滑尺12上刻有第二刻度，所述滑尺12可以在开槽11内滑动，所述滑尺12上螺钉固定能流密度计13。本实施例中所述开槽11的宽度大于滑尺12的宽度，所述滑尺12可以在开槽11宽度方向滑动。本实施例的有益效果在于：本实施例通过电机驱动丝杠带动支架杆在导轨上滑动、安装座在安装板上可调高度的安装、滑尺在开槽内滑动实现能流密度计在三维方向下的移动，能够对槽式聚光焦面的能流密度进行连续的测量，测量结果精度较高，且本装置结构简单操作更为方便。

Claims (4)

1.一种槽式聚光焦面的能流密度测量装置，包括与槽式集热器相适应的架体(1)，其特征是：所述架体(1)底部两侧均设置丝杠(2)，所述丝杠(2)与架体(1)轴承连接，所述架体(1)上设置电机(3)，所述电机(3)与丝杠(2)之间设置传动装置(4)，两个所述丝杠(2)上均设置丝杠套筒(5)，所述架体(1)顶部两侧均设置导轨(6)，所述导轨(6)与丝杠(2)一一对应，两个所述导轨(6)之间设置支架杆(7)，所述支架杆(7)位于槽式集热器上方，所述支架杆(7)与导轨(6)滑动连接，两个所述丝杠套筒(5)与支架杆(7)之间均设置连杆(8)，所述支架杆(7)顶部设置安装板(9)，所述安装板(9)垂直于水平面，所述安装板(9)上设置安装座(10)，所述安装座(10)可以在安装板(9)上沿垂直方向调节高度，所述安装座(10)上设置开槽(11)，所述开槽(11)侧边上设置第一刻度，所述开槽(11)内设置滑尺(12)，所述滑尺(12)与开槽(11)滑动连接，所述滑尺(12)上设置能流密度计(13)。

2.根据权利要求1所述的一种槽式聚光焦面的能流密度测量装置，其特征是：所述传动装置(4)包括传动轴(14)，所述传动轴(14)与架体(1)轴承连接，所述传动轴(14)与电机(3)齿轮传动，所述传动轴(14)两端均设置主动锥齿轮(15)，两个所述丝杠(2)靠近传动轴(14)一端设置与主动锥齿轮(15)一一对应的从动锥齿轮(16)。

3.根据权利要求1所述的一种槽式聚光焦面的能流密度测量装置，其特征是：所述滑尺(12)可以在开槽(11)宽度方向和垂直于宽度方向上滑动，所述滑尺(12)上设置第二刻度。

4.根据权利要求1所述的一种槽式聚光焦面的能流密度测量装置，其特征是：所述安装板(9)设置两个，两个所述安装板(9)相对设置，两个所述安装板(9)上均设置排孔(17)，所述安装座(10)上设置与排孔(17)相对应的安装孔，所述安装孔内设置与排孔(17)相适应的紧固螺栓。