[发明专利]大口径碟式抛物曲面反射镜的检测控制方法、系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能热发电技术领域，尤其涉及一种大口径碟式抛物曲面反射镜的检测控制方法和检测控制系统。

背景技术

碟式抛物曲面反射镜的精度直接影响碟式太阳能热发电系统的光学聚光效率，对于大口径碟式抛物曲面反射镜，由于其制造工艺、安装误差、形变等诸多因素的影响，其聚焦精度较难达到要求。因此，如何检测碟式抛物曲面反射镜的曲面精度，以便通过后续校正的控制方法使其误差保持在允许范围内，避免由于焦斑能量密度不均导致烧蚀集热器等问题的出现，在太阳能行业及其他含有抛物面反射镜的行业均有着重要的意义。

现有技术中通常采用三坐标测量仪来检测任意形状和曲面的物体。首先，采用CAD方法构建物体详细的理想三维模型图；然后，采用三坐标测量仪的接触或非接触式探头沿物体表面检测，以获得物体的三维点云数据，再将上述点云数据逆向构建成实际三维模型。该方法在检测小型不规则物体(无理想数据模型的物体)时具有明显优势。

但是，传统的三坐标测量仪的方法并不适用于上述碟式抛物曲面反光镜的测量，主要原因在于：大口径碟式抛物曲面反射镜的体积非常大，采用探头沿物体表面获取三维点云数据、并通过三维点云数据逆向构建三维模型的操作过程非常复杂繁琐，需要花费较长的时间，这导致整个检测效率非常低。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，另辟蹊径设计一种大口径碟式抛物曲面反射镜的检测控制方法，以便通过简单方便的操作获取其曲面精度，缩短检测时间，提高检测效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种碟式抛物曲面反射镜的检测控制方法和检测控制系统，能够通过简单方便的操作获取碟式抛物曲面反射镜的曲面精度，并且具有较高的检测效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种大口径碟式抛物曲面反射镜的检测控制方法，包括如下步骤：

1)确定所述抛物曲面反射镜的数学模型；

2)预设本次测量参数，根据所述数学模型和所述预设参数获取所述抛物曲面反射镜的理想三维模型，并获取所述三维模型中采样点的理想坐标；

3)检测所述抛物曲面反射镜在所述采样点的实际坐标；

4)根据所述采样点的实际坐标重构所述抛物曲面反射镜的实际三维模型，分析所述理想三维模型和所述实际三维模型，获取所述抛物曲面反射镜的曲面精度。

优选地，所述步骤2)中以坐标系中的水平坐标为基准，具体检测X轴实际坐标、Y轴实际坐标与理想坐标均相同的采样点所对应的Z轴实际坐标，以获取所述采样点的实际坐标。

优选地，所述步骤2)中采用传感器检测所述抛物曲面反射镜在所述采样点的实际坐标。

优选地，所述步骤4)之后还包括步骤：

5)根据所述检测结果发出控制指令，将所述抛物曲面反射镜的所述采样点的实际坐标调整至所述采样点的理想坐标。

优选地，执行所述步骤5)后，返回执行所述步骤2)。

发明提供一种大口径碟式抛物曲面反射镜的检测控制方法：首先，确定抛物曲面反射镜的数学模型；然后，预设本次测量参数，根据数学模型和预设参数获取抛物曲面反射镜的理想三维模型，并获取三维模型中采样点的理想坐标；再检测抛物曲面反射镜在采样点的实际坐标；最后根据采样点的实际坐标重构抛物曲面反射镜的实际三维模型，分析理想三维模型和实际三维模型，获取抛物曲面反射镜的曲面精度。

上述检测控制方法利用抛物曲面的已知数学模型，通过软件分析能够简单、快捷地获取抛物曲面反射镜的理想三维模型，不必采用传统的CAD方法手工构建详细的三维模型，因此上述两个步骤大大节省了检测控制方法的检测时间。并且该方法根据检测到的采样点的实际坐标，利用分析软件直接获取抛物曲面反射镜的实际三维模型，简化了现有技术中根据点云坐标逆向构建三维模型的过程，使得上述检测控制方法的效率进一步提高。

本发明还提供一种大口径碟式抛物面反射镜的检测控制系统，包括：

上位机，用于根据所述抛物曲面反射镜的数学模型和预设的本次测量参数获取所述抛物曲面反射镜的理想三维模型，并获取所述三维模型中采样点的理想坐标；

下位机，与所述上位机通信连接，用于检测并输出所述抛物曲面反射镜在所述采样点的实际坐标；

所述上位机还用于根据所述下位机的检测结果重构所述抛物曲面反射镜的实际三维模型，分析所述理想三维模型和所述实际三维模型，获取所述抛物曲面反射镜的曲面精度。