[实用新型]一种太阳能槽式聚光镜拼接角度检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光热技术领域，特别涉及一种太阳能槽式聚光镜拼接角度检测装置以及检测方法。 

背景技术

太阳能热发电被认为是未来能源市场中最有前途的发电方式之一。根据聚光形式的不同，太阳能热发电通常分为槽式、塔式、碟式和菲涅耳式等，其中槽式太阳能热发电的技术最为成熟，在国外已经进行了商业化的实践。在槽式太阳能热发电中，槽式聚光镜是热发电站的关键部件，电站的发电效率很大程度上取决于槽式聚光镜的聚光效率，所以在电站建设或运行过程中需要保证槽式聚光镜的面形精度符合设计要求。槽式聚光镜一般是由子镜拼接而成，因此在各子镜静态制造误差已经检测合格后，需要一种快捷有效的检测装置对槽式聚光镜拼接角度误差进行检测，从而指导镜场的装调和评估。 

目前，太阳能槽式聚光镜拼接角度检测的方法主要有照相法、图像法等。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）经被测镜发射的图像，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，但系统标定和后续的图像处理都十分复杂。在具体实践中人们还用到一些机械的测量方法，如直接用倾角仪测量两面子镜的角度，从而指导装调。但这种方法要求镜面曲率不能太大，而且过程繁琐费时。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有的太阳能槽式聚光镜拼接角度检测装置与检测方法繁琐、耗时的缺陷，从而提供一种快速、简便的太阳能槽式聚光镜拼接角度检测装置以及检测方法。 

为了实现上述目的，本发明提供了一种太阳能槽式聚光镜拼接角度检测装置， 用于对由多面小反射子镜拼接而成的太阳能槽式聚光镜检测拼接角度，包括导轨1、滑动横梁2、激光器组、扩束镜5、光屏6、相机9、测量平台12、计算模块15以及接收靶17；其中，所述激光器组包括测量激光器组4以及基准激光器3； 

被测槽式聚光镜14通过被测镜支架13安装在所述测量平台12上，在所述测量平台12的两侧分别安装有所述导轨1，所述滑动横梁2安装在所述导轨1上，其能够沿被测槽式聚光镜14的焦线方向滑动，也能绕自身转动；所述光屏6安装在滑动横梁2上且放置在被测槽式聚光镜14的理想焦线处；所述基准激光器3安装在所述滑动横梁2上且在所述光屏6的上方；所述测量激光器组4包括多个激光器，这些激光器沿着所述滑动横梁2一字排开并固定在所述滑动横梁2上，在所述测量激光器组4中的各个激光器的下方还安装有扩束镜5；所述相机9在所述光屏6的附近，它通过相机固定杆10固定在所述滑动横梁2上，所述相机9的拍摄结果传输到所述计算模块15，由所述计算模块15根据光斑检测结果检测被测槽式聚光镜14中各个小反射子镜的拼接角度误差；所述接收靶17与所述滑动横梁2平行且有一定的距离。 

上述技术方案中，所述测量激光器组4中所含激光器的数目应保证所述被测槽式聚光镜14中的每个小反射子镜都至少有一束测试光束。 

上述技术方案中，所述接收靶17与滑动横梁2的距离为10-100m。 

本发明还提供了一种基于所述的太阳能槽式聚光镜拼接角度检测装置所实现的检测方法，包括： 

步骤1）、将被测槽式聚光镜14安放在太阳能槽式聚光镜拼接角度检测装置上，在被测的槽式聚光镜14的中心拼接缝隙8处贴上特殊标志点16； 

步骤2）、将基准激光器3调整到与槽式聚光镜14的光轴平行； 

步骤3）、调整测量激光器组4中的各个激光器，使其与基准激光器3相平行，从而保证测量激光器组4发出的光束与被测槽式聚光镜14的光轴平行； 

步骤4）、测量激光器组4发出的光束经扩束镜5扩束后入射到被测槽式聚光镜14上，经反射后投射到光屏6上； 

步骤5）、相机9拍摄光屏6上的光斑图像，并通过数据线11将图像信息传输到计算模块15中； 

步骤6）、计算模块15对光斑图像信息进行处理，得到光斑图像的位置，将所得到的光斑图像位置与光斑图像的理论位置进行比较，根据比较结果判断被测槽式聚光镜14的拼接角度误差是否合格。 

上述技术方案中，所述步骤2）包括：