[发明专利]固定反射面的双轴控制跟踪聚焦装置及反射镜面布置方法

说明书

本发明固定反射面的双轴控制跟踪聚焦装置及反射镜面布置方法属于光电技术领域，采用的技术方案为：至少两个固定支架并列设置，所述固定支架上部均设置弧形架，多个平行设置的条状反射镜面两端分别固定在两个弧形上构成反射槽，所述固定支架的两侧均通过转轴安装有一个伸缩支架，每个固定支架上安装的的两个伸缩支架的另一端固定连接并在连接部连接接收器，所述反射槽的所有反射镜面的镜面中心线均位于同一虚拟柱面上，各反射镜面的镜面倾斜角度不同且针对平行入射波的反射波聚焦点轨迹也均位于虚拟柱面上，控制系统根据检测到的入射波角度的变化控制伸缩支架的伸缩转动并带动接收器在虚拟柱面的轨迹上移动捕捉反射波聚焦线。

技术领域

本发明固定反射面的双轴控制跟踪聚焦装置及反射镜面布置方法属于光电技术领域，具体涉及光能与电磁能的聚焦收集装置。

背景技术

对于信号源较远的电磁波，接收端获得的能流密度比较低（比如通信卫星传到地面的信号比较弱，再比如太阳光到达地面的辐射强度比较低），需要通过一些设备加以聚集才能利用。但目前的聚集技术跟踪控制方式复杂，基本都是靠整体结构旋转捕捉信号波或太阳光使其实现聚焦收集的功能，结构复杂，跟踪控制困难，必然导致建设运营成本较高，限制了资源的开发使用。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种固定反射面的双轴控制跟踪聚焦装置及反射镜面布置方法，结构简单，控制精准方便。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：包括固定支架、反射镜面、伸缩支架、接收器和控制系统，至少两个固定支架并列设置，所述固定支架上部均设置弧形架，多个平行设置的条状反射镜面两端分别固定在两个弧形架上构成反射槽，所述固定支架的两侧均通过转轴安装有一个伸缩支架，每个固定支架上安装的两个伸缩支架的另一端固定连接并在连接部连接接收器，所述反射槽的所有反射镜面的镜面中心线、以及用于将伸缩支架安装于固定支架上的转轴均位于同一虚拟柱面上，各反射镜面的镜面倾斜角度不同且针对平行入射波的反射波聚焦点轨迹也均位于虚拟柱面上，控制系统根据检测到的入射波角度的变化控制伸缩支架伸缩转动并带动接收器在虚拟柱面的轨迹上移动捕捉反射波聚焦线。

所述的接收器为太阳能光伏器件，或为太阳能光热器件，或为电磁波收集转换器件。

所述两个伸缩支架之间的连接部形成固定夹角。

所述两个伸缩支架之间的连接部形成的固定夹角范围为60-120°。

固定反射面的双轴控制跟踪聚焦装置的反射镜面布置方法，包括以下步骤：

a. 根据聚焦倍数和镜面大小，确定虚拟柱面的横截侧圆，根据镜面在一定入射角内互相不遮挡的原则，在横截侧圆上确定反射槽的多个反射镜面的镜面中心线固定位置A、B、C…；

b.在虚拟柱面的横截侧圆上画竖向垂直的辅助线PP'，且PP'与所述横截侧圆的上端与下端交点分别为P'和P；

c. 过A点作PP'的平行线，与圆相交于A’点，作角A’AP’的角平分线AM，以A为轴心，将AM旋转90°得到AM’且AM’与PP'的交点为M’；

d.将条状反射镜面的中心线定位于A点，并旋转其角度，使其反射镜面与AM’重合，在弧形架上固定A点反射镜面，则A点反射镜面布置完成；

e.按照A点反射镜面的布置方法，重复布置B、C…的反射镜面。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明根据电磁波反射原理，采用一组固定的按照槽式分布的反射面，将入射的平行电磁波（包括可见光线）汇聚到聚焦线附近，当波源移动时，通过可转动可伸缩的伸缩支架，控制接收器跟踪捕捉聚焦线，实现对电磁波收集利用的功能，是一种结构简单、控制方便、成本低廉的电磁能聚集装置；