[發(fā)明專利]聚光集熱管的輻照測量裝置及其掃描分析方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010201885.3
• 申請日: 2010-06-09
• 公開（公告）號: CN101871811A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋記鋒;楊勇平;侯宏娟;張民幸
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號: G01J1/04
• 分類號: G01J1/04;G01J3/28;H02K7/10;F24J2/46
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 朱印康

1.一種聚光集熱管的輻照測量裝置，其特征在于，一種聚光集熱管的輻照測量裝置由集熱管卡套、軸向掃描驅(qū)動器、周向掃描器和光譜輻射儀構(gòu)成；

所述集熱管卡套包括兩個卡套單元，卡套單元的上卡套(1)固接在導(dǎo)軌支架(5)的下端，下卡套(2)與上卡套(1)用螺栓連接構(gòu)成圓環(huán)形的卡套單元，上卡套(1)和下卡套(2)上都各設(shè)有2個螺紋孔，4個螺紋孔等間隔分布在圓環(huán)形的卡套單元上，頂針(3)通過螺紋副與上卡套(1)或下卡套(2)相配合并通過螺紋副調(diào)節(jié)在卡套內(nèi)的長度，頂針(3)末端與墊片(4)的中心活動連接，兩個導(dǎo)軌支架(5)分別固接在軸向?qū)к?6)兩端，導(dǎo)軌(6)兩端的卡套單元互為同軸，導(dǎo)軌(6)和兩端的卡套單元構(gòu)成集熱管卡套；

所述軸向掃描驅(qū)動器中，軸向電機(7)固定在一個導(dǎo)軌支架(5)的內(nèi)側(cè)面上，絲杠(8)的一端與軸向電機(7)的軸固接，另一端與另一個導(dǎo)軌支架(5)的內(nèi)側(cè)面通過軸承構(gòu)成轉(zhuǎn)動連接，滾珠螺母(9)在絲杠(8)上與其螺紋連接，滾珠螺母(9)的底座上部的滑動孔套在軸向?qū)к?6)上與導(dǎo)軌配合構(gòu)成滑動連接，上吊環(huán)(11)固接在滾珠螺母(9)的底座下部，下吊環(huán)(12)與上吊環(huán)(11)用螺栓連接構(gòu)成圓形的吊環(huán)，圓形的吊環(huán)和集熱管卡套的兩個卡套單元同軸，兩個軸向限位開關(guān)(10)分別相對設(shè)置在軸向?qū)к?6)的兩端；

所述周向掃描器中，圓弧形的導(dǎo)輪槽(21)的槽面向外，圓弧形的齒條(18)齒面向上固接在圓弧形的導(dǎo)輪槽(21)的背面，齒條(18)和導(dǎo)輪槽(21)一起以圓形吊環(huán)的垂直直徑為對稱軸左右對稱固接在下吊環(huán)(12)的一個側(cè)面上，引導(dǎo)輪軸(23)的兩端分別與兩個T型的周向掃描器支架(13)固接，周向電機(17)固定在一個周向掃描器支架(13)的內(nèi)側(cè)面上，平衡塊(16)固定在另一個周向掃描器支架(13)的內(nèi)側(cè)面上，齒輪軸(15)的一端與周向電機(17)的軸固接，另一端通過軸承與平衡塊(16)轉(zhuǎn)動連接，齒輪(14)固接在齒輪軸(15)上與齒條(18)嚙合，引導(dǎo)輪(22)在導(dǎo)輪槽(21)內(nèi)與引導(dǎo)輪軸(23)轉(zhuǎn)動連接，兩個周向限位開關(guān)(24)分別置于導(dǎo)軌槽(21)的兩端，光纖(19)帶光纖受光面的一端固定在安裝周向電機(17)的周向掃描器支架(13)的外側(cè)面上，光纖受光面(20)朝外并且垂直于圓形的吊環(huán)的輻射半徑，光纖(19)的另一端與光譜輻射儀(25)的光信號入口連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚光集熱管的輻照測量裝置，其特征在于，所述軸向電機(7)和周向電機(17)為步進(jìn)電機或伺服電機。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚光集熱管的輻照測量裝置，其特征在于，所述光纖(19)為塑料光纖或石英光纖。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚光集熱管的輻照測量裝置，其特征在于，所述齒條(18)的圓弧角度的范圍為120°～160°。

5.一種聚光集熱管的輻照掃描分析方法，其特征在于，應(yīng)用聚光集熱管的輻照測量裝置的掃描分析方法的步驟為：

步驟1)將被測的聚光集熱管置于聚光集熱管的輻照測量裝置的集熱管卡套和吊環(huán)內(nèi)，并用兩端卡套單元上的頂針和墊片將聚光集熱管與卡套同軸固定組成聚光集熱管置于聚光集熱管的輻照測量裝置總成，簡稱集熱管總成，將集熱管總成置于拋物槽面反射鏡的焦線，調(diào)節(jié)軸向掃描驅(qū)動器，把周向掃描器置于一個軸向限位開關(guān)附近，調(diào)節(jié)周向掃描器，把引導(dǎo)輪置于一個周向限位開關(guān)附近；

步驟2)啟動控制電路和光譜輻射儀及其數(shù)據(jù)記錄設(shè)備，光纖采集輻照并由光譜輻射儀測量輻照能流，記錄輻照光強數(shù)據(jù)和光纖受光面所在的軸向位置和周向角度，測量后，周向電機步進(jìn)，使光纖受光面轉(zhuǎn)動一個周向角度位移單元后停止，重復(fù)光纖采集輻照和光譜輻射儀測量輻照能流，經(jīng)多次周向電機步進(jìn)和輻照能流測量，直到引導(dǎo)輪接觸周向限位開關(guān)；

步驟3)當(dāng)引導(dǎo)輪接觸周向限位開關(guān)，周向限位開關(guān)給出觸發(fā)信號，軸向電機步進(jìn)，使周向掃描器沿軸向移動一個軸向長度位移單元，周向電機反向并步進(jìn)，使光纖受光面轉(zhuǎn)動一個周向角度位移單元后停止，重復(fù)光纖采集輻照和光譜輻射儀測量輻照能流，記錄數(shù)據(jù)，經(jīng)多次周向電機步進(jìn)和輻照能流測量，直到引導(dǎo)輪接觸另一個周向限位開關(guān)；

步驟4)當(dāng)引導(dǎo)輪接觸另一個周向限位開關(guān)，該周向限位開關(guān)給出觸發(fā)信號，軸向電機再次步進(jìn)，重復(fù)步驟3)的操作，直到滾珠螺母的底座接觸軸向限位開關(guān)；

步驟5)當(dāng)滾珠螺母的底座接觸另一個軸向限位開關(guān)，該軸向限位開關(guān)給出觸發(fā)信號，軸向電機反向，測量結(jié)束，或為下一次測量做好準(zhǔn)備。