[發明專利]太陽能聚集器聚集太陽能流分布的紅外測量裝置及太陽能流分布圖的獲取方法

無效

• 申請號: 201210108126.1
• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN102607708A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 夏新林;戴貴龍;孫創
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G01J1/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張果瑞

1.太陽能聚集器聚集太陽能流分布的紅外測量裝置，其特征在于，它包括扁狀空心盒體(1)、紅外熱像儀(2)、熱電偶數據采集器(3)和計算機(4)，

扁狀空心盒體(1)的上蓋(1-1)設置有冷卻水進口(1-3)和冷卻水出口(1-4)，扁狀空心盒體(1)的下蓋(1-2)的外表面為朗伯表面，下蓋(1-2)內部均勻分布埋有n個熱電偶(1-5)；

每個熱電偶(1-5)的溫度信號輸出端與熱電偶數據采集器(3)的一個溫度信號輸入端相連，熱電偶數據采集器(3)的溫度信號輸出端與計算機(4)的溫度信號輸入端相連；

紅外熱像儀(2)用于采集朗伯表面的聚集太陽光紅外溫度圖像，紅外熱像儀(2)的圖像輸出端與計算機(4)的圖像輸入端相連；

n＝8～20。

2.根據權利要求1所述太陽能聚集器聚集太陽能流分布的紅外測量裝置，其特征在于，扁狀空心盒體(1)采用紫銅板制成。

3.根據權利要求1所述太陽能聚集器聚集太陽能流分布的紅外測量裝置，其特征在于，朗伯表面由硫酸鋇涂覆在下蓋(1-2)的外表面制成。

4.根據權利要求1所述太陽能聚集器聚集太陽能流分布的紅外測量裝置，其特征在于，上蓋(1-1)和下蓋(1-2)為正方形。

5.基于權利要求1所述太陽能聚集器聚集太陽能流分布的紅外測量裝置的太陽能流分布圖的獲取方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將所述太陽能聚集器聚集太陽能流分布的紅外測量裝置放置在太陽能聚集器的焦平面上，且將朗伯表面朝向太陽能聚集器；

冷卻水從冷卻水進口(1-3)進入，并從冷卻水出口(1-4)排出，用于降低扁狀空心盒體(1)的伯朗表面的溫度；然后，同時執行步驟二和步驟三；

步驟二、利用紅外熱像儀(2)采集朗伯表面的聚集太陽光紅外溫度圖像，并由計算機(4)處理后獲取光斑半徑；

步驟三、n個熱電偶(1-5)采集下蓋(1-2)的溫度信號，然后通過熱電偶數據采集器(3)輸出給計算機(4)，獲取n個熱電偶(1-5)的平均溫度T_L，并利用公式

CNE=ϵIrσTILn-∫0.75μm13.0μmϵλσTL4dλmax[ϵIrσTILm-∫0.75μm13.0μmϵλσTL4dλ]]]>

獲取靶面上正則化太陽能流聚光比C_NE，

式中，

ε_Ir是紅外熱像儀(2)的參考發射率，

T_IL是紅外熱像儀(2)顯示的紅外溫度，

ε_λ是朗伯面的光譜發射率，

T_L是n個熱電偶(1-5)的平均溫度，

m是指數，對實驗用熱像儀，m＝4.09，

σ是Stefan-Boltzmann常數，σ＝5.67×10^-8W/(m²·K⁴)；

步驟四、重復的同時執行步驟二和步驟三，將光斑半徑作為橫坐標，靶面上正則化太陽能流聚光比C_NE作為縱坐，來獲取太陽能聚集器的太陽能流分布圖。