[發明專利]大口徑碟式拋物曲面反射鏡的檢測控制方法、系統

無效

• 申請號: 201210256096.9
• 申請日: 2012-07-23
• 公開（公告）號: CN102749060A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 馬迎召;譚新華;朱楷;劉帥;黨安旺
• 申請（專利權）人: 湘電集團有限公司
• 主分類號: G01B21/20
• 分類號: G01B21/20;G01M11/02;G05D3/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波

技術領域

本發明涉及太陽能熱發電技術領域，尤其涉及一種大口徑碟式拋物曲面反射鏡的檢測控制方法和檢測控制系統。

背景技術

碟式拋物曲面反射鏡的精度直接影響碟式太陽能熱發電系統的光學聚光效率，對于大口徑碟式拋物曲面反射鏡，由于其制造工藝、安裝誤差、形變等諸多因素的影響，其聚焦精度較難達到要求。因此，如何檢測碟式拋物曲面反射鏡的曲面精度，以便通過后續校正的控制方法使其誤差保持在允許范圍內，避免由于焦斑能量密度不均導致燒蝕集熱器等問題的出現，在太陽能行業及其他含有拋物面反射鏡的行業均有著重要的意義。

現有技術中通常采用三坐標測量儀來檢測任意形狀和曲面的物體。首先，采用CAD方法構建物體詳細的理想三維模型圖；然后，采用三坐標測量儀的接觸或非接觸式探頭沿物體表面檢測，以獲得物體的三維點云數據，再將上述點云數據逆向構建成實際三維模型。該方法在檢測小型不規則物體(無理想數據模型的物體)時具有明顯優勢。

但是，傳統的三坐標測量儀的方法并不適用于上述碟式拋物曲面反光鏡的測量，主要原因在于：大口徑碟式拋物曲面反射鏡的體積非常大，采用探頭沿物體表面獲取三維點云數據、并通過三維點云數據逆向構建三維模型的操作過程非常復雜繁瑣，需要花費較長的時間，這導致整個檢測效率非常低。

有鑒于此，亟待針對上述技術問題，另辟蹊徑設計一種大口徑碟式拋物曲面反射鏡的檢測控制方法，以便通過簡單方便的操作獲取其曲面精度，縮短檢測時間，提高檢測效率。

發明內容

本發明要解決的技術問題為提供一種碟式拋物曲面反射鏡的檢測控制方法和檢測控制系統，能夠通過簡單方便的操作獲取碟式拋物曲面反射鏡的曲面精度，并且具有較高的檢測效率。

為解決上述技術問題，本發明提供一種大口徑碟式拋物曲面反射鏡的檢測控制方法，包括如下步驟：

1)確定所述拋物曲面反射鏡的數學模型；

2)預設本次測量參數，根據所述數學模型和所述預設參數獲取所述拋物曲面反射鏡的理想三維模型，并獲取所述三維模型中采樣點的理想坐標；

3)檢測所述拋物曲面反射鏡在所述采樣點的實際坐標；

4)根據所述采樣點的實際坐標重構所述拋物曲面反射鏡的實際三維模型，分析所述理想三維模型和所述實際三維模型，獲取所述拋物曲面反射鏡的曲面精度。

優選地，所述步驟2)中以坐標系中的水平坐標為基準，具體檢測X軸實際坐標、Y軸實際坐標與理想坐標均相同的采樣點所對應的Z軸實際坐標，以獲取所述采樣點的實際坐標。

優選地，所述步驟2)中采用傳感器檢測所述拋物曲面反射鏡在所述采樣點的實際坐標。

優選地，所述步驟4)之后還包括步驟：

5)根據所述檢測結果發出控制指令，將所述拋物曲面反射鏡的所述采樣點的實際坐標調整至所述采樣點的理想坐標。

優選地，執行所述步驟5)后，返回執行所述步驟2)。

發明提供一種大口徑碟式拋物曲面反射鏡的檢測控制方法：首先，確定拋物曲面反射鏡的數學模型；然后，預設本次測量參數，根據數學模型和預設參數獲取拋物曲面反射鏡的理想三維模型，并獲取三維模型中采樣點的理想坐標；再檢測拋物曲面反射鏡在采樣點的實際坐標；最后根據采樣點的實際坐標重構拋物曲面反射鏡的實際三維模型，分析理想三維模型和實際三維模型，獲取拋物曲面反射鏡的曲面精度。

上述檢測控制方法利用拋物曲面的已知數學模型，通過軟件分析能夠簡單、快捷地獲取拋物曲面反射鏡的理想三維模型，不必采用傳統的CAD方法手工構建詳細的三維模型，因此上述兩個步驟大大節省了檢測控制方法的檢測時間。并且該方法根據檢測到的采樣點的實際坐標，利用分析軟件直接獲取拋物曲面反射鏡的實際三維模型，簡化了現有技術中根據點云坐標逆向構建三維模型的過程，使得上述檢測控制方法的效率進一步提高。

本發明還提供一種大口徑碟式拋物面反射鏡的檢測控制系統，包括：

上位機，用于根據所述拋物曲面反射鏡的數學模型和預設的本次測量參數獲取所述拋物曲面反射鏡的理想三維模型，并獲取所述三維模型中采樣點的理想坐標；

下位機，與所述上位機通信連接，用于檢測并輸出所述拋物曲面反射鏡在所述采樣點的實際坐標；

所述上位機還用于根據所述下位機的檢測結果重構所述拋物曲面反射鏡的實際三維模型，分析所述理想三維模型和所述實際三維模型，獲取所述拋物曲面反射鏡的曲面精度。