[發(fā)明專利]線性菲涅爾一次反射鏡反射光線進(jìn)入CPC率的測試設(shè)備及測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610152838.1
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN105628345B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王成龍;鞏景虎;馬軍;范多進(jìn);牛小山;孔令剛;范多旺
• 申請（專利權(quán)）人: 范多旺;蘭州交大國家綠色鍍膜工程中心有限責(zé)任公司;蘭州大成聚光能源科技有限公司;蘭州大成科技股份有限公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙)11265
• 代理人: 倪鉅芳

1.一種線性菲涅爾一次反射鏡反射光線進(jìn)入CPC率的測試設(shè)備，其特征在于包括電動機(jī)（1）、光電倍增管PMT、軌道、鏡元、水平儀和激光筆，所述光電倍增管PMT分為第一光電倍增管PMT（3）、第二光電倍增管PMT（10）、第三光電倍增管PMT（14）和第四光電倍增管PMT（15），軌道分為第一軌道（5）和第二軌道（9）；所述電動機(jī)（1）固定在支架（19）上，電動機(jī)（1）的轉(zhuǎn)軸和第一滑輪（2）固定連接，第一軌道（5）和第二軌道（9）的兩端分別固定在支架（19）上，第一軌道（5）和第二軌道（9）上設(shè)有滑塊（6），滑塊（6）沿第一軌道（5）和第二軌道（9）滑動，滑塊（6）上設(shè)有激光筆（7），激光筆（7）一端固定在滑塊（6）上，激光筆（7）沿固定端轉(zhuǎn)動，滑塊（6）兩側(cè)設(shè)有繩索（8），繩索（8）分別與第一滑輪（2）和第二滑輪（18）相連，第二滑輪（18）通過滑輪固定架（17）與支架（19）轉(zhuǎn)動聯(lián)接； 鏡元（16）中部安裝水平儀（13）和傾角傳感器（11），鏡元（16）兩端安裝第二光電倍增管PMT（10）和第三光電倍增管PMT（14）；CPC聚光器（4）的開口上連接橫板（12），CPC聚光器（4）的開口寬度和橫板（12）長度一致，橫板（12）兩邊上安裝有第一光電倍增管PMT（3）和第四光電倍增管PMT（15）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種線性菲涅爾一次反射鏡反射光線進(jìn)入CPC率的測試設(shè)備，其特征在于所述傾角傳感器（11）、水平儀（13）、第二光電倍增管PMT（10）和第三光電倍增管PMT（14）上設(shè)有吸盤。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種線性菲涅爾一次反射鏡反射光線進(jìn)入CPC率的測試設(shè)備，其特征在于所述滑塊（6）上裝有激光筆（7），滑塊（6）帶動激光筆（7）移動，激光筆（7）一端與滑塊（6）活動連接，激光筆（7）另一端旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)角度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一所述的一種線性菲涅爾一次反射鏡反射光線進(jìn)入CPC率的測試設(shè)備的測試方法，其特征在于具體步驟如下：

A、將水平儀（13）放置于鏡元（16）上面的中心，調(diào)整鏡元（16）水平，讀取此時傾角傳感器（11）示數(shù)α，作為傾角傳感器（11）的補(bǔ)償角度α，傾角傳感器（11）的補(bǔ)償角度和傾角傳感器（11）的角度β,形成組合角度α± β；

B、采用傳統(tǒng)SPA太陽位置算法，計(jì)算出該時刻位于該地理位太陽光線的高度角φ；

C、激光筆（7）旋轉(zhuǎn)到指定角度γ和高度角φ的和為90°，γ+φ=90°；

D、CPC聚光器（4）的中心跟要測的鏡元（16）中心組成的直線與水平面形成的角度為ψ，如果太陽光線照射方向和CPC聚光器在要測鏡元（16）的異側(cè)，根據(jù)公式計(jì)算出要測的鏡元（16）的傾角度數(shù)α± β=90°－φ－{（180°－φ－ψ）／2}=（ψ／2）－（φ／2），如果太陽光線照射方向和CPC聚光器在要測鏡元（16）的同側(cè)，根據(jù)公式計(jì)算出要測的鏡元（16）的傾角度數(shù)α± β=90°－φ-{（ψ－φ）／2}=90°-{（φ－ψ）／2}，利用傾角傳感器（11）指導(dǎo)鏡元（16）調(diào)節(jié)到β；

E、將第二光電倍增管PMT（10）和第三光電倍增管PMT（14）安裝在此時要測的鏡元（16）的兩邊，第二光電倍增管PMT（10）、第三光電倍增管PMT（14）與要測的鏡元（16）開口邊緣處在同一條線，并和鏡元（16）面垂直；

F、調(diào)節(jié)電動機(jī)（1）上的變速齒輪箱，設(shè)定到所要求的速度υ，其范圍在20㎜ ／s—50㎜ ／s之間，啟動電源，電動機(jī)（1）帶動第一滑輪（2）轉(zhuǎn)動，此時第一滑輪（2）通過繩索（8）帶動滑塊（6）移動，同時繩索（8）繞過第二滑輪（18）且?guī)拥诙啠?8）轉(zhuǎn)動，滑塊（6）上裝有激光筆（7），滑塊（6）的移動同時帶動激光筆（7）移動，激光筆（7）可以繞和滑塊（6）上的聯(lián)接處轉(zhuǎn)動，所以將激光筆（7）旋轉(zhuǎn)到指定角度γ進(jìn)行工作，即γ=90°-φ；

G、激光筆（7）的初始點(diǎn)在軌道的一端，終止點(diǎn)則在軌道的另一端，激光筆（7）在移動過程中，發(fā)出激光被鏡元（16）上的第二光電倍增管PMT（10）和第三光電倍增管PMT（14）接受，并判斷出經(jīng)過第二光電倍增管PMT（10）和第三光電倍增管PMT（14）的中間點(diǎn)所需時間t0，同時鏡元（16）將光線反射到CPC聚光器（4）開口的橫板（12）上，被上部的第一光電倍增管PMT（3）和第四光電倍增管PMT（15）接受，判斷出經(jīng)過橫板上的第一光電倍增管PMT（3）和第四光電倍增管PMT（15）中間點(diǎn)所需時間t，兩個時間做比較η=t／t0，得出一個鏡元的一次反射鏡反射光線進(jìn)入CPC率；

H、調(diào)節(jié)鏡元（1６）安裝角度β，再次進(jìn)行上述測試，η控制在0 .96-1之間完成單片鏡片的調(diào)節(jié)工作，用上述同樣的方法測試下一個鏡元，直至整組鏡片調(diào)試完畢。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種線性菲涅爾一次反射鏡反射光線進(jìn)入CPC率的測試設(shè)備的測試方法，其特征在于步驟H中通過調(diào)節(jié)鏡元（1６）安裝角度β改變一次反射鏡反射光線進(jìn)入CPC率η。