[發明專利]一種光熱發電用鏡面平面質量快速檢測系統及方法

在審

• 申請號: 202211095789.4
• 申請日: 2022-09-08
• 公開（公告）號: CN115825109A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 孫楠;陳煜達;陳昊;沈平;謝文韜
• 申請（專利權）人: 上海晶電新能源有限公司
• 主分類號: G01N21/958
• 分類號: G01N21/958;G01M11/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 王偉

本發明屬于光熱發電技術領域，具體公開了一種光熱發電用鏡面平面質量快速檢測系統及方法，包括圖像采集器、棋盤格編碼板和核心單元；所述圖像采集器的視場覆蓋被測鏡面，用于采集經過被測鏡面反射的棋盤格編碼板虛像；所述核心單元用于控制圖像采集器采集圖像、保存圖像、識別分析圖像、評估平面質量和保存結果；被測鏡面水平固定，處于圖像采集器視場中心區域，所述被測鏡面靠近圖像采集器一側的邊沿與棋盤格編碼板下邊沿平行。本發明基于已知空間關系的圖像采集器和棋盤格編碼板獲得經過鏡面反射的棋盤格編碼板虛像，通過評估虛像中方格的變形程度實現一種高效率、高精度的光熱發電用鏡面平面質量快速檢測系統。

技術領域

本發明屬于光熱發電技術領域，具體涉及一種光熱發電用鏡面平面質量快速檢測系統及方法。

背景技術

光熱發電用鏡面需要具有較好的平面質量，即整個鏡面的反射面基本處于同一水平面上，以便于通過這類鏡面拼接獲得離散曲面，例如定日鏡的離散凹面鏡或二次反射鏡的離散曲面。光熱發電用鏡面是使用高透過率的光學玻璃制鏡而成，為了使得鏡面具有一定的強度，通常會在制鏡前對玻璃進行物理鋼化處理，使得光學玻璃變為鋼化玻璃，再進行制鏡操作。而物理鋼化過程中通常會造成玻璃出現起伏情況，即降低玻璃的平面質量，最終會影響光熱發電用定日鏡或二次反射鏡的聚光能力，直接影響整個光熱電站的發電效率。

常規的玻璃面形檢測方法主要分為接觸式和非接觸式。接觸式方法是使用關節臂等設備，通過探針對鏡面進行點測量，通過采集足夠多的點數據對鏡面進行擬合，獲得鏡面平面質量評估結果。該類方法不僅需要消耗大量時間對被測品進行點測量，還需要接觸鏡面容易造成鏡面的損傷，影響鏡面反射率，因此不適用于批量化生產。非接觸式方法主要包括激光測距法、三維掃描法和斑馬條紋觀察法。激光測距法需要將鏡面進行貼點或者噴粉處理，避免鏡面反射率高造成無法測距的情況，然后通過高精度云臺和測距儀實現被測面的點測量。該方法不僅類似于接觸式方法，需要較長時間采集大量的點數據，而且需要對鏡面進行額外處理，也會增加檢測時間。三維掃描法需要對鏡面進行噴粉處理，然后通過三維掃描儀對鏡面進行掃描。該方法需要對鏡面進行額外處理使得鏡面變成漫反射面，消耗檢測時間，還會引入由于噴粉厚薄不均造成的誤差。斑馬條紋觀察法是玻璃工廠使用的傳統方法，該方法通過人工觀察經過鏡面反射的斑馬條紋虛像的變形程度判斷鏡面平面質量，只能進行定性測量，不能量化檢測結果。因此，亟需開發一種高效率、高精度的光熱發電用鏡面平面質量快速檢測系統。

發明內容

本發明針對光熱發電用鏡面平面質量要求高的特點，利用光線反射原理，基于已知空間關系的圖像采集器和棋盤格編碼板獲得經過鏡面反射的棋盤格編碼板虛像，通過評估虛像中方格的變形程度實現一種高效率、高精度的光熱發電用鏡面平面質量快速檢測系統。

本發明公開了一種光熱發電用鏡面平面質量快速檢測系統，至少包括圖像采集器、棋盤格編碼板和核心單元；所述圖像采集器的視場覆蓋被測鏡面，用于采集經過被測鏡面反射的棋盤格編碼板虛像，所述圖像采集器的視場下邊沿與棋盤格編碼板下邊沿平行；所述棋盤格編碼板固定在地面上，其所在面與地面垂直；所述核心單元用于控制圖像采集器采集圖像、保存圖像、識別分析圖像、評估平面質量和保存結果；被測鏡面水平固定，處于圖像采集器視場中心區域，所述被測鏡面靠近圖像采集器一側的邊沿與棋盤格編碼板下邊沿平行。

本發明所述棋盤格編碼板由二維周期性顏色變化的方格組成，可以是非主動發光的印刷圖案，也可以是主動發光的液晶屏幕或LED屏。

進一步地，所述棋盤格編碼板方格的排布方式由黑色方格和白色方格組成。

進一步地，所述棋盤格編碼板方格的排布方式由彩色方格組成。

本發明還公開了一種光熱發電用鏡面平面質量快速檢測方法，包括如下步驟：

1)將棋盤格編碼板固定在地面上，其所在面與地面垂直；

2)固定被測鏡面，使得被測鏡面擺放位置固定，被測鏡面靠近圖像采集器一側的邊沿與棋盤格編碼板下邊沿平行；