【摘要】：拋物鏡面碟式聚光器是碟式發(fā)電系統(tǒng)的太陽光能收集單元,其拼接精度決定聚光器的集熱效率和焦斑處能流密度分布。目前,碟式聚光器鏡面安裝檢測技術仍不完善、缺乏有效的解決方案,因此,研究碟式聚光器鏡面安裝檢測方法及裝置設計研究具有重要意義。本論文以設計一種適于38k W級聚光器鏡面單元高效、精確安裝檢測裝置為目標,研究了聚光器鏡面單元位姿偏差對聚光性能的影響和鏡面單元位姿安裝調節(jié)方法,對碟式聚光器鏡面單元安裝檢測裝置進行原理設計。主要研究內容如下:首先,對聚光器鏡面單元位姿展開理論分析,建立了鏡面單元角點的數(shù)學模型、鏡面單元局部位姿坐標系以及鏡面單元偏差數(shù)學模型;以38k W碟式聚光器的最外環(huán)和最內環(huán)的兩塊鏡面單元為算例,基于幾何光學理論對鏡面單元引入位姿偏差角并進行光學計算,求得鏡面單元四角點的反射光點在焦平面處的位置,確定了鏡面單元位姿角的允許偏差范圍。其次,基于視覺測量方法,提出了鏡面單元位姿的雙目視覺測量方法,以及鏡面單元光斑位置的單目視覺測量方法;對雙目相機標定以及圖像處理展開了研究,基于邊緣檢測法不利于鏡面單元角點的提取,確定了采用Harris算子提取鏡面單元角點的方法;提出了固一調三(固定鏡面單元四個球鉸螺栓中的一個,調節(jié)另外三個)的鏡面單元位姿調節(jié)方法,并構建了鏡面單元位姿角度調節(jié)誤差分析模型,結果表明:當鏡面單元球鉸螺栓的調節(jié)量在0~20mm范圍時,鏡面單元位的位姿角偏差是微小的,可以忽略不計,驗證了此方法的可行性。最后,開展了聚光器鏡面安裝檢測裝置的原理設計,裝置主要由視覺測量系統(tǒng)和平行激光光源組成;確定了平行度為3.44’的激光光源實現(xiàn)方案;對38k W聚光器最內環(huán)和最外環(huán)鏡面單元角點坐標引入測量誤差,分析了測量誤差對鏡面單元位姿角度調節(jié)的影響,同時,探討了邊緣點內法線偏差和入射光線不平行度對聚焦光斑大小及位置的影響,確定了視覺測量精度要高于±1mm;基于視覺測量精度詳細分析了測量系統(tǒng)相機布局及相機參數(shù)。
【學位授予單位】：湖南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM615;TK513.1
【圖文】：

精度直接影響定日鏡的光斑質量[19]。為保證電站的順精度進行檢測。Roger[20]等人提出一種非接觸式檢測日鏡的鏡面單元角點和法向向量。此外，將鏡面單元取點，可快速自動的檢測定日鏡結構。圖 1.1 為對 4檢測結果表明，該方法的測量精度達到 1.6mrad。

圖 1.2 基于正弦條紋反射法定日鏡測量[22]egal Daily Mirror measurement based on sinusoidal fringe re等人提出基于激光束偏轉法的定日鏡單元面測的方法，該方法原理如圖 1.3 所示，首先經鏡面反射的激光束再射向 f-θ 透鏡，基于反

【參考文獻】

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1 徐海衛(wèi);張劍寒;余強;郭明煥;趙玉磊;;塔式太陽能熱發(fā)電站定日鏡單元子鏡面形研究[J];可再生能源;2015年12期

2 劉明義;朱會賓;余強;王華榮;;塔式太陽能熱發(fā)電站定日鏡鏡面面形檢測與三維重構[J];可再生能源;2015年07期

3 顏健;彭佑多;余佳煥;王e

本文編號：2734839