專利名稱：太陽能拋物面聚光焦斑測試裝置的制作方法
太陽能拋物面聚光焦斑測試裝置
技術 領域本發明涉及一種太陽能拋物面聚光焦斑測試裝置，該裝置充分利用半導體激光 器產生的直線光束，通過拋物面鏡體反射測試聚光焦斑，其裝置簡單，方法易行，廣泛 適用于各種拋物面聚光裝置。屬太陽能利用技術領域。
背景技術：
建立太陽能聚光裝置是實現太陽能利用的基本技術手段，特別是在太陽能拋物 面槽式太陽能聚光發電裝置中，主要借助拋物面聚光裝置實現聚焦并完成光熱轉換。拋 物面聚焦屬于線聚焦，同時也屬于鏡像聚焦，要求聚光裝置成像清晰，鏡像焦斑成為一 條聚光直線，能夠最大限度聚集光能，只有這樣才能保證光熱轉換效率最大化。但是， 由于在鏡體加工制作、安裝、桁架制作以及集熱管安裝過程中都會存在誤差，最終會導 致聚光焦斑偏離設計指標，無法保證光熱轉換效率最大。目前測試拋物面槽式太陽能聚 光裝置的方法主要借助攝影設備如照相機，通過照相透鏡觀測集熱管位置，方法雖然簡 便，但只能檢測經聚光裝置反射的集熱管的鏡像位置，而不能檢測鏡像焦斑的有效寬度 及焦線位置，特別是在我國發展槽式太陽能熱發電的初期，亟需提供一種簡便的測試裝 置和方法，既可以對現場安裝的聚光裝置進行檢測和調試，同時逐步積累經驗為建立我 國的拋物面聚光檢測標準做準備。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是為太陽能拋物面聚光裝置提供一種簡單實用的聚 光焦斑測試裝置。本發明是由以下技術方案解決的太陽能拋物面聚光焦斑測試裝置由可見光激光發射器、激光測試接收靶、固定 支架組成，其特征在于所述可見光激光發射器由半導體LD激光模組、調焦聚光鏡頭、 電源電路等組成，如激光筆、激光水準儀等類似能夠產生紅、綠等可見光波長的激光直 束點聚焦發射器，其中優選激光水準儀也稱激光水平儀。所述激光測試接收靶是帶有刻 度的測試紙、毛玻璃板以及半透明的塑料板，或者采用光電激光硅靶、激光柵格靶、高 感度激光接收器等激光接收裝置。所述固定支架是安裝可見光激光發射器和激光測試接 收靶的金屬支架，該支架包括垂直支架和水平支架，分別帶有可滑動槽和緊固裝置。可 見光激光發射器安裝在垂直支架上，激光測試接收靶安裝在水平支架上。測試方法是將激光測試接收靶安裝在水平支架上，位于拋物面聚光裝置聚光 焦斑處，激光測試接收靶中心點應為拋物面聚焦裝置中心水平延長線與激光測試接收靶 中心交匯點，并可以在延長線上水平移動；可見光激光發射器安裝在垂直支架上，垂直 支架與拋物面聚焦裝置中心水平延長線成90度垂直夾角，并可由聚光鏡體中心上下移動 至聚光鏡體曲面上下端。可見光激光發射器發射窗口面向聚光鏡體，激光光束與聚焦 裝置中心延長線成水平狀態，照射聚光鏡反射至激光測試接收靶，經調焦后保證激光光斑最小，準備工作結束后，垂直移動可見光激光發射器并逐點記錄激光光斑在測試接收 靶上的光斑位置，然后水平移動激光測試接收靶，記錄光斑中心距離，經反復調試和測 量，光斑最小處即為最佳聚光焦斑和焦斑寬度。該裝置特別之處是充分利用了可見光激光光束的直線性和焦點精細的特性，裝 置簡單，方法易行，測試和調校還可同時進行。該裝置經改進還可以實現自動運行和記 錄，特別是采用光電激光硅靶、激光柵格靶、高感度激光接收器等激光接收裝置還可直 接與計算機連接，在可見光激光發射器垂直運動或激光測試接收靶水平運動中實現動態 檢測。
圖1 是本發明示意圖其中1.可見光激光發射器；2、激光測試接收靶；3、垂直支架；4、水平支 架；5、拋物面太陽能聚光器
具體實施例方式太陽能拋物面聚光焦斑測試裝置由可見光激光發射器、激光測試接收靶、固定 支架組成，可見光激光發射器包括半導體LD激光模組、調焦聚光鏡頭、電源電路等，如 激光筆、激光水準儀等類似可產生紅、綠等可見光波長的激光直束點聚焦發射器。激光測試接收靶可以是帶有刻度的測試紙、毛玻璃板以及半透明的塑料板，或 者采用光電激光硅靶、激光柵格靶、高感度激光接收器等激光接收裝置。固定支架安裝可見光激光發射器和激光測試接收靶，該支架包括垂直支架和水 平支架，分別帶有可滑動槽和緊固裝置。可見光激光發射器安裝在垂直支架上，激光測 試接收靶安裝在水平支架上。 測試方法是將激光測試接收靶安裝在水平支架上，位于拋物面聚光裝置聚光 焦斑處，激光測試接收靶中心點應為拋物面聚焦裝置中心水平延長線與激光測試接收靶 中心交匯點，并可以在延長線上水平移動；可見光激光發射器安裝在垂直支架上，垂直 支架與拋物面聚焦裝置中心水平延長線成90度垂直夾角，并可由聚光鏡體中心上下移動 至聚光鏡體曲面上下端。可見光激光發射器發射窗口面向聚光鏡體，激光光束水平射向 聚光鏡，經聚光鏡反射至激光測試接收靶，經調焦后保證激光光斑最小，準備工作結束 后，垂直移動可見光激光發射器并逐點記錄激光光斑在測試接收靶上的光斑位置，然后 水平移動激光測試接收靶，記錄光斑中心距離，經反復調試和測量，光斑最小處即為最 佳聚光焦斑和焦斑寬度。
權利要求
1.太陽能拋物面聚光焦斑測試裝置由可見光激光發射器、激光測試接收靶、固定支 架組成，其特征在于所述可見光激光發射器由半導體LD激光模組、調焦聚光鏡頭、電 源電路等組成，如激光筆、激光水準儀等類似能夠產生紅、綠等可見光波長的激光直束 點聚焦發射器，其中優選激光水準儀或稱激光水平儀；所述激光測試接收靶可以是帶有 刻度的測試紙、毛玻璃板以及半透明的塑料板，或者采用光電激光硅靶、激光柵格靶、 高感度激光接收器等激光接收裝置；所述固定支架是安裝可見光激光發射器和激光測試 接收靶的金屬支架，該支架包括垂直支架和水平支架，分別帶有可滑動槽和緊固裝置； 可見光激光發射器安裝在垂直支架上，激光測試接收靶安裝在水平支架上。
全文摘要
本發明涉及一種太陽能拋物面聚光焦斑測試裝置，該裝置充分利用半導體激光器產生的直線光束，通過拋物面鏡體反射測試聚光焦斑，其裝置簡單，方法易行，廣泛適用于各種拋物面聚光裝置。屬太陽能利用技術領域。
文檔編號G01M11/02GK102023083SQ20091017675
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月21日 優先權日2009年9月21日
發明者張建城 申請人:北京中航空港通用設備有限公司, 張建城