一种检测太阳位置的气象台的制作方法

本发明属于领域，尤其是一种检测太阳位置的气象台。

背景技术：

太阳跟踪器是保持太阳能电池板或太阳能能量吸收装置随时正对太阳，让太阳光的光线随时垂直照射该机构的动力装置，采用太阳跟踪器能显著提高太阳能光伏组件的发电效率。由于计算的跟踪集热器数据始终存在偏差，该偏差会影响集热器的追日精度，在实际使用中的现状是，每个集热回路有多套太阳能发电组件，每套组件由于安装精度、基础变动量等原因造成各自聚焦偏差不同，由于指令计算数据存在误差，致使一天中各个时间段聚焦偏差不同，而太阳实时情况下的高度角和方位角是最为重要的测量数据，利用太阳追踪器对于太阳位置的追踪可以得到太阳的实时位置，但太阳追踪器并不具备输出高度角和方位角的功能，故如何利用现有的太阳追踪器实现高度角和方位角的测量成为实际应用中的重要问题。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种检测太阳位置的气象台。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种检测太阳位置的气象台，包括太阳跟踪器、角度传感器、角度传感器支架机构和倾角传感器；

其中所述太阳跟踪器由三角支撑座、仰角驱动机构、水平转动机构、遮光球、对光旋转机构和光度检测器，三角支撑座位于太阳跟踪器装置的最底部，在三角支撑座的上端设置有水平转动机构，在水平转动机构的上端设置仰角驱动机构，在仰角驱动机构的上端设置有光度检测器，其中对光旋转机构包括第一支杆、第二支杆和中间支杆，第一支杆与第二支杆的一端设置于仰角驱动机构的两端，另一端通过一与两根支杆相垂直的连杆相连，该连杆的中间位置处与中间支杆相交，遮光球设置于中间支杆的末端；

其中角度传感器支架机构设置于太阳跟踪器的一侧，角度传感器支架机构由支架与水平托架构成，角度传感器设置于水平托架上方，在角度传感器的下端连接轴端延长杆，轴端延长杆的下端与仰角驱动机构相连，在支架上设置有可供角度传感器水平移动的滑道；

其中倾角传感器设置于仰角驱动机构的一侧，与对光旋转机构相连接。

在上述技术方案中，所述的倾角传感器设置于第一支杆或第二支杆的末端，第一支杆或第二支杆的末端与仰角驱动机构相连的位置。

在上述技术方案中，所述的水平托架位于与遮光球相对的一侧。

在上述技术方案中，所述的支架与太阳跟踪器之间的距离为30-50cm。

在上述技术方案中，所述的水平托架的长度为30-50cm。

在上述技术方案中，所述的轴端延长杆的长度为90-100cm。

在上述技术方案中，所述的倾角传感器与数据线相连接。

其中所述太阳跟踪器测量，太阳位置的原理如下：太阳跟踪器内的控制器根据光度检测器的亮度控制电机进行驱动，驱动仰角驱动机构沿垂直方向旋转，左右光感旋至亮度一致，保持对光旋转机构和遮光球的纵轴面向太阳。当上光感强于下光感时，证明太阳已过空中最高点，趋向于太阳已在背面。此时旋转180度，直至左右亮度一致。该180度转向会发生在正午及日落后早晨再日出时。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用太阳追踪器对于太阳位置的追踪可以得到太阳的实时位置，但太阳追踪器并不具备输出高度角和方位角的功能，故如何利用现有的太阳追踪器实现高度角和方位角的测量成为实际应用中的重要问题，本装置有效解决了该问题，通过在太阳追踪器上安装倾角传感器和角度传感器的方法，随着太阳追踪器测定太阳的位置而测定出该地点处的高度角和方位角，时时检测太阳的方位角和高度角，相对于以往通过常规公式得出太阳的时时位置具有更有时效性、更加准确。不仅可以纠正计算数据(习惯上的时控法)偏差，也可以参与sca指令角度计算(习惯上的光控法)。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明结构示意图。

其中，1为角度传感器，2为水平托架，3为支架，4为轴端延长杆，5为遮光球，6为第一支杆，7为第二支杆，8为仰角驱动机构，9为中间支杆，10为水平转动机构，11为三角支撑座，12为倾角传感器，13为数据线，14为光度检测器。

具体实施方式

下面结合附图与具体的实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图中所示，一种检测太阳位置的气象台，包括太阳跟踪器、角度传感器、角度传感器支架机构和倾角传感器；

其中所述太阳跟踪器由三角支撑座、仰角驱动机构、水平转动机构、遮光球、对光旋转机构和光度检测器，三角支撑座位于太阳跟踪器装置的最底部，在三角支撑座的上端设置有水平转动机构，在水平转动机构的上端设置仰角驱动机构，在仰角驱动机构的上端设置有光度检测器，其中对光旋转机构包括第一支杆、第二支杆和中间支杆，第一支杆与第二支杆的一端设置于仰角驱动机构的两端，另一端通过一与两根支杆相垂直的连杆相连，该连杆的中间位置处与中间支杆相交，遮光球设置于中间支杆的末端；

其中角度传感器支架机构设置于太阳跟踪器的一侧，角度传感器支架机构由支架与水平托架构成，角度传感器设置于水平托架上方，在角度传感器的下端连接轴端延长杆，轴端延长杆的下端与仰角驱动机构相连，在支架上设置有可供角度传感器水平移动的滑道；

其中倾角传感器设置于仰角驱动机构的一侧，与对光旋转机构相连接。

在上述技术方案中，所述的倾角传感器设置于第一支杆或第二支杆的末端，第一支杆或第二支杆的末端与仰角驱动机构相连的位置。

在上述技术方案中，所述的水平托架位于与遮光球相对的一侧。

在上述技术方案中，所述的支架与太阳跟踪器之间的距离为30-50cm。

在上述技术方案中，所述的水平托架的长度为30-50cm。

在上述技术方案中，所述的轴端延长杆的长度为90-100cm。

在上述技术方案中，所述的倾角传感器与数据线相连接。

其中所述太阳跟踪器测量，太阳位置的原理如下：太阳跟踪器内的控制器根据光度检测器的亮度控制电机进行驱动，驱动仰角驱动机构沿垂直方向旋转，左右光感旋至亮度一致，保持对光旋转机构和遮光球的纵轴面向太阳。当上光感强于下光感时，证明太阳已过空中最高点，趋向于太阳已在背面。此时旋转180度，直至左右亮度一致。该180度转向会发生在正午及日落后早晨再日出时。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用太阳追踪器对于太阳位置的追踪可以得到太阳的实时位置，但太阳追踪器并不具备输出高度角和方位角的功能，故如何利用现有的太阳追踪器实现高度角和方位角的测量成为实际应用中的重要问题，本装置有效解决了该问题，通过在太阳追踪器上安装倾角传感器和角度传感器的方法，随着太阳追踪器测定太阳的位置而测定出该地点处的高度角和方位角，时时检测太阳的方位角和高度角，相对于以往通过常规公式得出太阳的时时位置具有更有时效性、更加准确。不仅可以纠正计算数据(习惯上的时控法)偏差，也可以参与sca指令角度计算(习惯上的光控法)。

实施例1：

倾角传感器的安装：

1、利用m5螺栓固定于气象台侧面仰角驱动机构中心位置。

2、利用早晨日出时段水平位置设定好倾角传感器零位。

3、用通讯线接入dcs通讯模块，利用dcs系统读取、记录、显示数据。

实施例2：

角度传感器的安装：

1、制作角度传感器支架(距平台高1300mm，水平托架320mm)，制作角度传感器轴端延长杆(长度970mm)，如附图所示。

2、角度传感器支架固定于气象台底座后方(北侧)中心位置。

3、安装角度传感器，调整角度传感器位于气象台上平面中心点的正上方位置(标出气象台上平面中心点后，用垂线线坠方法找正)。

4、连接角度传感器轴端延长杆，上部连接角度传感器轴，下部固定于气象台上平面中心点。

5、利用晚间气象台归零(回归正南方)位置设定好角度传感器零位。

6、用通讯线接入dcs通讯模块，利用dcs系统读取、记录、显示数据。

时时检测太阳的方位角和高度角，通过常规公式得出太阳的时时位置。不仅可以纠正计算数据(习惯上的时控法)偏差，也可以参与sca指令角度计算(习惯上的光控法)。

在使用时，在水平转动机构的上端设置仰角驱动机构，在仰角驱动机构的上端设置有光度检测器，太阳跟踪器内的控制器根据光度检测器的亮度控制电机进行驱动，驱动仰角驱动机构沿垂直方向旋转，左右光感旋至亮度一致，保持对光旋转机构和遮光球的纵轴面向太阳。当上光感强于下光感时，证明太阳已过空中最高点，趋向于太阳已在背面，随着太阳的移动，电机对仰角驱动机构和水平转动机构进行驱动使保持对光旋转机构和遮光球的纵轴面向太阳，此时角度传感器随着仰角驱动机构转动，倾角传感器也随着通过轴端延长杆进行角度的测量，二者共同测定此时的高度角和方位角，利用太阳追踪器对于太阳位置的追踪可以得到太阳的实时位置，但太阳追踪器并不具备输出高度角和方位角的功能，故如何利用现有的太阳追踪器实现高度角和方位角的测量成为实际应用中的重要问题，本装置有效解决了该问题，通过在太阳追踪器上安装倾角传感器和角度传感器的方法，随着太阳追踪器测定太阳的位置而测定出该地点处的高度角和方位角，时时检测太阳的方位角和高度角，相对于以往通过常规公式得出太阳的时时位置具有更有时效性、更加准确。不仅可以纠正计算数据(习惯上的时控法)偏差，也可以参与sca指令角度计算(习惯上的光控法)。

以上对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。