一种太阳能定日镜转动精度的检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测方法，尤其涉及一种太阳能定日镜转动精度的检测方法。
【背景技术】
[0002]随着我国社会经济的发展，人们越来越青睐“新能源”开发和利用，在现有的“新能源”中太阳能，其具有1、普遍:太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且无须开采和运输；2、无害:开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的3、巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源；4、长久:根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。
[0003]在太阳能利用设备中，太阳能定日镜的输出轴的回转运动的精度，是影响太阳能吸收的关键因素，但是在现有技术中，定日镜传动精度检测设备存在建造复杂、部件受环境影响大、数据采集周期长波动大以及实际操作繁琐等问题，比如:中国发明专利申请公开说明书中申请号“CN201410704655”名称为“一种太阳能定日镜跟踪系统”公开了一种太阳能定日镜跟踪系统，包括单片机、串口电路、太阳光检测电路、开关量输入电流和自动跟踪控制电路，其特征在于单片机分别连接串□电路、太阳光检测电路、电源电路、开关量输入电路、模拟量输入电路、自定跟踪控制电路、限位开关检测电路、指示电路和时钟电路、自动跟踪控制电路和连接光电隔离电路，光电隔离电路另一端通过逆变器连接步进电机组。该发明以程序控制为主，采用传感器实时监测作为反馈的闭环控制方式。这种形式的定日镜跟踪系统主要是应用光敏电阻作为传感器来修正程序控制传动累积误差，理论上较为准确。但是光敏电阻受温度影响较大，因此在某些温度条件下无法实现较为准确的控制。而且光敏电阻易受潮因而使用对环境要求高或者做好足够的防护。同时光敏电阻作为一个感光元件，在其表面有物体遮挡时将会把错误信息反馈给控制系统，因此需要时常对其进行检查和维护，势必会增加其成本；中国发明专利申请公开说明书中申请号“CN200910244113 ”名称为“提高定日镜自动跟踪太阳轨迹控制精度的方法”公开了一种提高定日镜自动跟踪太阳轨迹控制精度的方法，通过安装在吸热器前面的摄像机，为控制系统实时提供定日镜反射到吸热器上面的光斑位置；当光斑位置出现偏差时，控制系统通过对偏差的判断，发出对定日镜的控制指令，控制定日镜动作，使定日镜反射到吸热器上面的光斑位置恢复到设定位置；该发明可以监测整个定日镜场的运行状况，还可以很直观的监测定日镜反射光斑的情况，该发明应用在塔式太阳能热发电站中，可以通过对每个定日镜的监测和对光斑位置偏差的修正，提高整个塔式太阳能热发电站的控制精度、提高发电效率、降低运营成本。该发明单个运用较为准确，但是运用在定日镜场中将会有诸多不便。一是定日镜场中反射镜片众多，使用相机、图片处理机器等数目多，投入成本大。二是使用的相机要求摄像清晰，故其对环境要求较高。三是当摄像机镜头有杂物遮挡时可能会对光斑位置进行误判从而无法使定日镜处于最有益的角度位置，因而要时常对其检查；中国发明专利申请公开说明书中申请号“CN200810115372”名称为“一种定日镜跟踪误差校正方法”公开了一种定日镜跟踪误差校正方法，所述的校正方法基于定日镜的跟踪偏差角度在短时间内变化较小，相邻几天同一时刻的跟踪偏差角度变化不大的特性，通过图像采集与处理系统检测得到某台定日镜全天多个时刻的跟踪偏差角度，或者用该台定日镜前一天或前几天在多个时刻检测得到的跟踪偏差角度作为当天的跟踪偏差角度，通过插值得到该台定日镜当天的跟踪偏差曲线，根据所述的跟踪偏差曲线修正该台定日镜的当前角度，使该台定日镜的光斑可以基本准确地打到目标位置。其通过对定日镜跟踪误差一年多天，一天多次的检测得到定日镜多个时刻的跟踪偏差角度，通过对一年或多年的跟踪偏差角度数据分析处理及曲线拟合找到每一面定日镜每天对应的跟踪偏差曲线，使定日镜的光斑可以更加准确地打到目标位置。运用这种方法初期投入较小，但是在正式投入使用之前需花费一年或多年时间进行实验收集数据并对数据进行处理和分析因而投入时间长，使成本升高。同时其检测结果仅仅适用于和所测试系统差别不大的装置，不同系统有着不同的误差，因而所测结果适用范围不广，对于新的机器设备要做新的实验测算，通用性不强。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种太阳能定日镜转动精度的检测方法，解决了现有技术中，定日镜传动精度检测设备存在建造复杂、数据采集波动较大以及实际操作界面繁琐等问题。
[0005]本发明的实现的步骤为，计算机根据太阳定日镜所在位置，用已知公式即陈氏跟踪理论将太阳运动规律算出，即计算在一天中的每一时刻定日镜需测量轴的应转角度，根据计算出的太阳运动规律编写单片机控制程序，并存入单片机控制系统，由此单片机可以知晓在每一时刻该检测轴的转动位置。在工作时间开始就开始计时，事先对单片机进行编程设置每进行一次数据反馈的时间，在工作时间内就形成许多个数据反馈点，点的多少由工作时间来确定，点与点之间的时间间隔由计算得出，在每个时间点进行一次数据反馈，由于数据反馈、处理时间较快，点与点之间的时间间隔较数据处理时间长的多，所以数据处理时间可以忽略。随着定日镜开始工作，需检测轴带动磁尺一起转动，磁栅读数头读取磁栅尺走过的长度，即读数头将读取的结果以脉冲的形式送至单片机串行口，单片机对脉冲计数，在数据反馈点将计数值进行处理转换为磁栅尺走过的长度，将读取的长度继续换算为角度。将处理完好数据送至内部比较器，把事先存储好的、在该时间点应该转动的理论角度数减去读取的角度数，得出传动误差大小。根据太阳能定日镜控制的实际要求计算出允许误差值，将计算出的传动误差值和允许误差值比较，若误差值小于允许误差，单片机控制系统不对伺服电机进行反馈控制；若误差值大于允许误差值，则根据系统的传动比，单片机控制系统对伺服电机进行反馈控制，将误差值换算为伺服电机应转角度数，再把应转角度数换算为脉冲，将因误差需发出脉冲送至原程序控制系统和理论计算该时间点应发脉冲相加结果作为此次应发脉冲送至伺服电机，由此