专利名称：具有反射光斑位置实时可调功能的开闭环控制定日镜的制作方法
技术领域：
本发明属于太阳能利用领域，具体涉及一种具有反射光斑位置实时可调功能的开闭环控制定日镜。
背景技术：
在塔式太阳能集热系统的镜场中，为了解决光热转换器局部温度的调整，需要调度若干小光斑定日镜将光斑投射到转换器的不同位置(这些光斑面积应大大小于所投射的光热转换器1/2柱状面积)，以实现对转换器局部表面温度的调度与控制。但是在现有技术中，由于闭环控制定日镜装置的光敏传感器指向不能实时调节，因此无法实现该控制功倉泛。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术问题，提供一种具有反射光斑位置实时可调功能的开闭环控制定日镜。本发明按照下述方案实现一种具有反射光斑位置实时可调功能的开闭环控制定日镜，包括反光镜(7)、立柱(I)、反光镜方位角和高度角驱动机构(3)、(4)、定日镜控制器(2)、光敏传感器及其支杆
(8)、光敏传感器角度调整机构(5),小反光镜(6),定日镜立柱(I)树立于地面,定日镜方位角角调整机构(3)和高度角调整机构(4)安装在定日镜立柱(I)顶端，反光镜(7)中心留有小孔，小反光镜(6)镜面面向光敏传感器(10)，带有弧形的光敏传感器支杆(8)穿过反光镜(7)中心的小孔，与光敏传感器角度调整机构(5)连接，定日镜控制器(2)固定在定日镜立柱⑴侧面；定日镜控制器⑵内置程序有以下功能I)塔式太阳能集热系统监控机实时监控定日镜反射光斑接收靶表面的温度，并通过该温度信息判断是否需要调整定日镜反射光斑位置；2)若定日镜反射光斑位置需要调整，则监控机将控制信号最终发送至定日镜控制器；3)定日镜控制器接收到上层信号后控制光敏传感器角度调整机构，调整光敏传感器角度，使其对准集热器接收靶表面的指定区域；4)光敏传感器将反馈信号发送至定日镜控制器；5)定日镜控制器根据光敏传感器的反馈信号判断反射光线角度是否存在偏差，若无偏差，则不再调整反光镜角度，若存在偏差，则发送控制信号至定日镜角度调整机构；6)定日镜角度调整机构接受到定日镜控制器发送的控制信号后，驱动反光镜调整角度。入射光线照射在反光镜表面，产生反射光线。定日镜控制器调整光敏传感器所指方位，使其指向集热器靶面上的特定区域。光敏传感器面向反光镜，并根据反射光线方向产生相应的反馈信号。光敏传感器产生的控制信号被传递至定日镜控制器，定日镜控制器经分析计算后控制反光镜的驱动机构来调整定日镜的高度角和方位角使反射光斑投射到集热器靶面指定区域。实际应用中，监控机实时获取集热器靶面的温度信息，并通过通信线路接收定日镜控制器的反馈信息，经分析计算后，将控制信号发送至定日镜控制器。与现有技术相比，本发明有如下优点当定日镜的投射光斑较小且不能全部覆盖集热器的所有区域时，本发明可以调节光敏传感器调动定日镜将反射光斑打在接收器需要加热的指定位置，灵活调度与控制集热器表面温度场，从而使定日镜装置更加灵活。
图I是本发明结构及工作示意图；图中1.定日镜立柱；2.定日镜控制器；3.定日镜方位角调整机构；4.定日镜高度角调整机构；5.光敏传感器角度调整机构；6.小反光镜；7.定日镜反光镜；8.光敏传感器支杆；9.定日镜入射光线；10.光敏传感器；11.定日 镜反射光线；12.定日镜反射光线接收靶(本实施例的靶面被划分为A B C DE F G HI九部分，实际应用中可根据需要将靶面任意划分)；13.塔式太阳能集热系统监控机；
图2是本发明工作流程示意图。
具体实施例方式如图I所示一种具有反射光斑位置实时可调功能的开闭环控制定日镜定日镜立柱(I)树立于地面，支撑定日镜。定日镜方位角角调整机构(3)和高度角调整机构(4)安装在定日镜立柱(I)顶端，用于驱动反光镜(7)改变角度，光敏传感器角度调整机构(5)安装在定日镜立柱顶端。光敏传感器支杆(8)形状如图所示。光敏传感器支杆(8)与光敏传感器(10)刚性连接。定日镜控制器(2)固定在定日镜立柱(I)侧面。定日镜入射光线(9)照射在反光镜(7)表面，产生反射光线(11)。定日镜控制器
(2)调整光敏传感器(10)所指方位，使其指向接收靶(12)表面的特定区域(如，指向A区域)。光敏传感器(10)面向反光镜(7)，并根据接收到的反射光线(11)方向产生相应的反馈信号。光敏传感器(10)产生的反馈信号被传递至定日镜控制器(2)，定日镜控制器(2)经分析计算后控制反光镜(7)的驱动机构来调整定日镜的高度角和方位角使反射光斑投射到接收靶(12)表面的指定区域。光敏传感器与定日镜立柱及反光镜之间的连接方式反光镜(7)中心留有小孔。小反光镜(6)镜面面向光敏传感器(10)，且通过连接杆固定在反光镜(7)上，并置于小孔中心。光敏传感器支杆(8)穿过反光镜(7)中心的小孔，与光敏传感器角度调整机构(5)连接。光敏传感器(10)与光敏传感器支杆(8)刚性连接。 本装置工作流程如图2所示I)塔式太阳能集热系统监控机实时监控定日镜反射光斑接收靶表面的温度，并通过该温度信息判断是否需要调整定日镜反射光斑位置；2)若定日镜反射光斑位置需要调整，则监控机将控制信号最终发送至定日镜控制器；3)定日镜控制器接收到上层信号后控制光敏传感器角度调整机构，调整光敏传感器角度，使其对准集热器接收靶表面的指定区域；4)光敏传感器将反馈信号发送至定日镜控制器；5)定日镜控制器根据光敏传感器的反馈信号判断反射光线角度是否存在偏差，若无偏差，则不再调整反光镜角度，若存在偏差，则发送控制信号至定日镜角度调整机构；6)定日镜角度调整机构接受到定日镜控制器发送的控制信号后，驱动反光镜调整 角度。
权利要求
1.一种具有反射光斑位置实时可调功能的开闭环控制定日镜，包括反光镜(7)、立柱(I)、反光镜方位角和高度角驱动机构(3)、(4)、定日镜控制器(2)、光敏传感器及其支杆(8)、光敏传感器角度调整机构(5),小反光镜(6),其特征在于定日镜立柱(I)树立于地面，定日镜方位角角调整机构(3)和高度角调整机构(4)安装在定日镜立柱(I)顶端，反光镜(7)中心留有小孔，小反光镜(6)镜面面向光敏传感器(10)，带有弧形的光敏传感器支杆(8)穿过反光镜(7)中心的小孔，与光敏传感器角度调整机构(5)连接，定日镜控制器(2)固定在定日镜立柱(I)侧面，内置控制程序。
2.如权利要求I所述的定日镜，其特征在于定日镜控制器(2)内置程序有以下功能 1)塔式太阳能集热系统监控机实时监控定日镜反射光斑接收靶表面的温度，并通过该温度信息判断是否需要调整定日镜反射光斑位置； 2)若定日镜反射光斑位置需要调整，则监控机将控制信号最终发送至定日镜控制器； 3)定日镜控制器接收到上层信号后控制光敏传感器角度调整机构，调整光敏传感器角度，使其对准集热器接收靶表面的指定区域； 4)光敏传感器将反馈信号发送至定日镜控制器； 5)定日镜控制器根据光敏传感器的反馈信号判断反射光线角度是否存在偏差，若无偏差，则不再调整反光镜角度，若存在偏差，则发送控制信号至定日镜角度调整机构； 6)定日镜角度调整机构接受到定日镜控制器发送的控制信号后，驱动反光镜调整角度。
全文摘要
本发明涉及一种具有反射光斑位置实时可调功能的开闭环控制定日镜，包括反光镜(7)、立柱(1)、反光镜方位角和高度角驱动机构(3)、(4)、定日镜控制器(2)、光敏传感器及其支杆(8)、光敏传感器角度调整机构(5)，小反光镜(6)；定日镜立柱(1)树立于地面，定日镜方位角角调整机构(3)和高度角调整机构(4)安装在定日镜立柱(1)顶端，反光镜(7)中心留有小孔，小反光镜(6)镜面面向光敏传感器(10)，带有弧形的光敏传感器支杆(8)穿过反光镜(7)中心的小孔，与光敏传感器角度调整机构(5)连接，定日镜控制器(2)固定在定日镜立柱(1)侧面，内置控制程序。
文档编号G05D3/12GK102968130SQ20121047833
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月22日 优先权日2012年11月22日
发明者王涛明, 牛震宇, 刘晓光, 汪腾飞, 王泽华, 马贵鹏, 周永福, 冷贯南, 锁兴亚, 陆栋, 姚成生 申请人:宁夏光合能源科技有限公司