本實(shí)用新型涉及一種用于調(diào)節(jié)太陽能聚光鏡片的裝置。

背景技術(shù)：

對于碟式斯特林鏡面調(diào)光來說，調(diào)焦技術(shù)還不夠成熟，主要是采用人工進(jìn)行調(diào)焦，每次調(diào)節(jié)至少需要兩個(gè)人，一個(gè)人用人眼觀察，另一個(gè)人爬到碟架上擰動(dòng)調(diào)節(jié)桿進(jìn)行調(diào)節(jié)，人工調(diào)光的難度大，效率低，并且聚焦效果不理想，從而造成斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換效率降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題：針對現(xiàn)有的碟式斯特林鏡面調(diào)焦困難的問題，提供了一種便于調(diào)光的系統(tǒng)。

本實(shí)用新型技術(shù)方案：

一種斯特林太陽能聚光碟片調(diào)光系統(tǒng)，包括碟架和安裝在碟架上構(gòu)成碟面的碟片，碟架上安裝有調(diào)光手，調(diào)光手前端連接碟片的碟片調(diào)整桿，后端連接調(diào)光控制器，碟面焦點(diǎn)處安裝調(diào)光色板，遠(yuǎn)處安裝望遠(yuǎn)鏡，碟架、調(diào)光色板和望遠(yuǎn)鏡在一條直線上，望遠(yuǎn)鏡旁邊配置調(diào)光手柄，調(diào)光手柄通過路由器和調(diào)光控制器連接。

碟片的碟片調(diào)整桿安裝在碟架上的安裝點(diǎn)支座上；調(diào)光手包括外卡扣和外卡扣撥環(huán)，外卡扣安裝在外筒套前端，外筒套后端連接電機(jī)，電機(jī)連接調(diào)整桿，調(diào)整桿位于外筒套的軸線上，調(diào)整桿前端安裝內(nèi)卡扣和內(nèi)卡扣撥環(huán)，外卡扣和安裝點(diǎn)支座配合連接，內(nèi)卡扣和碟片調(diào)整桿配合連接。

電機(jī)后端接連后筒套，后筒套上安裝有外卡扣拉閘和內(nèi)卡扣拉閘，外卡扣拉閘和內(nèi)卡扣拉閘分別通過拉桿連接外卡扣撥環(huán)和內(nèi)卡扣撥環(huán)。

外卡扣后半段的內(nèi)壁面有六角形的螺母配合槽。

電機(jī)后端接連后筒套，后筒套后端安裝有鎖緊把手。

外卡扣前端的內(nèi)壁上安裝有外彈珠，內(nèi)卡扣前端的內(nèi)壁上安裝有內(nèi)彈珠。

本實(shí)用新型的有益效果：

調(diào)光色板上不同區(qū)域的顏色與碟面每一片鏡面一一對應(yīng)，望遠(yuǎn)鏡、調(diào)光色板和碟面中心點(diǎn)需要保在同一條直線上，用望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行人工觀察調(diào)光色板投射在鏡面上的投影，通過手柄調(diào)節(jié)調(diào)光手轉(zhuǎn)動(dòng)，控制碟片前后運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)調(diào)光的目的。

特別設(shè)計(jì)的調(diào)光手，用接頭連接碟片外固定卡位和內(nèi)調(diào)節(jié)卡位,直線電機(jī)推拉內(nèi)卡位實(shí)現(xiàn)碟片的前后調(diào)節(jié)，精確調(diào)節(jié)碟面的焦距，簡單實(shí)用，安裝便捷，能適用碟架較小空間工作，易于制造。

附圖說明：

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型功能模塊示意圖。

圖3為調(diào)光手結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4位調(diào)光手安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例：

碟架上安裝有調(diào)光手100，調(diào)光手100前端連接碟片的碟片調(diào)整桿，后端連接調(diào)光控制器200，碟面焦點(diǎn)處安裝調(diào)光色板400，遠(yuǎn)處安裝望遠(yuǎn)鏡500，碟架、調(diào)光色板400和望遠(yuǎn)鏡500在一條直線上，望遠(yuǎn)鏡500旁邊配置調(diào)光手柄600，調(diào)光手柄600通過路由器700和調(diào)光控制器200連接。本實(shí)施例中有兩個(gè)調(diào)光手100，分別一號調(diào)光手和二號調(diào)光手。調(diào)光色板400上根據(jù)碟片的數(shù)量繪制有不同顏色的色塊，從遠(yuǎn)處觀察碟片鏡面，調(diào)光色板400上的的色塊就會(huì)映照在對應(yīng)的碟片上，如果碟片的焦距不對，就映照出來的色塊就會(huì)有誤差。

功能模塊介紹

1.調(diào)光手柄600

1）MCU1最小系統(tǒng)

此次設(shè)計(jì)的調(diào)光手柄電路是基于STM32F103RCT6芯片進(jìn)行開發(fā)的，采用外部8MHz晶振，通過配置鎖相環(huán)（PLL）分頻后可達(dá)72MHz。另外還接有1個(gè)32.768KHz的晶振，分頻后作為RTC的時(shí)鐘源。其次還備有一個(gè)3V的紐扣電源（BAT）。

2）JTAG接口

JTAG接口用來連接J-LINK下載程序到MCU1，同時(shí)也是程序調(diào)試接口。

3）TFT_LCD接口

TFT_LCD接口連接TFT_LCD觸摸屏，用來顯示調(diào)光運(yùn)行中調(diào)光槍的運(yùn)行畫面和參數(shù)。

4）3個(gè)LED

LED1為電源指示燈。

LED2點(diǎn)亮為開始調(diào)光，熄滅為暫停調(diào)光。

LED3點(diǎn)亮為調(diào)光完成。

5）7個(gè)按鍵

按鍵1為芯片復(fù)位按鍵。

按鍵2為開始/暫停按鍵。

按鍵3為調(diào)光完成按鍵。

按鍵4為調(diào)光手1正轉(zhuǎn)按鍵。

按鍵5為調(diào)光手1反轉(zhuǎn)按鍵。

按鍵6為調(diào)光手2正轉(zhuǎn)按鍵。

按鍵7為調(diào)光手2反轉(zhuǎn)按鍵。

6）WIFI

通過WIFI連接調(diào)光控制器。

7）RS485總線接口

可以通過RS485總線與調(diào)光控制器進(jìn)行有線連接。

8）電源

電源采用外部12V電源供電，通過內(nèi)部將12V電源經(jīng)開關(guān)電源芯片降壓成5V穩(wěn)壓電源，再將5V電源經(jīng)3.3V降壓芯片轉(zhuǎn)化成3.3V的穩(wěn)壓電源，給芯片供電。

2.望遠(yuǎn)鏡

用望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行人工觀察調(diào)光色板投射在鏡面上的投影，通過調(diào)光手柄對鏡面進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3. 調(diào)光控制器200

1）MCU2最小系統(tǒng)

此次設(shè)計(jì)的調(diào)光控制器是基于STM32F407ZET6芯片進(jìn)行開發(fā)的，采用8MHz外部晶振，通過配置鎖相環(huán)（PLL）倍頻后最高可達(dá)168MHz。另外還接有1個(gè)32.768KHz的外部晶振，分頻后作為RTC的時(shí)鐘源。其次還備有一個(gè)3V的紐扣電源（BAT）。

2）以太網(wǎng)

通過以太網(wǎng)連接路由器，路由器與調(diào)光手柄通過WIFI連接。

3）WIFI

通過WIFI連接調(diào)光手柄。

4）SRAM

增加SRAM進(jìn)行內(nèi)存擴(kuò)展。

5）EEPROM

增加EEPROM用來存儲(chǔ)重要參數(shù)，防止掉電數(shù)據(jù)丟失。

6）5個(gè)LED

LED1點(diǎn)亮為調(diào)光準(zhǔn)備好，熄滅為終止調(diào)光。

LED2 點(diǎn)亮為調(diào)光開始，熄滅為暫停調(diào)光。

LED3常亮為調(diào)光完成。

LED4點(diǎn)亮為錯(cuò)誤預(yù)警。

LED5為電源指示燈。

7）蜂鳴器

蜂鳴器用來作為錯(cuò)誤預(yù)警信號。

8）TFT_LCD接口

TFT_LCD接口連接TFT_LCD觸摸屏，用來顯示調(diào)光運(yùn)行中的畫面和參數(shù)，同時(shí)可以通過觸摸屏設(shè)置或調(diào)整參數(shù)。

9）6個(gè)按鍵

按鍵1為調(diào)光準(zhǔn)備好按鍵，當(dāng)設(shè)備準(zhǔn)備就緒時(shí)，按下該按鍵，LED1指示燈點(diǎn)亮。

按鍵2為手動(dòng)控制調(diào)光手1正轉(zhuǎn)按鍵。

按鍵3為手動(dòng)控制調(diào)光手1反轉(zhuǎn)按鍵。

按鍵4為手動(dòng)控制調(diào)光手2正轉(zhuǎn)按鍵。

按鍵5為手動(dòng)控制調(diào)光手2反轉(zhuǎn)按鍵。

按鍵6為芯片復(fù)位按鍵。

（ 備注：按鍵2到5主要是調(diào)光時(shí)用來檢查調(diào)光手是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。）

10）CAN總線接口

這里用來作為功能擴(kuò)展備用接口，如當(dāng)選用了帶CAN總線的攝像頭時(shí)可以通過CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

11）JTAG接口

JTAG接口用來連接J-LINK下載程序到MCU2，同時(shí)也是程序調(diào)試接口。

12）I/O接口

這里將MCU2多余的I/O口引出，可以用來進(jìn)行功能擴(kuò)展。

13）RS485總線接口

RS485總線接口用來連接帶有RS485接口的攝像頭。

14）RS232接口

RS232用來連接電腦，通過上位機(jī)對參數(shù)進(jìn)行調(diào)試。

15）電源

電源采用外部12V電源供電，通過內(nèi)部將12V電源經(jīng)開關(guān)電源芯片降壓成5V穩(wěn)壓電源，再將5V電源經(jīng)3.3V降壓芯片轉(zhuǎn)化成3.3V的穩(wěn)壓電源，給芯片供電。

16）PWM信號1

PWM信號1是通過將MCU2產(chǎn)生的PWM信號，經(jīng)過光耦隔離成5V的PWM信號，給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1提供PWM信號。

17）PWM信號2

PWM信號2是通過將MCU2產(chǎn)生的PWM信號，經(jīng)過光耦隔離成5V的PWM信號，給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器2提供PWM信號。

18）步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接口1

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接口1連接1號調(diào)光手，驅(qū)動(dòng)1號調(diào)光手上的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)。

19）步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接口2

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接口2連接2號調(diào)光手，驅(qū)動(dòng)2號調(diào)光手上的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)。

調(diào)光過程中，需要正確連接調(diào)光設(shè)備，當(dāng)安裝完成后，通過按下調(diào)光控制器200上的按鍵2到按鍵5，觀察2個(gè)調(diào)光手是否正常轉(zhuǎn)動(dòng)，在確保2個(gè)調(diào)光手正常轉(zhuǎn)動(dòng)后，按下調(diào)光控制器上的按鍵1（調(diào)光準(zhǔn)備好按鍵），調(diào)光控制器上的LED1（調(diào)光準(zhǔn)備好指示燈）點(diǎn)亮，調(diào)光手柄600上的LCD屏?xí)@示準(zhǔn)備就緒的信息，接下來可以進(jìn)行調(diào)光。調(diào)光手柄600上的LCD顯示屏能實(shí)時(shí)顯示攝像頭傳回來的調(diào)光手的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，方便調(diào)光工程師做出正確的判斷。開始調(diào)光時(shí)，按下調(diào)光手柄上的按鍵2（開始/暫停按鈕），當(dāng)調(diào)光手柄600上的LED2指示燈點(diǎn)亮，才可以通過調(diào)光手柄600上的4個(gè)調(diào)光按鍵控制調(diào)光手轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)需要暫停調(diào)光時(shí)，再次按下調(diào)光手柄600上的按鍵2（開始/暫停按鈕），調(diào)光手柄600上的LED2指示燈熄滅，調(diào)光暫停。當(dāng)調(diào)光完成后，按下調(diào)光手柄600上的按鍵3（調(diào)光完成按鍵），調(diào)光手柄600上的LED3（調(diào)光完成指示燈）點(diǎn)亮，同時(shí)調(diào)光控制器200接收到調(diào)光完成信號，調(diào)光控制器200上的LED3（調(diào)光完成指示燈）點(diǎn)亮，此時(shí)調(diào)光完成。調(diào)光控制器200上的LED1（調(diào)光準(zhǔn)備好指示燈）點(diǎn)亮才能進(jìn)行整個(gè)調(diào)光過程，否則不能進(jìn)行調(diào)光。

調(diào)光手100的結(jié)構(gòu)如圖3和圖4，外卡扣1安裝在外筒套4前端，外筒套4后端連接電機(jī)9，電機(jī)9連接調(diào)整桿，調(diào)整桿位于外筒套4的軸線上，外筒套4兩側(cè)開有槽孔。調(diào)整桿前端安裝內(nèi)卡扣13和內(nèi)卡扣撥環(huán)5。電機(jī)9后端接連后筒套10，后筒套10上安裝有外卡扣拉閘16和內(nèi)卡扣拉閘12，外卡扣拉閘16和內(nèi)卡扣拉閘12分別通過拉桿連接外卡扣撥環(huán)2和內(nèi)卡扣撥環(huán)5，外卡扣撥環(huán)2和外彈簧3套在外卡扣1上，內(nèi)卡扣撥環(huán)5和內(nèi)彈簧6套在內(nèi)卡扣13上。外卡扣2前端的內(nèi)壁上安裝有外彈珠15，內(nèi)卡扣5前端的內(nèi)壁上安裝有內(nèi)彈珠14。外卡扣1后半段的內(nèi)壁面有六角形的螺母配合槽。后筒套10后端安裝有鎖緊把手11。本實(shí)施例中的電機(jī)9為步進(jìn)電機(jī)。

調(diào)光手安裝方法：

如圖3，碟片安裝在碟架的調(diào)節(jié)點(diǎn)支座上，調(diào)節(jié)點(diǎn)支座后端是可以開合的螺紋套筒，松開鎖緊螺母可以調(diào)節(jié)碟片的前后位置。使用時(shí)先通過壓下外卡扣拉閘16向后拉動(dòng)外卡扣撥環(huán)2，然后將外卡扣1套在調(diào)節(jié)支點(diǎn)座的卡位處后再松開壓下的外卡扣拉閘16，外卡扣1前端的內(nèi)壁上的外彈珠15和調(diào)節(jié)支點(diǎn)座的卡位配合，外卡扣1的六角形螺母配合槽和鎖緊螺母配合。然后通過壓下內(nèi)卡扣拉閘12向后拉動(dòng)內(nèi)卡扣撥環(huán)5，然后將內(nèi)卡扣13套在碟片調(diào)節(jié)桿的卡位處后再松開壓下的外卡扣拉閘12，內(nèi)卡扣13前端的內(nèi)壁上的內(nèi)彈珠14和碟片調(diào)節(jié)桿上的卡位配合。

安裝好后開始調(diào)節(jié)：先握住鎖緊把手11轉(zhuǎn)動(dòng)外套筒4帶動(dòng)外卡扣1松開鎖緊螺母。電機(jī)9通過正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)內(nèi)卡扣13和碟片調(diào)節(jié)桿前進(jìn)與后退，從而調(diào)節(jié)碟片與調(diào)節(jié)點(diǎn)支座間的距離，從而使碟片正確對焦。調(diào)節(jié)好碟片位置后握住鎖緊把手11轉(zhuǎn)動(dòng)外套筒4帶動(dòng)外卡扣1旋緊鎖緊螺母。之后同時(shí)壓下外卡扣拉閘16和內(nèi)卡扣拉閘12取下調(diào)光手100。