本發(fā)明屬于線(xiàn)聚焦太陽(yáng)能聚光集熱系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種焦斑偏移量測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

由于跟蹤誤差及太陽(yáng)入射角的影響，槽式聚光器焦斑會(huì)發(fā)生中心偏移現(xiàn)象，而偏移量的大小直接影響光熱耦合能力。因此，確定焦斑中心偏移量大小至關(guān)重要。

目前，針對(duì)焦斑中心偏移量的確定主要采用建立聚光器幾何數(shù)學(xué)模型，利用幾何關(guān)系求解焦斑中心偏移量。該種方法較為繁瑣，不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)焦斑中心偏移量，而且精度較低。故而適用性和實(shí)用性受到限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種可有效提高檢測(cè)精度且使有穩(wěn)定性好的焦斑偏移量測(cè)試方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：一種焦斑偏移量測(cè)試方法，包括槽式聚光器、測(cè)試靶、鎧裝熱電偶、tp700數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和固定架，所述鎧裝熱電偶成直線(xiàn)設(shè)置在測(cè)試靶上，且所述鎧裝熱電偶通過(guò)固定支架進(jìn)行固定，在測(cè)試靶底標(biāo)注-70－+70mm的刻度標(biāo)尺，方法包括以下步驟：

步驟a，根據(jù)鎧裝熱電偶獲得焦斑溫度場(chǎng)分布實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，其中最中心測(cè)溫點(diǎn)為t0，并根據(jù)測(cè)試靶底的刻度確定焦斑中心偏移方向；

步驟b，使用高斯函數(shù)對(duì)溫度分布曲線(xiàn)進(jìn)行擬合分析得到焦斑中心偏移量大??；

步驟c，將擬合得到的焦斑偏移量與測(cè)試靶移動(dòng)距離得到函數(shù)關(guān)系表達(dá)式；

步驟d，實(shí)時(shí)檢測(cè)焦斑偏移量，調(diào)整吸熱器接收位置并跟蹤系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。

在步驟b中，高斯函數(shù)為

式中：a—為高斯函數(shù)的峰高，xc—為峰位置，ω—為半峰寬，以上參數(shù)均是高斯函數(shù)特征數(shù)；

其中焦斑中心具有最高溫度，是分布曲線(xiàn)峰值，即擬合得到的高斯函數(shù)中峰位置xc作為焦斑中心，大小代表焦斑偏移量，負(fù)值代表焦斑發(fā)生中心向左偏移，正值反之。

步驟c中，得到的

函數(shù)表達(dá)式為y＝0.42587-0.00211x+0.05932x²+0.0036x³

其中x是垂直方向的移動(dòng)距離，y是焦斑水平面上的偏移量。

所述測(cè)試靶底為石棉板。

本發(fā)明具有積極的效果：本發(fā)明中焦斑中心偏移量測(cè)試靶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、并且使用穩(wěn)定可靠，同時(shí)利用高斯函數(shù)擬合原理確定焦斑中心偏移量大小，大大提高了計(jì)算精度，時(shí)效性強(qiáng)，使用穩(wěn)定性好且適用性強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中測(cè)試靶底面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的擬合結(jié)果圖示表；

圖4為本發(fā)明中焦斑偏移量及擬合曲線(xiàn)圖；

圖5為本發(fā)明中測(cè)試靶底面的測(cè)試溫度分布圖。

具體實(shí)施方式

(實(shí)施例1)

圖1至圖5顯示了本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式，其中圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中測(cè)試靶底面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的擬合結(jié)果圖示表；圖4為本發(fā)明中焦斑偏移量及擬合曲線(xiàn)圖；圖5為本發(fā)明中測(cè)試靶底面的測(cè)試溫度分布圖。在圖5中，中心測(cè)溫點(diǎn)為t0，中心以左各測(cè)溫點(diǎn)分別為t1’、t2’、t3’，中心以右各測(cè)溫點(diǎn)分別為t1、t2、t3。

見(jiàn)圖1至圖5，一種焦斑偏移量測(cè)試方法，包括槽式聚光器1、測(cè)試靶2、鎧裝熱電偶3、tp700數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)4和固定架5，所述鎧裝熱電偶成直線(xiàn)設(shè)置在測(cè)試靶上，且所述鎧裝熱電偶通過(guò)固定支架進(jìn)行固定，在測(cè)試靶底標(biāo)注-70－+70mm的刻度標(biāo)尺，方法包括以下步驟：

步驟a，根據(jù)鎧裝熱電偶獲得焦斑溫度場(chǎng)分布實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，其中最中心測(cè)溫點(diǎn)為t0，并根據(jù)測(cè)試靶底的刻度確定焦斑中心偏移方向；

步驟b，使用高斯函數(shù)對(duì)溫度分布曲線(xiàn)進(jìn)行擬合分析得到焦斑中心偏移量大??；

步驟c，將擬合得到的焦斑偏移量與測(cè)試靶移動(dòng)距離得到函數(shù)關(guān)系表達(dá)式；

步驟d，實(shí)時(shí)檢測(cè)焦斑偏移量，調(diào)整吸熱器接收位置并跟蹤系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。

在步驟b中，高斯函數(shù)為

式中：a—為高斯函數(shù)的峰高，xc—為峰位置，ω—為半峰寬，以上參數(shù)均是高斯函數(shù)特征數(shù)；

其中焦斑中心具有最高溫度，是分布曲線(xiàn)峰值，即擬合得到的高斯函數(shù)中峰位置xc作為焦斑中心，大小代表焦斑偏移量，負(fù)值代表焦斑發(fā)生中心向左偏移，正值反之。

步驟c中，得到的

函數(shù)表達(dá)式為y＝0.42587-0.00211x+0.05932x²+0.0036x³

其中x是垂直方向的移動(dòng)距離，y是焦斑水平面上的偏移量。

所述測(cè)試靶底為石棉板。采用石棉板，可以防止焦斑處溫度過(guò)高。

顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種焦斑偏移量測(cè)試方法，包括槽式聚光器、測(cè)試靶、鎧裝熱電偶、TP700數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和固定架，方法包括以下步驟：步驟A，根據(jù)鎧裝熱電偶獲得焦斑溫度場(chǎng)分布實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，并根據(jù)測(cè)試靶底的刻度確定焦斑中心偏移方向；步驟B，使用高斯函數(shù)對(duì)溫度分布曲線(xiàn)進(jìn)行擬合分析得到焦斑中心偏移量大?。徊襟EC，將擬合得到的焦斑偏移量與測(cè)試靶移動(dòng)距離得到函數(shù)關(guān)系表達(dá)式；步驟D，實(shí)時(shí)檢測(cè)焦斑偏移量，調(diào)整吸熱器接收位置并跟蹤系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。本發(fā)明中焦斑中心偏移量測(cè)試靶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、并且使用穩(wěn)定可靠，同時(shí)利用高斯函數(shù)擬合原理確定焦斑中心偏移量大小，大大提高了計(jì)算精度，時(shí)效性強(qiáng)，使用穩(wěn)定性好且適用性強(qiáng)。

技術(shù)研發(fā)人員：王志敏;田瑞;趙明智;齊井超;蘇擘;郭梟;宋力;王亞輝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.22
技術(shù)公布日：2017.09.08