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一種檢測槽形拋物面聚光器安裝同軸度誤差的方法

文檔序號:6011595閱讀:230來源:國知局
專利名稱:一種檢測槽形拋物面聚光器安裝同軸度誤差的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及槽式太陽能熱發(fā)電聚光器安裝檢測技術(shù),尤其涉及一種對聚光器安裝同軸度誤差的檢測方法及其裝置。
背景技術(shù)
可再生能源中,太陽能熱發(fā)電技術(shù)是一項具有大規(guī)?;芰?、近期內(nèi)即可步入商業(yè)化的技術(shù),是能源技術(shù)發(fā)展的熱點,也是國際太陽能技術(shù)發(fā)展的重點。槽式太陽能熱發(fā)電主要是借助槽形拋物面聚光器將太陽光聚焦發(fā)射到接收聚熱管上,通過管內(nèi)熱載體將水加熱成蒸汽,推動汽輪機(jī)發(fā)電。基于槽式系統(tǒng)的太陽能熱電站主要包括大面積槽形拋物面聚光器、跟蹤裝置、熱載體、蒸汽產(chǎn)生器、蓄熱系統(tǒng)和常規(guī)循環(huán)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)。如圖1所示,槽形拋物面聚光器是由多個槽形拋物面聚光器單元組成,一般為12 個單元或更多。槽形拋物面聚光器單元長度一般為12米且都有一個自身的旋轉(zhuǎn)中心軸,當(dāng)在現(xiàn)場安裝連接這些單元時,要求所有槽形拋物面聚光器單元的中心軸同軸,如果同軸度誤差過大,則在槽形拋物面聚光器跟蹤太陽旋轉(zhuǎn)時會發(fā)生扭曲現(xiàn)象。要想調(diào)整控制槽形拋物面聚光器同軸度誤差,首先要檢測出槽形拋物面聚光器的同軸度誤差。由于槽形拋物面聚光器總長度可達(dá)150米或更長,并且是由多個獨立的旋轉(zhuǎn)中心軸連接而成,屬超大尺寸多段連接,其同軸度誤差的檢測非常困難。目前用來檢測大尺寸同軸度誤差的主要方法有如下幾種
(1)拉鋼絲法,存在著精度低、人為主觀因素影響大的缺陷;
(2)綜合量規(guī)法,存在測量范圍小、量規(guī)易損壞的缺陷;
(3)三坐標(biāo)測量機(jī)法,測量精度高,但由于設(shè)備本身體積大、對測量環(huán)境要求高,操作難度大,需要將被檢設(shè)備拆卸后置于工作臺上進(jìn)行檢測,增加了測量難度。。(4)激光準(zhǔn)直儀法,存在PSD元件接收面積小,對超長尺寸的同軸度誤差測量調(diào)整困難。以上的同軸度誤差檢測方法,對槽形拋物面聚光器這樣超長尺寸的中心軸同軸度誤差檢測都不太適用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對槽形拋物面聚光器超長尺寸多段中心軸的同軸度誤差檢測, 提出一種基于光學(xué)十字瞄準(zhǔn)方式檢測槽形拋物面聚光器超長尺寸多段中心軸同軸度誤差的方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括以下步驟
步驟Sl 平行于聚光器驅(qū)動軸軸線固定安裝一個光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀;
步驟S2 垂直于聚光器軸線安裝標(biāo)尺,且所述聚光器軸線與標(biāo)尺交匯于0點;
步驟S3 以聚光器軸軸線為旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)調(diào)整標(biāo)尺直到光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀的十字線對準(zhǔn)所述標(biāo)尺上的P點,并在此狀態(tài)位置固定標(biāo)尺于聚光器軸上,讀取其刻度值 el =遠(yuǎn);
步驟S4 驅(qū)動所述聚光器驅(qū)動軸帶動所述光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀旋轉(zhuǎn)180°,通過軸聯(lián)接器帶動聚光器軸同步旋轉(zhuǎn)180°,此時所述光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀的十字線對準(zhǔn)所述標(biāo)尺上的P’
點,讀取其刻度值;
步驟S5 所述聚光器軸線安裝的同軸度誤差《 = ( 2-動/2。進(jìn)一步,步驟Sl中所述標(biāo)光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀安裝于聚光器驅(qū)動軸軸線的水平方向。進(jìn)一步,步驟Sl中所述標(biāo)光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀安裝于聚光器驅(qū)動軸軸線的鉛垂方向。進(jìn)一步,步驟S4的所述標(biāo)尺垂直聚光器軸軸線旋轉(zhuǎn)180度。本發(fā)明的有益效果是該方法采用光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀和標(biāo)尺能夠準(zhǔn)確的檢測同軸度誤差,其簡單、便于操作;在實施過程,光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀可以存在一定的安裝誤差,并且其測量精度高。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1檢測方法流程圖。圖2聚光器軸連接方式示意圖。圖3聚光器軸連接后同軸度誤差測量分析圖。圖中,1.聚光器驅(qū)動軸;2.軸承支撐;3.軸聯(lián)結(jié)器;4.右聚光器軸A ;5.右聚光器軸B;6.左聚光器軸A ;7.左聚光器軸B ;8.光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀;9.標(biāo)尺。
具體實施例方式如圖2為聚光器軸連接方式示意圖。聚光器驅(qū)動軸1通過軸支撐2支撐,并在兩端支持點處通過軸聯(lián)結(jié)器3分別連接左聚光器軸A6和右聚光器軸A4,左聚光器軸A6的左端連接左聚光器軸B7,右聚光器軸A4的右側(cè)連接右聚光器軸B5。在實際連接中可以依次連接更多的聚光器軸。圖3為本發(fā)明的一個實施例,其為聚光器驅(qū)動軸1與右聚光器軸A4連接檢測的示意圖。在聚光器驅(qū)動軸1的兩端各有一個軸承支撐2,其支撐中心點分別為A點和B點,因此聚光器驅(qū)動軸1有自己的旋轉(zhuǎn)中心線,也即兩個支承中心點的連線1 ;右聚光器軸A4 右端有一個軸承支撐2,支撐中心點為C點,左端通過聯(lián)軸器3與聚光器驅(qū)動軸1的右端固連,因此右聚光器軸A4是以支撐點B點和C點的連線^為中心線旋轉(zhuǎn)。其檢測的具體步驟如圖1所示
步驟Sl 在聚光器驅(qū)動軸1上平行于聚光器驅(qū)動軸1軸線I固定安裝一個光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀8。步驟S2:垂直于右聚光器軸A4軸線面安裝標(biāo)尺9,且右聚光器軸A4軸線&與標(biāo)尺9交匯于0點;
步驟S3 以右聚光器軸A4軸線為旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)調(diào)整標(biāo)尺9直到光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀8的十字線對準(zhǔn)標(biāo)尺9上的P點,并在此狀態(tài)位置固定標(biāo)尺于右聚光器軸A4軸上,讀取其刻度
步驟S4:光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀8隨聚光器驅(qū)動軸1旋轉(zhuǎn)180°后與標(biāo)尺9相交于P’點,讀取其刻度值。 在驅(qū)動聚光器驅(qū)動軸1旋轉(zhuǎn)180°過程中,光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀8圍繞聚光器驅(qū)動軸1
的中心線Jl (即D旋轉(zhuǎn)180° ;由于聚光器驅(qū)動軸1和右聚光器軸A4固聯(lián)在一起,右聚光器軸A4也跟隨旋轉(zhuǎn)180°,但其旋轉(zhuǎn)中心不是聚光器驅(qū)動軸線ZS,而是右聚光器軸 A4的支撐中心線面(即面)。在實施過程中,隨聚光器驅(qū)動軸1和光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀8的旋轉(zhuǎn),標(biāo)尺9也可以在垂直右聚光器軸A4的支撐中心線&的情況下旋轉(zhuǎn)180度。步驟S5 假設(shè)右聚光器軸A4支撐中心相對于聚光器驅(qū)動軸1軸線方向的同軸度誤差為e,根據(jù)對稱性有
OPt = Bl B
OP=el + s
將式(2)、式(3)代入式(1) s^t ~~ β .·—··. d §~ β
整理后得同軸度誤差 & — (s2 —eI)/2
(1)
(2) (3)
(4)
(5)
由上面的推導(dǎo)可以看出,當(dāng)光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀8中心線與聚光器驅(qū)動軸1軸線方向存在一定的夾角,也不影響測量結(jié)果。這就為本發(fā)明的基于光學(xué)十字瞄準(zhǔn)方式檢測槽形拋物面聚光器超長尺寸多段中心軸同軸度誤差的方法帶來很大方便。由于光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀在測量IOOm內(nèi)瞄準(zhǔn)精度可達(dá)士0. 2mm,因此本發(fā)明的同軸度誤差測量量程可達(dá)100m,測量精度可達(dá)士 0. 2mm。這足以滿足槽形拋物面聚光器超長尺寸多段中心軸的同軸度誤差測量。當(dāng)在水平面內(nèi)進(jìn)行如上步驟測量時,可以得到水平方向上以聚光器驅(qū)動軸線為基準(zhǔn)的聚光器安裝中心軸同軸度誤差;當(dāng)在鉛垂面內(nèi)進(jìn)行如上步驟測量時,可以得到鉛垂方向上以聚光器驅(qū)動軸線為基準(zhǔn)的聚光器安裝中心軸同軸度誤差。綜合以上的誤差結(jié)果可以得到最終的測量誤差。
權(quán)利要求
1.一種檢測槽形拋物面聚光器安裝同軸度誤差的方法,其特征在于包括如下步驟 步驟Sl 平行于聚光器驅(qū)動軸軸線固定安裝一個光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀;步驟S2 垂直于聚光器軸線安裝標(biāo)尺,且所述聚光器軸線與標(biāo)尺交匯于0點; 步驟S3:以聚光器軸線為旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)調(diào)整標(biāo)尺直到光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀的十字線對準(zhǔn)所述標(biāo)尺上的P點,并在此狀態(tài)位置固定標(biāo)尺于聚光器軸上,讀取其刻度值ei — OP ;步驟S4 驅(qū)動所述聚光器驅(qū)動軸帶動所述光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀旋轉(zhuǎn)180°,通過軸聯(lián)接器帶動聚光器軸同步旋轉(zhuǎn)180°,此時所述光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀的十字線對準(zhǔn)所述標(biāo)尺上的P’點,讀取其刻度值C= @ ;步驟S5 所述聚光器軸線安裝的同軸度誤差e = 動/2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測槽形拋物面聚光器安裝同軸度誤差的方法,其特征在于所述步驟Sl中所述標(biāo)光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀安裝于聚光器驅(qū)動軸軸線的水平方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測槽形拋物面聚光器安裝同軸度誤差的方法,其特征在于所述步驟Si中所述標(biāo)光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀安裝于聚光器驅(qū)動軸軸線的鉛垂方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測槽形拋物面聚光器安裝同軸度誤差的方法,其特征在于所述步驟S4的所述標(biāo)尺垂直聚光器軸軸線旋轉(zhuǎn)180度。
全文摘要
本發(fā)明公開一種檢測槽形拋物面聚光器安裝同軸度誤差的方法。該檢測方法是平行于聚光器驅(qū)動軸線安裝固定一個光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀,在聚光器軸支撐附近垂直于聚光器軸線安裝標(biāo)尺,以聚光器軸線為旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)調(diào)整標(biāo)尺直到光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀的十字線對準(zhǔn)標(biāo)尺上的刻線讀數(shù),驅(qū)動聚光器驅(qū)動軸帶動光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀旋轉(zhuǎn)180°,通過光學(xué)十字瞄準(zhǔn)儀十字線對準(zhǔn)標(biāo)尺上的刻線讀數(shù),從而根據(jù)這兩次的讀數(shù)差值測量出聚光器軸線安裝的同軸度誤差。該檢測方法能夠方便、有效、可靠地檢測出槽形拋物面聚光器超長尺寸多段中心軸的同軸度誤差,且不受儀器安裝誤差的影響。
文檔編號G01B11/27GK102338623SQ201110155868
公開日2012年2月1日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者俞竹青, 史國棟, 董桂琴 申請人:常州大學(xué)
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