碟式聚光器鏡面安裝檢測(cè)方法及裝置原理設(shè)計(jì).pdf

1、拋物鏡面碟式聚光器是碟式發(fā)電系統(tǒng)的太陽光能收集單元，其拼接精度決定聚光器的集熱效率和焦斑處能流密度分布。目前，碟式聚光器鏡面安裝檢測(cè)技術(shù)仍不完善、缺乏有效的解決方案，因此，研究碟式聚光器鏡面安裝檢測(cè)方法及裝置設(shè)計(jì)研究具有重要意義。本論文以設(shè)計(jì)一種適于38kW級(jí)聚光器鏡面單元高效、精確安裝檢測(cè)裝置為目標(biāo)，研究了聚光器鏡面單元位姿偏差對(duì)聚光性能的影響和鏡面單元位姿安裝調(diào)節(jié)方法，對(duì)碟式聚光器鏡面單元安裝檢測(cè)裝置進(jìn)行原理設(shè)計(jì)。主要研究內(nèi)容如下：

2、
　　首先，對(duì)聚光器鏡面單元位姿展開理論分析，建立了鏡面單元角點(diǎn)的數(shù)學(xué)模型、鏡面單元局部位姿坐標(biāo)系以及鏡面單元偏差數(shù)學(xué)模型；以38kW碟式聚光器的最外環(huán)和最內(nèi)環(huán)的兩塊鏡面單元為算例，基于幾何光學(xué)理論對(duì)鏡面單元引入位姿偏差角并進(jìn)行光學(xué)計(jì)算，求得鏡面單元四角點(diǎn)的反射光點(diǎn)在焦平面處的位置，確定了鏡面單元位姿角的允許偏差范圍。
　　其次，基于視覺測(cè)量方法，提出了鏡面單元位姿的雙目視覺測(cè)量方法，以及鏡面單元光斑位置的單目視覺測(cè)量方法；

3、對(duì)雙目相機(jī)標(biāo)定以及圖像處理展開了研究，基于邊緣檢測(cè)法不利于鏡面單元角點(diǎn)的提取，確定了采用Harris算子提取鏡面單元角點(diǎn)的方法；提出了固一調(diào)三（固定鏡面單元四個(gè)球鉸螺栓中的一個(gè)，調(diào)節(jié)另外三個(gè)）的鏡面單元位姿調(diào)節(jié)方法，并構(gòu)建了鏡面單元位姿角度調(diào)節(jié)誤差分析模型，結(jié)果表明：當(dāng)鏡面單元球鉸螺栓的調(diào)節(jié)量在0～20mm范圍時(shí)，鏡面單元位的位姿角偏差是微小的，可以忽略不計(jì)，驗(yàn)證了此方法的可行性。
　　最后，開展了聚光器鏡面安裝檢測(cè)裝置的原理設(shè)計(jì)