一種反射鏡面型檢測(cè)系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于太陽(yáng)能光熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，涉及對(duì)反射鏡面型的檢測(cè)，特別涉及一種反射鏡面型檢測(cè)系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]反射鏡是太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)的核心部件。菲涅爾式太陽(yáng)能光熱發(fā)電是采用低成本的平面反射鏡，通過(guò)反射鏡鏡架的微曲面調(diào)節(jié)系統(tǒng)及調(diào)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)平面反射鏡的微弧面聚焦。采用低成本的平面反射鏡替代了成本較高的弧面反射鏡，可使反射鏡成本降低50%。微弧面反射鏡的面型結(jié)構(gòu)直接影響太陽(yáng)能集熱場(chǎng)的集熱效率，因此用于檢測(cè)反射鏡微弧面是否符合設(shè)計(jì)要求的反射鏡面型檢測(cè)方法及其檢測(cè)系統(tǒng)是菲涅爾式太陽(yáng)能熱發(fā)電亟需的關(guān)鍵問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種反射鏡面型檢測(cè)方法及其檢測(cè)系統(tǒng)，該檢測(cè)方法及其檢測(cè)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作便利的特點(diǎn)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種反射鏡面型檢測(cè)系統(tǒng)，其中待檢測(cè)反射鏡由多片單體反射鏡沿Y軸方向組合而成，包括水平工作臺(tái)2，水平工作臺(tái)2的兩個(gè)對(duì)稱(chēng)側(cè)的凸起邊沿上均為直線導(dǎo)軌3，每個(gè)直線導(dǎo)軌3上均設(shè)置有一個(gè)沿其滑動(dòng)的Y軸定位滑塊4，兩個(gè)Y軸定位滑塊4的頂端通過(guò)X向的水平支架5相連，水平支架5上設(shè)置有一個(gè)沿其滑動(dòng)的X軸定位滑塊7，X軸定位滑塊7下方安裝有與水平工作臺(tái)2垂直的可沿豎直方向上下移動(dòng)的Z軸深度探測(cè)器6，其中，所述Y軸方向?yàn)榇龣z測(cè)反射鏡的長(zhǎng)度方向。
[0006]所述Y軸定位滑塊4、X軸定位滑塊7和Z軸深度探測(cè)器6分別由相應(yīng)的電機(jī)帶動(dòng)且各電機(jī)均連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)9，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)9控制各電機(jī)的動(dòng)作，進(jìn)而控制Y軸定位滑塊4、X軸定位滑塊7和Z軸深度探測(cè)器6在各自方向上滑動(dòng)。
[0007]所述Z軸深度探測(cè)器6的Z向軸線與X軸定位滑塊7的Z向軸線重合，與被測(cè)反射鏡面接觸時(shí)即可將面型的三維坐標(biāo)信息通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)8反饋回計(jì)算機(jī)，所述Z軸深度探測(cè)器6的測(cè)量誤差范圍0.1-0.001mm。
[0008]所述Z軸深度探測(cè)器6為接觸式深度測(cè)量?jī)x或非接觸式激光深度探測(cè)器。
[0009]本發(fā)明還提供了利用所述反射鏡面型檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，包括如下步驟:
[0010]1、待檢測(cè)反射鏡長(zhǎng)度方向，即檢測(cè)系統(tǒng)的Y軸方向，通過(guò)Y軸定位滑塊4進(jìn)行定位，每個(gè)單體反射鏡在Y軸方向測(cè)試一個(gè)或兩個(gè)定位點(diǎn)；
[0011 ] 2、在每個(gè)Y軸定位點(diǎn)，通過(guò)X軸定位滑塊7與Z軸深度探測(cè)器6協(xié)同運(yùn)動(dòng)，獲取每個(gè)Y軸定位點(diǎn)的XZ截面曲線；
[0012]3、通過(guò)每個(gè)Y軸定位點(diǎn)的XZ截面曲線，構(gòu)建出反射鏡模塊的三維面型結(jié)構(gòu)，與反射鏡面型設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)三維面型結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較分析，得到相應(yīng)的偏差結(jié)果，偏差結(jié)果在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)，則為合格產(chǎn)品。
[0013]所述X軸定位滑塊7與Z軸深度探測(cè)器6的協(xié)同運(yùn)動(dòng)中，X軸測(cè)試行程為0.0lmm-lOmm, Z 軸測(cè)試行程為 5mm-50mm。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的面型檢測(cè)方法及其檢測(cè)設(shè)備操作便捷、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)三維模型可以直觀的進(jìn)行被測(cè)反射鏡面型分析。而且成本遠(yuǎn)低于目前同尺寸規(guī)格三坐標(biāo)測(cè)試設(shè)備。以長(zhǎng)6m、寬2.5m、高0.5m的待檢測(cè)反射鏡規(guī)格為例，若采用當(dāng)前傳統(tǒng)的三坐標(biāo)測(cè)試設(shè)備，其價(jià)格約150萬(wàn)元。而采用本發(fā)明專(zhuān)利的反射鏡面型檢測(cè)設(shè)備其價(jià)格僅約30萬(wàn)，是目前三坐標(biāo)測(cè)試設(shè)備成本的1/5，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。并且通過(guò)采用本發(fā)明專(zhuān)利的反射鏡面型檢測(cè)方法，可極大縮短反射鏡面型檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)時(shí)間，該面型檢測(cè)設(shè)備可集成至自動(dòng)化生產(chǎn)線，進(jìn)行快速反射鏡面型檢測(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明的主視圖。
[0017]圖3是本發(fā)明的左視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0019]如圖1、圖2和圖3所示，一種反射鏡面型檢測(cè)系統(tǒng)，包括水平工作臺(tái)2，工作臺(tái)面水平光滑，固定在底座I上。
[0020]水平工作臺(tái)2的兩個(gè)對(duì)稱(chēng)側(cè)的凸起邊沿上均有直線導(dǎo)軌3，每個(gè)直線導(dǎo)軌3上均設(shè)置有一個(gè)沿其滑動(dòng)的Y軸定位滑塊4，Y軸定位滑塊4可沿直線導(dǎo)軌3滑動(dòng)。
[0021]兩個(gè)Y軸定位滑塊4的頂端通過(guò)X向的水平支架5相連，水平支架5上設(shè)置有一個(gè)沿其滑動(dòng)的X軸定位滑塊7，X軸定位滑塊7可沿水平支架5滑動(dòng)。
[0022]X軸定位滑塊7下方安裝有與水平工作臺(tái)2垂直的可沿豎直方向上下移動(dòng)的Z軸深度探測(cè)器6，Z軸深度探測(cè)器6的Z向軸線與X軸定位滑塊7的Z向軸線重合，與被測(cè)反射鏡面接觸時(shí)即可將面型的三維坐標(biāo)信息通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)8反饋回計(jì)算機(jī)。
[0023]Y軸定位滑塊4、X軸定位滑塊7和Z軸深度探測(cè)器6分別由相應(yīng)的電機(jī)帶動(dòng)且各電機(jī)均連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)9，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)9控制各電機(jī)的動(dòng)作，進(jìn)而控制Y軸定位滑塊4、X軸定位滑塊7和Z軸深度探測(cè)器6在各自方向上滑動(dòng)。
[0024]本發(fā)明Y軸方向?yàn)榇龣z測(cè)反射鏡的長(zhǎng)度方向，待檢測(cè)反射鏡由多片單體反射鏡沿Y軸方向組合而成。
[0025]利用該反射鏡面型檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，包括如下步驟:
[0026]1、待檢測(cè)反射鏡長(zhǎng)度方向，即檢測(cè)系統(tǒng)的Y軸方向，通過(guò)Y軸定位滑塊4進(jìn)行定位，待檢測(cè)反射鏡由多片單體反射鏡沿Y軸方向組合而成，每個(gè)單體反射鏡微弧面由于采用自然成型作用成弧，其微弧面受反射鏡支架影響較小，因此每個(gè)單體反射鏡Y軸方向僅需測(cè)試一個(gè)或兩個(gè)定位點(diǎn)即可。以6m長(zhǎng)的反射鏡模塊為例，整個(gè)反射鏡的Y軸方向僅需測(cè)試6-10個(gè)定位點(diǎn)。
[0027]2、在每個(gè)Y軸定位點(diǎn)，通過(guò)X軸定位滑塊7與Z軸深度探測(cè)器6協(xié)同運(yùn)動(dòng)，獲取每個(gè)Y軸定位點(diǎn)的XZ截面曲線。結(jié)合對(duì)反射鏡模塊測(cè)試精度及測(cè)試時(shí)間要求，X軸測(cè)試行程可為0.0lmm-lOmm。Z軸深度檢測(cè)行程依據(jù)反射鏡面的寬度變化而不同，一般為5mm-50mm，Z軸深度探測(cè)器6的檢測(cè)精度為0.01-0.0Olmm,當(dāng)Z軸深度探測(cè)器6與被測(cè)反射鏡面上的測(cè)點(diǎn)接觸時(shí)，即可將該點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)8反饋回計(jì)算機(jī)，X軸和Y軸的定位數(shù)據(jù)可以通過(guò)電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速等信息獲取，也可以通過(guò)軌道或者支架上的刻度獲取。一個(gè)Y軸定位點(diǎn)上的XZ截面曲線獲取完畢之后，Y軸定位滑塊4滑動(dòng)至下一個(gè)Y軸定位點(diǎn)，繼續(xù)上述動(dòng)作，直至所有的Y軸定位點(diǎn)均獲取了相應(yīng)的XZ截面曲線。
[0028]3、通過(guò)每個(gè)Y軸定位點(diǎn)的XZ截面曲線，構(gòu)建出反射鏡模塊的三維面型結(jié)構(gòu)，與反射鏡面型設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)三維面型結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較分析，得到相應(yīng)的偏差結(jié)果，偏差結(jié)果在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)，則為合格產(chǎn)品。通過(guò)偏差分析超出設(shè)計(jì)誤差的，為不合格產(chǎn)品，需依據(jù)偏差分析的結(jié)果，進(jìn)行重新調(diào)整反射鏡面型結(jié)構(gòu)后，再次進(jìn)行反射鏡面型檢測(cè)至符合設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種反射鏡面型檢測(cè)系統(tǒng)，其中待檢測(cè)反射鏡由多片單體反射鏡沿Y軸方向組合而成，其特征在于，包括水平工作臺(tái)(2)，水平工作臺(tái)(2)的兩個(gè)對(duì)稱(chēng)側(cè)的凸起邊沿上均為直線導(dǎo)軌(3)，每個(gè)直線導(dǎo)軌(3)上均設(shè)置有一個(gè)沿其滑動(dòng)的Y軸定位滑塊(4)，兩個(gè)Y軸定位滑塊(4)的頂端通過(guò)X向的水平支架(5)相連，水平支架(5)上設(shè)置有一個(gè)沿其滑動(dòng)的X軸定位滑塊(7)，X軸定位滑塊(7)下方安裝有與水平工作臺(tái)(2)垂直的可沿豎直方向上下移動(dòng)的Z軸深度探測(cè)器￠)，其中，所述Y軸方向?yàn)榇龣z測(cè)反射鏡的長(zhǎng)度方向。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述反射鏡面型檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述Y軸定位滑塊(4)、X軸定位滑塊(7)和Z軸深度探測(cè)器(6)分別由相應(yīng)的電機(jī)帶動(dòng)且各電機(jī)均連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(9)，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(9)控制各電機(jī)的動(dòng)作，進(jìn)而控制Y軸定位滑塊(4)、X軸定位滑塊(7)和Z軸深度探測(cè)器(6)在各自方向上滑動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述反射鏡面型檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述Z軸深度探測(cè)器(6)的Z向軸線與X軸定位滑塊(7)的Z向軸線重合，與被測(cè)反射鏡面接觸時(shí)即可將面型的三維坐標(biāo)信息通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(8)反饋回計(jì)算機(jī)，所述Z軸深度探測(cè)器(6)的測(cè)量誤差范圍0.1-0.0Olmm04.根據(jù)權(quán)利要求1所述反射鏡面型檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述Z軸深度探測(cè)器(6)為接觸式深度測(cè)量?jī)x或非接觸式激光深度探測(cè)器。5.利用權(quán)利要求1所述反射鏡面型檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，其中待檢測(cè)反射鏡由多片單體反射鏡沿Y軸方向組合而成，其特征在于，包括如下步驟: 1)待檢測(cè)反射鏡長(zhǎng)度方向，即檢測(cè)系統(tǒng)的Y軸方向，通過(guò)Y軸定位滑塊⑷進(jìn)行定位，每個(gè)單體反射鏡在Y軸方向測(cè)試一個(gè)或兩個(gè)定位點(diǎn)； 2)在每個(gè)Y軸定位點(diǎn)，通過(guò)X軸定位滑塊(7)與Z軸深度探測(cè)器(6)協(xié)同運(yùn)動(dòng)，獲取每個(gè)Y軸定位點(diǎn)的XZ截面曲線； 3)通過(guò)每個(gè)Y軸定位點(diǎn)的XZ截面曲線，構(gòu)建出反射鏡模塊的三維面型結(jié)構(gòu)，與反射鏡面型設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)三維面型結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較分析，得到相應(yīng)的偏差結(jié)果，偏差結(jié)果在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)，則為合格產(chǎn)品。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述反射鏡面型檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)方法，其特征在于，所述X軸定位滑塊(7)與Z軸深度探測(cè)器(6)的協(xié)同運(yùn)動(dòng)中，X軸測(cè)試行程為0.0lmm-lOmm，Z軸測(cè)試行程為 5mm-50mmo
【專(zhuān)利摘要】一種反射鏡面型檢測(cè)系統(tǒng)，其中待檢測(cè)反射鏡由多片單體反射鏡沿Y軸方向組合而成，包括水平工作臺(tái)，水平工作臺(tái)的兩個(gè)對(duì)稱(chēng)側(cè)的凸起邊沿上均為直線導(dǎo)軌，每個(gè)直線導(dǎo)軌上均設(shè)置有一個(gè)沿其滑動(dòng)的Y軸定位滑塊，兩個(gè)Y軸定位滑塊的頂端通過(guò)X向的水平支架相連，水平支架上設(shè)置有一個(gè)沿其滑動(dòng)的X軸定位滑塊，X軸定位滑塊下方安裝有與水平工作臺(tái)垂直的可沿豎直方向上下移動(dòng)的Z軸深度探測(cè)器，其中，Y軸方向?yàn)榇龣z測(cè)反射鏡的長(zhǎng)度方向，本發(fā)明還提供了利用反射鏡面型檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，通過(guò)X軸定位滑塊、Y軸定位滑塊、Z軸深度探測(cè)器的協(xié)同運(yùn)動(dòng)，得到被測(cè)反射鏡表面各測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，進(jìn)而建立反射鏡面型的三維模型，據(jù)此檢測(cè)反射鏡面型是否符合設(shè)計(jì)要求。
【IPC分類(lèi)】G01B11/24, G01B21/20
【公開(kāi)號(hào)】CN105157657
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510257705
【發(fā)明人】劉明義, 許世森, 鄭建濤, 徐海衛(wèi), 裴杰, 曹傳釗, 徐越, 趙苗苗
【申請(qǐng)人】中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司, 華能集團(tuán)技術(shù)創(chuàng)新中心
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年5月19日