碟式聚光器鏡面安裝檢測方法及裝置原理設(shè)計.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方法及裝置設(shè)計研究具有重要意義。本論文以設(shè)計一種適于38kW級聚光器鏡面單元高效、精確安裝檢測裝置為目標(biāo)，研究了聚光器鏡面單元位姿偏差對聚光性能的影響和鏡面單元位姿安裝調(diào)節(jié)方法，對碟式聚光器鏡面單元安裝檢測裝置進(jìn)行原理設(shè)計。主要研究內(nèi)容如下：

2、
　　首先，對聚光器鏡面單元位姿展開理論分析，建立了鏡面單元角點的數(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)理論對鏡面單元引入位姿偏差角并進(jìn)行光學(xué)計算，求得鏡面單元四角點的反射光點在焦平面處的位置，確定了鏡面單元位姿角的允許偏差范圍。
　　其次，基于視覺測量方法，提出了鏡面單元位姿的雙目視覺測量方法，以及鏡面單元光斑位置的單目視覺測量方法；

3、對雙目相機標(biāo)定以及圖像處理展開了研究，基于邊緣檢測法不利于鏡面單元角點的提取，確定了采用Harris算子提取鏡面單元角點的方法；提出了固一調(diào)三（固定鏡面單元四個球鉸螺栓中的一個，調(diào)節(jié)另外三個）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，鏡面單元位的位姿角偏差是微小的，可以忽略不計，驗證了此方法的可行性。
　　最后，開展了聚光器鏡面安裝檢測裝置的原理設(shè)計