點固定在聚光器網(wǎng)架22上；然后調(diào)整反射鏡面的第二支撐點到達反射鏡的設(shè)計位置，并通過球鉸螺栓固定在聚光器網(wǎng)架22上，最后通過第一支撐點和第二支撐點組成的軸線，旋轉(zhuǎn)調(diào)整反射鏡面8，使第三支撐點處于反射鏡的設(shè)計位置，并采用球鉸螺栓將第三支撐點C和第四支撐點固定在聚光器網(wǎng)架22上。在反射鏡面8的位姿調(diào)整過程中，當光斑顯示屏15顯示的光斑分布在設(shè)計允許區(qū)域內(nèi)時，鳴笛器16發(fā)出“光斑到位”的指示聲音，優(yōu)先的將反射鏡面8的第一支撐點、第二支撐點、第三支撐點和第四支撐點固定在聚光器網(wǎng)架22上。
[0036]5)按照上述的步驟進行反射鏡扇形區(qū)域的下一塊反射鏡面8的安裝，當該扇形區(qū)域全部安裝完成后，將聚光器整體隨轉(zhuǎn)動座23 —起繞OZ軸旋轉(zhuǎn)與反射鏡扇形區(qū)域相等的夾角，并進入下一反射鏡扇形區(qū)域的反射鏡面8的安裝，直至聚光器的反射鏡面安裝完畢。
[0037]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，在反射鏡面8安裝調(diào)整過程中，本發(fā)明的實時顯示設(shè)備4能夠?qū)崟r顯示反射鏡面的空間位姿以及焦平面聚光分布，有效的指導(dǎo)了工作人員的安裝調(diào)整過程，顯著提高了反射鏡面8的安裝效率。本發(fā)明基于焦平面的聚光分布對反射鏡面8調(diào)整，能夠有效的保證反射鏡面的安裝是面向聚光性能的，使得反射鏡面8具有較高的安裝精度，同時對于反射鏡面8無需進行任何外加處理，具有操作方便優(yōu)點。
【主權(quán)項】
1.一種太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝位姿指示裝置，其特征是:包括圖像采集設(shè)備A、圖像采集設(shè)備B、數(shù)據(jù)處理終端、實時顯示設(shè)備、光源、棋盤靶A、棋盤靶B和位于聚光器的反射鏡曲面焦平面的接收屏；所述光源位于聚光器的反射鏡曲面焦點的上方，光源發(fā)射的光線與聚光器的反射鏡曲面的焦軸平行；所述的圖像采集設(shè)備A位于聚光器的上方，頭部朝向聚光器，圖像采集設(shè)備A與數(shù)據(jù)處理終端連接；所述的圖像采集設(shè)備B位于接收屏的下方，頭部朝向接收屏，圖像采集設(shè)備B與數(shù)據(jù)處理終端連接；棋盤靶A的棋盤圖案表面與聚光器的反射鏡曲面的焦軸垂直，棋盤靶A的棋盤圖案的中心位于反射鏡曲面的頂點；棋盤靶B安裝在聚光器的外沿，棋盤靶B和棋盤靶A的棋盤圖案的表面平行；所述的數(shù)據(jù)處理終端與實時顯示設(shè)備連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝的位姿指示裝置，其特征是:還包括棋盤靶C，棋盤靶C位于光源的正下方，帶棋盤圖案的表面朝上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝的位姿指示裝置，其特征是:所述棋盤靶A、棋盤靶B和棋盤靶C均為工業(yè)相機標定用的表面帶有黑白矩形的棋盤圖案的工具。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝的位姿指示裝置，其特征是:所述接收屏為工業(yè)相機標定用的表面帶有黑白矩形的棋盤圖案的工具，有棋盤圖案的表面是光線接收面，且棋盤圖案的中心位于聚光器反射鏡曲面的焦點位置，接收屏和棋盤靶A的棋盤圖案的黑白矩形邊線平行。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝的位姿指示裝置，其特征是:所述的聚光器劃分成多個相同的扇形區(qū)域，所述光源的尺寸及形狀與聚光器的扇形區(qū)域相匹配，光源對應(yīng)的扇形區(qū)域內(nèi)的各獨立的反射鏡面上至少接收到十根光線，且光線投射區(qū)域小于獨立的反射鏡面在反射鏡的設(shè)計位置時沿光線投射方向的投影區(qū)域。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝的位姿指示裝置，其特征是:所述的實時顯示設(shè)備上設(shè)有光斑顯示屏、反射鏡面的安裝支撐點的實際位置與反射鏡的設(shè)計位置的坐標差值顯示器及用于調(diào)整到位指示的鳴笛器。7.—種太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝位姿的調(diào)整方法，包括以下步驟: 1)調(diào)整圖像采集設(shè)備All，使得棋盤靶A和棋盤靶B在其視場內(nèi)，并采集棋盤靶A和棋盤靶B的圖像，將圖像傳輸至數(shù)據(jù)處理終端進行處理，處理時以棋盤靶A的棋盤圖案表面為XY平面，以棋盤圖案表面中心為坐標系原點O，以指向焦點方向為Z軸，X軸和Y軸分別與棋盤圖案的兩條邊線平行，建立空間笛卡爾坐標系，得到棋盤靶A和棋盤靶B的空間位姿關(guān)系; 2)開啟待安裝的反射鏡面上方相應(yīng)位置的光源，用棋盤靶C接收光源投射的光線，通過圖像采集設(shè)備A采集棋盤靶C和棋盤靶A在同一視場的圖像，或采集棋盤靶C和棋盤靶B在同一視場的圖像，將采集的圖像通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理終端，處理得到棋盤靶C接收的各投射光線的空間方程； 3)手持反射鏡面至待安裝位置并接收光源投射的光線，圖像采集設(shè)備A采集反射鏡面的表面光斑和棋盤靶A或棋盤靶B在同一視場的圖像，并通過數(shù)據(jù)線將圖像傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理終端進行處理，結(jié)合步驟2)的光源的光線方程得到反射鏡面的光斑空間坐標，而后根據(jù)最小二乘法擬合得到反射鏡面的實際曲面方程，并將曲面方程進行標準化，得到相對于理想曲面方程的曲面方程的平移矩陣和旋轉(zhuǎn)矩陣，進而得到反射鏡面的安裝支撐點的實際位置與反射鏡的設(shè)計位置的坐標差值，并傳輸給實時顯示設(shè)備的差值顯示器進行顯示；同時，圖像采集單元B采集接收屏表面的光斑圖像，并將圖像傳輸給數(shù)據(jù)處理終端進行處理，得到焦平面的光斑分布，并通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸給實時顯示設(shè)備的光斑顯示屏進行顯示； 4)根據(jù)步驟3)的指示數(shù)據(jù)，手持反射鏡面進行空間位姿調(diào)整，同時實時顯示設(shè)備的數(shù)值也按照步驟3)的方法進行實時更新； 5)按照上述的步驟2)~4)進行反射鏡扇形區(qū)域的下一塊反射鏡面的安裝，當該扇形區(qū)域全部安裝完成后，將聚光器整體旋轉(zhuǎn)與反射鏡扇形區(qū)域相等的夾角，進入下一反射鏡扇形區(qū)域的反射鏡面的安裝，直至聚光器的反射鏡面安裝完畢。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝位姿的調(diào)整方法，步驟4)中反射鏡面空間位姿調(diào)整的具體方法如下:首先依據(jù)差值顯示器的指示值將反射鏡面的第一支撐點移動至反射鏡的設(shè)計位置，通過球鉸螺栓將第一支撐點固定在聚光器網(wǎng)架上；然后依據(jù)差值顯示器的指示值調(diào)整反射鏡面的第二支撐點到達反射鏡的設(shè)計位置，并通過球鉸螺栓固定在聚光器網(wǎng)架上，最后通過反射鏡面的第一支撐點和第二支撐點組成的軸線，旋轉(zhuǎn)調(diào)整反射鏡面，使反射鏡面的第三支撐點達到反射鏡的設(shè)計位置，并采用球鉸螺栓將反射鏡面的第三支撐點和第四支撐點固定在聚光器網(wǎng)架上。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝位姿指示裝置及調(diào)整方法。本發(fā)明的太陽能集熱聚光器反射鏡面安裝位姿指示裝置，包括圖像采集設(shè)備A、圖像采集設(shè)備B、數(shù)據(jù)處理終端、實時顯示設(shè)備、光源、棋盤靶A、棋盤靶B和位于聚光器的反射鏡曲面焦平面的接收屏；光源位于聚光器的反射鏡曲面焦點的上方，圖像采集設(shè)備A位于聚光器的上方，圖像采集設(shè)備B位于接收屏的下方，圖像采集設(shè)備A和圖像采集設(shè)備B與數(shù)據(jù)處理終端連接；棋盤靶A的棋盤圖案的中心位于反射鏡曲面的頂點；棋盤靶B安裝在聚光器的外沿，數(shù)據(jù)處理終端與實時顯示設(shè)備連接。本發(fā)明能實時指示反射鏡面位姿和聚光情況，使得反射鏡面的安裝精度和效率高，還具有操作方便的優(yōu)點。
【IPC分類】G02B7/183
【公開號】CN105068212
【申請?zhí)枴緾N201510561110
【發(fā)明人】顏健, 彭佑多
【申請人】湖南科技大學(xué)
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年9月6日