灰塵感應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種灰塵感應(yīng)器，包括：用于發(fā)出單色光照射太陽(yáng)能電池板灰塵區(qū)域的發(fā)光單元；用于接收太陽(yáng)能電池板灰塵區(qū)域所反射的光，且阻值隨接收的光的強(qiáng)弱相應(yīng)改變的光敏電阻；與所述光敏電阻相互串聯(lián)接在電源回路中，用于檢測(cè)所述電源回路電流變化的電流檢測(cè)儀；連接電流檢測(cè)儀，用于根據(jù)電流檢測(cè)儀檢測(cè)到的電流大小Ii，結(jié)合所述電流檢測(cè)儀能夠測(cè)量的最大電流值Is，根據(jù)公式Ip＝Is-Ii得到覆蓋在所述太陽(yáng)能電池板灰塵區(qū)域的灰塵厚度標(biāo)稱值Ip的處理單元；以及連接處理單元，用于對(duì)所述處理單元得到的灰塵厚度標(biāo)稱值Ip進(jìn)行顯示的顯示單元；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了方便有效的檢測(cè)太陽(yáng)能電池板表面覆蓋的灰塵厚度，便于提醒相關(guān)人員執(zhí)行相應(yīng)的太陽(yáng)能電池板清潔工作。
【專利說明】灰塵感應(yīng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種灰塵檢測(cè)裝置，具體為一種灰塵感應(yīng)器。

【背景技術(shù)】
[0002] 太陽(yáng)能電池板是通過吸收太陽(yáng)光、將太陽(yáng)輻射能通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直 接或間接轉(zhuǎn)換成電能的裝置，雖然太陽(yáng)能電池板在短短幾年內(nèi)市場(chǎng)需求很大，不過太陽(yáng)能 電池的能量轉(zhuǎn)換率低一直是影響其使用和推廣的重要因素，除了單晶硅和多晶硅等材料本 身的問題是能量轉(zhuǎn)換低的原因，另外一個(gè)造成能量轉(zhuǎn)換低的因素則是太陽(yáng)能電池板蒙受灰 塵覆蓋，目前已有很多相關(guān)應(yīng)用實(shí)例，2004年2月"機(jī)遇"號(hào)剛開始火星探測(cè)任務(wù)時(shí)，其上面 長(zhǎng)達(dá)1. 3米的太陽(yáng)能電池板每天可以提供900瓦時(shí)的電能，然而到2013年6月，隨著"機(jī) 遇"號(hào)的太陽(yáng)能電池板上慢慢沾上火星灰塵，太陽(yáng)能電池板每天提供的電能降到了 500? 600瓦時(shí)，以至于NASA科學(xué)家不得不通過命令，盡量讓兩臺(tái)火星車停靠在朝南的斜坡上，使 得它們可以接受到更多的太陽(yáng)光，盡管如此火星車每天提供的電量仍然無法提高。由于這 一問題的存在，許多太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備在使用一定年限后急需清潔，因?yàn)殡S著時(shí)間的積累，灰 塵和沙土等落在太陽(yáng)能電池板上揮之不去，不僅嚴(yán)重影響發(fā)電效率，且表面灰塵對(duì)太陽(yáng)能 電池組件的開路電壓、短路電流和輸出功率等特性參數(shù)也有很大影響，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： 短路電流會(huì)隨著灰塵質(zhì)量的增加而迅速減小，而開路電壓減小相對(duì)較慢，由此帶來的發(fā)電 量損失可達(dá)9%。同時(shí)，太陽(yáng)能電池板表面單位面積內(nèi)的沙塵數(shù)量、沙塵尺度對(duì)照射在太陽(yáng) 能電池板表面的光的波長(zhǎng)也有很大影響；除此之外，太陽(yáng)能電池組件在使用過程中，若有一 片太陽(yáng)能電池單獨(dú)被樹葉鳥糞等遮擋，那么單獨(dú)被遮擋的太陽(yáng)能電池在強(qiáng)烈陽(yáng)光照射下就 會(huì)發(fā)熱損壞，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)太陽(yáng)能電池組件損壞，這就是所謂的熱島效應(yīng)，這些都會(huì)給太陽(yáng) 能電池板造成不可估計(jì)的損害。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明針對(duì)以上問題的提出，而研制一種能夠感應(yīng)物體表面灰塵厚度的灰塵感應(yīng) 器。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)手段如下：
[0005] 一種灰塵感應(yīng)器，包括：
[0006] 用于發(fā)出單色光照射太陽(yáng)能電池板灰塵區(qū)域的發(fā)光單元；
[0007] 用于接收太陽(yáng)能電池板灰塵區(qū)域所反射的光，且阻值隨接收的光的強(qiáng)弱相應(yīng)改變 的光敏電阻；
[0008] 與所述光敏電阻相互串聯(lián)接在電源回路中，用于檢測(cè)所述電源回路電流變化的電 流檢測(cè)儀；
[0009] 連接電流檢測(cè)儀，用于根據(jù)電流檢測(cè)儀檢測(cè)到的電流大小Ii，結(jié)合所述電流檢測(cè) 儀能夠測(cè)量的最大電流值I s，根據(jù)公式Ip = Is_Ii得到覆蓋在所述太陽(yáng)能電池板灰塵區(qū)域 的灰塵厚度標(biāo)稱值Ip的處理單元；
[0010] 以及連接處理單元，用于對(duì)所述處理單元得到的灰塵厚度標(biāo)稱值Ip進(jìn)行顯示的顯 示單元；
[0011] 進(jìn)一步地，所述發(fā)光單元由環(huán)形排列的多個(gè)LED單色燈構(gòu)成；
[0012] 另外，還包括圓柱外殼；
[0013] 所述顯示單元設(shè)置在所述圓柱外殼頂面；
[0014] 所述發(fā)光單元設(shè)置在所述圓柱外殼的底面中心處，所述光敏電阻設(shè)置在所述圓柱 外殼的底面其余部分上；
[0015] 所述發(fā)光單元發(fā)出的單色光以一定角度照射太陽(yáng)能電池板灰塵區(qū)域；
[0016] 另外，還包括：
[0017] 用于連接外部電源的電源插頭，該電源插頭利用外部電源為灰塵感應(yīng)器提供電 源；
[0018] 設(shè)置在圓柱外殼側(cè)壁，用于控制所述電源通斷的開關(guān)；
[0019] 進(jìn)一步地，所述電流檢測(cè)儀為靈敏電流計(jì)。
[0020] 由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的灰塵感應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)了方便有效的檢測(cè)太 陽(yáng)能電池板表面覆蓋的灰塵厚度，進(jìn)而便于提醒相關(guān)人員執(zhí)行相應(yīng)的太陽(yáng)能電池板清潔工 作，避免當(dāng)該灰塵厚度積累到一定程度后所帶來的發(fā)電量損失，延長(zhǎng)了太陽(yáng)能電池板的使 用壽命，有利于太陽(yáng)能電池板的使用和推廣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積適中、操作簡(jiǎn)便靈活、實(shí)用性 強(qiáng)、無廢棄物排放，十分環(huán)保，且對(duì)太陽(yáng)能電池板沒有損害。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
[0022] 圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖3是本發(fā)明所述圓柱外殼底面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖中：1、圓柱外殼，2、開關(guān)，3、顯不單兀，4、電源插頭，5、發(fā)光單兀，6、光敏電阻，7、 電流檢測(cè)儀，8、處理單元。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 如圖1、圖2和圖3所示的一種灰塵感應(yīng)器，包括：用于發(fā)出單色光照射太陽(yáng)能電 池板灰塵區(qū)域的發(fā)光單元5 ;用于接收太陽(yáng)能電池板灰塵區(qū)域所反射的光，且阻值隨接收 的光的強(qiáng)弱相應(yīng)改變的光敏電阻6 ;與所述光敏電阻6相互串聯(lián)接在電源回路中，用于檢測(cè) 所述電源回路電流變化的電流檢測(cè)儀7 ;連接電流檢測(cè)儀7,用于根據(jù)電流檢測(cè)儀7檢測(cè)到 的電流大小Ii，結(jié)合所述電流檢測(cè)儀7能夠測(cè)量的最大電流值Is，根據(jù)公式I p = Is-Ii得到 覆蓋在所述太陽(yáng)能電池板灰塵區(qū)域的灰塵厚度標(biāo)稱值Ip的處理單元8 ;以及連接處理單元 8,用于對(duì)所述處理單元8得到的灰塵厚度標(biāo)稱值Ip進(jìn)行顯示的顯示單元3 ;進(jìn)一步地，所述 發(fā)光單元5由環(huán)形排列的多個(gè)LED單色燈構(gòu)成；另外，還包括圓柱外殼1 ;所述顯示單元3設(shè) 置在所述圓柱外殼1頂面；所述發(fā)光單元5設(shè)置在所述圓柱外殼1的底面中心處，所述光敏 電阻6設(shè)置在所述圓柱外殼1的底面其余部分上；所述發(fā)光單元發(fā)出的單色光以一定角度 照射太陽(yáng)能電池板灰塵區(qū)域；另外，還包括：用于連接外部電源的電源插頭4,該電源插頭4 利用外部電源為灰塵感應(yīng)器提供電源；設(shè)置在圓柱外殼1側(cè)壁，用于控制所述電源通斷的 開關(guān)2 ;所述電流檢測(cè)儀7為靈敏電流計(jì)。所述LED單色燈有8個(gè)。
[0026] 使用時(shí)，先將本發(fā)明所述灰塵感應(yīng)器接通外部電源，閉合開關(guān)，當(dāng)灰塵感應(yīng)器在太 陽(yáng)能電池板表面掃描時(shí)，發(fā)光單兀發(fā)出的單色光可以為黃光或紫光以一定角度照射太陽(yáng)能 電池板灰塵區(qū)域，該一定角度可以取5°，由于灰塵顆粒對(duì)光的吸收和散射，隨著灰塵厚度 的增加則反射到光敏電阻處的光會(huì)減少，進(jìn)一步地，光敏電阻值會(huì)增大，光敏電阻所在電源 回路通過的電流會(huì)減小，電流檢測(cè)儀對(duì)應(yīng)檢測(cè)到該電流的相應(yīng)變化，處理單元根據(jù)電流檢 測(cè)儀7檢測(cè)到的電流大小L結(jié)合所述電流檢測(cè)儀7能夠測(cè)量的最大電流值I s，根據(jù)公式Ip =Is_Ii得到覆蓋在所述太陽(yáng)能電池板灰塵區(qū)域的灰塵厚度標(biāo)稱值Ip，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)通過灰塵 厚度標(biāo)稱值I p直觀表示覆蓋在所述太陽(yáng)能電池板灰塵區(qū)域的灰塵厚度變化，且當(dāng)灰塵厚度 標(biāo)稱值Ip達(dá)到一定閾值時(shí)，對(duì)應(yīng)執(zhí)行相應(yīng)的太陽(yáng)能電池板清潔工作；所述電流檢測(cè)儀7可 以為靈敏電流計(jì)；顯示單元3能夠?qū)λ鎏幚韱卧?得到的灰塵厚度標(biāo)稱值I p進(jìn)行顯示， 即針對(duì)不同的灰塵厚度對(duì)應(yīng)顯示不同的示數(shù)。本發(fā)明還適用于其它對(duì)精度要求比較高的儀 器表面灰塵厚度的探測(cè)，以檢查是否達(dá)到清洗要求。
[0027] 本發(fā)明提供的灰塵感應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)了方便有效的檢測(cè)太陽(yáng)能電池板表面覆蓋的灰塵 厚度，進(jìn)而便于提醒相關(guān)人員執(zhí)行相應(yīng)的太陽(yáng)能電池板清潔工作，避免當(dāng)該灰塵厚度積累 到一定程度后所帶來的發(fā)電量損失，延長(zhǎng)了太陽(yáng)能電池板的使用壽命，有利于太陽(yáng)能電池 板的使用和推廣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積適中、操作簡(jiǎn)便靈活、實(shí)用性強(qiáng)、無廢棄物排放，十分環(huán)保， 且對(duì)太陽(yáng)能電池板沒有損害；另外，所述發(fā)光單元設(shè)置在所述圓柱外殼的底面中心處，所述 光敏電阻設(shè)置在所述圓柱外殼的底面其余部分上，利于光敏電阻能夠無死角廣泛的接收反 射的光，增加了反射光的吸收面積。
[0028] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其 發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種灰塵感應(yīng)器，其特征在于包括： 用于發(fā)出單色光照射太陽(yáng)能電池板灰塵區(qū)域的發(fā)光單元（5); 用于接收太陽(yáng)能電池板灰塵區(qū)域所反射的光，且阻值隨接收的光的強(qiáng)弱相應(yīng)改變的光 敏電阻（6); 與所述光敏電阻（6)相互串聯(lián)接在電源回路中，用于檢測(cè)所述電源回路電流變化的電 流檢測(cè)儀（7); 連接電流檢測(cè)儀（7)，用于根據(jù)電流檢測(cè)儀（7)檢測(cè)到的電流大小L，結(jié)合所述電流檢 測(cè)儀（7)能夠測(cè)量的最大電流值Is，根據(jù)公式Ip = Is_Ii得到覆蓋在所述太陽(yáng)能電池板灰 塵區(qū)域的灰塵厚度標(biāo)稱值Ip的處理單元（8); 以及連接處理單元（8)，用于對(duì)所述處理單元（8)得到的灰塵厚度標(biāo)稱值15進(jìn)行顯示 的顯示單元（3)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種灰塵感應(yīng)器，其特征在于所述發(fā)光單元（5)由環(huán)形排列 的多個(gè)LED單色燈構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種灰塵感應(yīng)器，其特征在于還包括圓柱外殼（1); 所述顯示單元（3)設(shè)置在所述圓柱外殼（1)頂面； 所述發(fā)光單元（5)設(shè)置在所述圓柱外殼（1)的底面中心處，所述光敏電阻（6)設(shè)置在 所述圓柱外殼（1)的底面其余部分上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種灰塵感應(yīng)器，其特征在于所述發(fā)光單元發(fā)出的單色光以 一定角度照射太陽(yáng)能電池板灰塵區(qū)域。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種灰塵感應(yīng)器，其特征在于還包括： 用于連接外部電源的電源插頭（4)，該電源插頭（4)利用外部電源為灰塵感應(yīng)器提供 電源； 設(shè)置在圓柱外殼（1)側(cè)壁，用于控制所述電源通斷的開關(guān)（2)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種灰塵感應(yīng)器，其特征在于所述電流檢測(cè)儀（7)為靈敏電 流計(jì)。
【文檔編號(hào)】G01N21/17GK104142303SQ201410387405
【公開日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】李開妍, 李佳艷, 蘇文永, 譚毅, 孫歡偉 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)