The invention discloses a concentrator heat collecting tube scanning device based on an optical fiber array, belonging to the solar collector technology field. The device includes a fiber optic light collector, towline mechanism and sliding mechanism, fiber optical collector set in the tube, can realize the shift in the axis of the tube through the sliding mechanism, the fiber bundle through the tow agencies to ensure the safety of fiber bundle in the translation process, the optical fiber with different directions for light receiving irradiation energy transmission to the other end in the fiber set, to achieve precise transmission radiation energy flow, the device uses several fiber tube axially outward in different directions of the tube wall to complete scanning of light irradiation, using the chain guide mechanism to complete axial scanning, collecting tube wall focusing radiation energy flow; to improve the analysis ability of spotlighting irradiation device the optimization design and analysis of the tube to meet the demand; can be used for fine analysis of all kinds of optical parameters, suitable for solar thermal power generation needs A place where high magnification is necessary.
【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤阵列的聚光集热管扫描装置
本专利技术属于太阳能集热
,特别涉及一种基于光纤阵列的聚光集热管扫描装置。
技术介绍
太阳光能流密度较低,地表辐照强度一般不超过1kw/m2,对于太阳能热发电来说,需要利用聚光技术对太阳光进行聚焦,获得高密度能流,以大幅度提高光热电转化效率。太阳能聚焦有槽式、塔式、碟式等类型,可分别实现几十倍到数百、上千倍的聚焦比。由于光学镜面变形、跟踪误差、太阳视角等因素,聚焦光斑区域的能流密度、光功率谱密度存在不均匀性,并随时空动态变化。在中高温太阳能热利用领域,如槽式太阳能热发电站中,为了研究集热管光热转换效率和可靠性以及对集热管优化设计,需要获得实际聚焦光斑的能流密度分布和光线方向。传统的测量方法有有光电二极管阵列法和相机—朗伯靶法,前者利用光电二极管对聚焦辐照进行光电信号转换,获得光强信号,后者利用朗伯靶反射聚焦光,通过相机拍摄获得焦斑处的能流密度分布,这些方法测量参数单一,只能获得辐照功率密度分布,无法获得光线方向分布信息。专利“聚光集热管的辐照测量装置及其扫描分析方法”(专利号:ZL201010201885.3)利用光纤扫描来同时获得辐照强度分布和入射光线方向信息。但是在实际应用中存在不足,其扫描过程非常耗时,难以在太阳辐照快速波动的天气下开展测量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种基于光纤阵列的聚光集热管扫描装置,其特征在于,该装置是具备检测能流密度分布和光功率谱密度分布的扫描装置,利用集热管轴向上朝外呈不同方向的若干光纤完成对集热管壁面周向的扫描,利用拖链导轨机构完成轴向扫描,采集集热管壁面聚焦辐照能流;从 ...
【技术保护点】
一种基于光纤阵列的聚光集热管扫描装置,其特征在于,该装置是具备检测能流密度分布和光功率谱密度分布的扫描装置,利用集热管轴向上朝外呈不同方向的若干光纤完成对集热管壁面周向的扫描,利用拖链导轨机构完成轴向扫描,采集集热管壁面聚焦辐照能流;从而提高聚光集热管辐照分析装置的检测能力,满足集热管优化设计、分析的需求;所述聚光集热管扫描装置包括光纤集光器、拖链机构与滑动机构,其中,光纤集光器包括光纤支架和若干光纤;上光纤支架与下光纤支架的上部安装于滑块上两端;上光纤支架与下光纤支架的下部设计为半圆环,两个半圆环在集热管轴向上紧凑相错,形成一个圆环,周向上两者互补正好连续环绕集热管一圈,集热管能够贯通于上光纤支架与下光纤支架之间,并且光纤支架圆环部分的轴心线与集热管轴心线重合,上下光纤支架上各打有5‑7圈圆周阵列的孔,同一圈孔的方向与孔端面切面的夹角相同,不同圈的夹角不同,分别为90度、±78度、±66度和±44度,每圈相邻孔间距一致,排列均匀,孔径均相同,若干光纤分别固定于孔内,光纤端面朝外,汇聚成一束沿所在光纤支架壁固定;拖链机构包括拖链、拖链牵引器和拖链槽;拖链槽固定在主支架上面,槽宽与拖链宽 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于光纤阵列的聚光集热管扫描装置,其特征在于,该装置是具备检测能流密度分布和光功率谱密度分布的扫描装置,利用集热管轴向上朝外呈不同方向的若干光纤完成对集热管壁面周向的扫描,利用拖链导轨机构完成轴向扫描,采集集热管壁面聚焦辐照能流;从而提高聚光集热管辐照分析装置的检测能力,满足集热管优化设计、分析的需求;所述聚光集热管扫描装置包括光纤集光器、拖链机构与滑动机构,其中,光纤集光器包括光纤支架和若干光纤;上光纤支架与下光纤支架的上部安装于滑块上两端;上光纤支架与下光纤支架的下部设计为半圆环,两个半圆环在集热管轴向上紧凑相错,形成一个圆环,周向上两者互补正好连续环绕集热管一圈,集热管能够贯通于上光纤支架与下光纤支架之间,并且光纤支架圆环部分的轴心线与集热管轴心线重合,上下光纤支架上各打有5-7圈圆周阵列的孔,同一圈孔的方向与孔端面切面的夹角相同,不同圈的夹角不同,分别为90...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋记锋,罗耿,杨勇平,佟锴,李蕾,
申请(专利权)人:华北电力大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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