小朗伯靶能流密度测量仪制造技术

一种小朗伯靶能流密度测量仪，包括主体部分、支撑部分和传动部分。所述的主体部分为小朗伯靶和能流计。所述的支撑部分由铝型材构架、丝杠安装座、丝杠支撑座、三个支撑座、三个上轴承支撑座、三个下轴承支撑座、一根底座横梁、三根底座纵梁、两根边梁、电机安装座，以及滑轨和滑块构成。所述的传动部分由丝杠、联轴器、步进电机、减速机、齿轮芯轴、两个小齿轮，以及一个大齿轮构成。通过步进电机（24）和减速机（25）带动大齿轮（32）、和两个小齿轮，将动力传递给丝杆（15）来驱动小朗伯靶上下移动。在铝型材构架（11）上安装有能流计（14）测量该坐标位置的能流密度值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能吸热器采光ロ能流密度测量仪器。
技术介绍
目前，世界上用于太阳能吸热器采光ロ的能流密度測量，大多数是采用多点采样的方案。对小型聚光器的光斑区域进行网格划分，利用机械设备拉动能流计在不同网格点处进行采样，通过拟合或者面积积分的方法计算总的能量输入。但很多情况下能流分布不规则，光斑长时间的晃动，能流密度測量往往准确性不高。西班牙MDF是运行在PSA的新一代能流測量系统，具有直接測量和间接测量两种功能。它在朗泊靶边缘安装若干个能流计，将其旋转扫过聚光ロ，每个能流计可以测量所经过路径的能流值。但因为以下原因，采光ロ的能流分布远离理想情況。定日镜场处于大风·当中，这会引起定日镜的晃动；实际的定日镜支架和镜面均存在着机械形变；都会使定日镜控制系统跟踪太阳的延迟，并具有以下两个特点不同点的能流強度相差很大；能流强度随时间变化很快。采用传统的热エ方法，很难精确、迅速的測量大范围内的能流密度分布情况。基于朗伯靶的间接式測量方案，用具有漫反射特性的朗伯靶覆盖住吸热器的采光ロ。用CCD相机拍摄得到各点的灰度值。根据參考点的能流強度和灰度值，得到二者的转换关系，继而求出整个聚光ロ的能流分布。采用这种旋转方式缺陷是惯性カ很大，并且要求环境风速很小的情况下进行，如果有大风天气话，測量得到数据就误差很大，且旋转靶摆动动カ装置负载增加，很容易造成靶损坏或动カ装置过载烧毀。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术的缺陷，提出一种能流測量装置。本专利技术受环境风速影响小，精度更高。本专利技术可准确呈现太阳光斑在小朗伯靶面的实际形状，及通过计算机软件模拟出太阳光斑能流分布图。从而为评价吸热器和镜场跟踪效果提供技术參数。本专利技术包括主体部分、支撑部分和传动部分。所述的主体部分为小朗伯靶和能流计。所述的支撑部分由铝型材构架、丝杠安装座、丝杠支撑座、三个支撑座、三个上轴承支撑座、三个下轴承支撑座、一根底座横梁、三根底座纵梁、两根边梁、电机安装座，以及滑轨和滑块构成。所述的传动部分由丝杠、联轴器、步进电机、減速机、齿轮芯轴、两个小齿轮，以及ー个大齿轮构成。所述主体部分中，小朗伯靶面向太阳一面为正面并喷涂一定厚度的涂层，所述的涂层具有漫反射特性。所述小朗伯靶作为表面涂层的载体，具有重量轻、耐高温特性。小朗伯靶背面的两个端部安装有所述的滑块，所述的滑块与滑轨配合安装。所述的能流计安装在铝型材构架上端横梁的中间位置。所述的支撑部分中，铝型材构架底部为ー个长方体底座，底座的长方体宽度方向的第一边梁和第二边梁的中间位置各固定ー个立柱，在边梁上端由铝型材横梁连接两个立柱，组成铝型材构架。采用铝型材作为构架优点有防腐蚀性高于普通钢材，其次表面美观，并且重量轻。两个所述的丝杠安装座采用铝材质加工而成，分别安装在铝型材构架上端横梁的两侧。所述的丝杠支撑座固定于丝杠座之上，与丝杠进行装配。铝型材构架底座内安装有一根底座横梁，三个所述的支撑座安装在铝型材构架底座的底座横梁上。第一支撑座和第三支撑座安装在底座横梁的近端，第二支撑座安装在底座横梁的中间位置。铝型材构架底座内还有安装有三根底座纵梁。第一上轴承支撑座安装在第一支撑座的下表面，第一下轴承支撑座安装于铝型材构架的第一底座纵梁上。第二上轴承支撑座安装在第二支撑座的下表面，第二下轴承支撑座安装于铝型材构架的第二底座纵梁上。第三上轴承支撑座安装在第三支撑座的下表面，第三下轴承支撑座安装于铝型材构架的第三底座纵梁上。电机安装座安装在第二支撑座的上表面。丝杠支撑座固定于丝杠安装座之上，滑轨安装于铝型材构架两侧的立柱上，滑块安装在小朗伯靶背面的两端。所述的传动部分中，丝杠插入丝杠支撑座固定装配。两个小齿轮与大齿轮啮合。其中第一小齿轮中心第一齿轮芯轴上下两端分别与第一上轴承支撑座和第一下轴承支撑座装配在一起，第二小齿轮中心第三芯轴上下两端分别与第三上轴承支撑座和第三下轴承支撑座装配在一起。第一小齿轮和第二小齿轮中心第一齿轮芯轴和第三齿轮芯轴上端分别从·第一上轴承支撑座和第三上轴承支撑座伸出，所伸出的部分通过联轴器与丝杠下端固定在一起。大齿轮上端面安装有第二上支撑座，第二上支撑座安装电机安装座，步进电机和減速机组合装配一起安装在电机安装座之上。減速机通过联轴器和大齿轮中心第二齿轮芯轴的上端连接在一起。步进电机将动カ传递给减速机，经减速机降速后再传递给大齿轮，带动第一小齿轮和第二小齿轮旋转，丝杠同时也旋转，带动小朗伯靶在丝杠和滑轨上上下移动。所述的步进电机带动大齿轮转动，与大齿轮啮合的两个小齿轮一起转动,丝杠上安装的小朗伯靶上下匀速平移过太阳光斑的焦点位置，并通过专业相机记录每一个坐标位置的小朗伯靶表面光斑图像，此光斑图像与能流计记录的数值对应，以能流计坐标位置的光斑图像为參考点，拟合出太阳能光斑能流分布图。本专利技术采用齿轮啮合传动方式，其结构紧凑、传动效率高、精度高等优点。齿轮选用满足设计要求的标准碳钢齿轮，对应的齿轮轴承安装座都进行选配，齿轮芯轴根据选配的齿轮进行机加工制作。本专利技术有如下优点第一,整个构架采用铝型材，并大部分加工件材质选用铝合金，所以整个仪器总体重量轻、抗腐蚀性比普通钢材好、易维护、互換性高，并且铝质表面看上去有很舒服的视觉感。第二，朗伯靶在测量过程中稳定上下移动，受环境风速的影响カ很小，这样得到的測量结果更加精确。第三，采用垂直上下移动朗伯靶测量的方式，运行平稳可靠，可以均匀采集光斑照片。附图说明图I本专利技术测量仪结构示意图，图中11铝型材构架、12丝杠安装座、13丝杠支撑座、14能流计、15丝杠、16滑轨、17小朗伯靶、18铝板、19角件；图2本专利技术测量仪底座结构示意图，图中20第一齿轮芯轴、21第一上轴承支撑座、22第一支撑座、23联轴器、24步进电机、25减速机、26电机安装座、27第三齿轮芯轴、28第二支撑座、29第三支撑座、30第二齿轮芯轴、33第一下轴承支撑座、34第二上轴承支撑座、35第二下轴承支撑座、36第三上轴承支撑座、37第三下轴承支撑座、38底座横梁；图3=本专利技术测量仪底座俯视图，图中31第一小齿轮、32大齿轮、39第一边梁、40第二边梁、44第一底座纵梁、45第二底座纵梁、46第三底座纵梁、47第二小齿轮；图4a小朗伯靶结构正面示意图，图中41表面涂层；图4b小朗伯靶结构背面示意图，图中42丝杠螺母、43滑块。具体实施例方式以下结合附图和具体实施方式进ー步说明本专利技术。本专利技术整体结构如图I所示。小朗伯靶能流密度测量仪包括主体部分、支撑部分和传动部分。所述的主体部分为小朗伯靶17和能流计14。所述的支撑部分由铝型材构架·11、丝杠安装座12、丝杠支撑座13、第一支撑座22、第一上轴承支撑座21、电机安装座26，第二支撑座28、第三支撑座29、第一下轴承支撑座33、第二上轴承支撑座34、第二下轴承支撑座35、第三上轴承支撑座36、第三下轴承支撑座37、底座横梁38、第一边梁39、第二边梁40、第一底座纵梁44、第二底座纵梁45、第三底座纵梁46、以及滑轨16和滑块43构成。所述的传动部分由丝杠15、联轴器23、步进电机24、减速机25、第一齿轮芯轴20、第二齿轮芯轴30、第三齿轮芯轴27、第一小齿轮31、第二小齿轮47，以及ー个大齿轮32构成。如图I所示，所述主体部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小朗伯靶能流密度测量仪，其特征在于，所述的测量仪包括主体部分、支撑部分和传动部分；所述的主体部分为小朗伯靶（17）和能流计（14）；所述的支撑部分由铝型材构架（11）、丝杠安装座（12）、丝杠支撑座（13）、第一上轴承支撑座（21）、第一支撑座（22）、电机安装座（26）、第二支撑座（28）、第三支撑座（29）、第一下轴承支撑座（33）、第二上轴承支撑座（34）、第二下轴承支撑座（35）、第三上轴承支撑座（36）、第三下轴承支撑座（37）、底座横梁（38）、第一边梁（39）、第二边梁（40）、第一底座纵梁（44）、第二底座纵梁（45）、第三底座纵梁（46）、滑轨（16）和滑块（43）构成；所述的传动部分由丝杠（15）、联轴器（23）、步进电机（24）、减速机（25）、齿轮芯轴（20、27、30）、第一小齿轮（31）、大齿轮（32）、丝杠螺母（42）、第二小齿轮（47）构成；小朗伯靶（17）安装在丝杠（15）和滑轨（16）上，由丝杠（15）带动小朗伯靶（17）在滑轨（16）上上下移动；所述能流计（14）固定在铝型材构架（11）上端横梁的中间位置；所述的支撑部分中，铝型材构架（11）底座的长方体宽度方向的两根边梁（39、40）的中间位置各固定一个立柱，两根立柱的上端由铝型材横梁连接两个立柱，组成铝型材构架；两个所述的丝杠安装座（12）分别安装在铝型材构架（11）上端横梁的两侧；所述的丝杠支撑座（13）固定于丝杠安装座（12）之上，与丝杠（15）的一端装配在一起，丝杠（15）的另一端通过连轴器（23）与第一齿轮芯轴（20）和第三芯轴（27）相连；滑轨（16）安装于铝型材构架(11)两侧的立柱上，滑块(43)安装在小朗伯靶（17）背面的两端；所述的第一支撑座（22）、第二支撑座（28）和第三支撑座（29）安装在铝型材构架（11）底座内的底座横梁（38）上，第一支撑座（22）和第三支撑座（29）安装在底座横梁(38)靠近端部的位置，第二支撑座（28）安装在底座横梁(38)的中间位置；第一上轴承支撑座（21）安装在第一支撑座（22）的下表面，第一下轴承支撑座（33）安装于铝型材构架(11)底座内的第一底座纵梁（44）上；第二上轴承支撑座（34）安装在第二支撑座（28）的下表面，第二下轴承支撑座（35）安装于铝型材构架(11)底座内的第二底座纵梁（45）上；第三上轴承支撑座（36）安装在第三支撑座（29）的下表面，第三下轴承支撑座（37）安装于铝型材构架(11)底座内的第三底座纵梁（46）上；电机安装座（26）安装在第二支撑座（28）的上表面；所述的传动部分中，丝杠（15）插入丝杠支撑座（13）固定装配；所述的第一小齿轮（31）和第二小齿轮（47）与大齿轮（320啮合，大齿轮(32)处于第一小齿轮（31）和第二小齿轮（47）之间；第一齿轮芯轴（20）的上下两端分别与第一上轴承支撑座（21）和第一下轴承支撑座（33）装配在一起，第三齿轮芯轴（27）的上下两端分 别与第三上轴承支撑座（36）和第三下轴承支撑座（37）装配在一起；第一齿轮芯轴（20）和第三齿轮芯轴（27）的上端分别从第一上轴承支撑（21）和第三上轴承支撑座（36）伸出，第一齿轮芯轴（20）和第三齿轮芯轴（27）所伸出的部分通过联轴器（23）与丝杠（15）的下端固定在一起；第二支撑座（28）上安装电机安装座（26），步进电机（24）和减速机（25）组合装配一起安装在电机安装座（26）之上；减速机（25）通过联轴器（23）和第三齿轮芯轴(30）的上端连接在一起。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张鸿斐，王志峰，张剑寒，郭明焕，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：