[发明专利]太阳能聚集器聚集太阳能流分布的红外测量装置及太阳能流分布图的获取方法

权利要求书

1.太阳能聚集器聚集太阳能流分布的红外测量装置，其特征在于，它包括扁状空心盒体(1)、红外热像仪(2)、热电偶数据采集器(3)和计算机(4)，

扁状空心盒体(1)的上盖(1-1)设置有冷却水进口(1-3)和冷却水出口(1-4)，扁状空心盒体(1)的下盖(1-2)的外表面为朗伯表面，下盖(1-2)内部均匀分布埋有n个热电偶(1-5)；

每个热电偶(1-5)的温度信号输出端与热电偶数据采集器(3)的一个温度信号输入端相连，热电偶数据采集器(3)的温度信号输出端与计算机(4)的温度信号输入端相连；

红外热像仪(2)用于采集朗伯表面的聚集太阳光红外温度图像，红外热像仪(2)的图像输出端与计算机(4)的图像输入端相连；

n＝8～20。

2.根据权利要求1所述太阳能聚集器聚集太阳能流分布的红外测量装置，其特征在于，扁状空心盒体(1)采用紫铜板制成。

3.根据权利要求1所述太阳能聚集器聚集太阳能流分布的红外测量装置，其特征在于，朗伯表面由硫酸钡涂覆在下盖(1-2)的外表面制成。

4.根据权利要求1所述太阳能聚集器聚集太阳能流分布的红外测量装置，其特征在于，上盖(1-1)和下盖(1-2)为正方形。

5.基于权利要求1所述太阳能聚集器聚集太阳能流分布的红外测量装置的太阳能流分布图的获取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将所述太阳能聚集器聚集太阳能流分布的红外测量装置放置在太阳能聚集器的焦平面上，且将朗伯表面朝向太阳能聚集器；

冷却水从冷却水进口(1-3)进入，并从冷却水出口(1-4)排出，用于降低扁状空心盒体(1)的伯朗表面的温度；然后，同时执行步骤二和步骤三；

步骤二、利用红外热像仪(2)采集朗伯表面的聚集太阳光红外温度图像，并由计算机(4)处理后获取光斑半径；

步骤三、n个热电偶(1-5)采集下盖(1-2)的温度信号，然后通过热电偶数据采集器(3)输出给计算机(4)，获取n个热电偶(1-5)的平均温度T_L，并利用公式

CNE=ϵIrσTILn-∫0.75μm13.0μmϵλσTL4dλmax[ϵIrσTILm-∫0.75μm13.0μmϵλσTL4dλ]]]>

获取靶面上正则化太阳能流聚光比C_NE，

式中，

ε_Ir是红外热像仪(2)的参考发射率，

T_IL是红外热像仪(2)显示的红外温度，

ε_λ是朗伯面的光谱发射率，

T_L是n个热电偶(1-5)的平均温度，

m是指数，对实验用热像仪，m＝4.09，

σ是Stefan-Boltzmann常数，σ＝5.67×10^-8W/(m²·K⁴)；

步骤四、重复的同时执行步骤二和步骤三，将光斑半径作为横坐标，靶面上正则化太阳能流聚光比C_NE作为纵坐，来获取太阳能聚集器的太阳能流分布图。