[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

说明书

技术领域

本发明涉及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，属于光学领域。

背景技术

太阳能高温热转换在热动力发电、制氢、高熔点材料加工等领域有广泛应用。通过测量聚集器焦平面聚集能流分布，与数值模拟结果对比，可获得聚集器面型误差和跟踪误差特征值。结合这两个特征值，采用数值软件可得到吸热器腔体内部的聚集能流分布规律，为吸热器的材料选择、换热通道结构设计提供技术支持。基于CCD相机和白板的传统间接测量方法数据处理过程十分复杂，面基于阵列热流计的直接测量方法空间分辨率比较低。开发一种精度高、操作简单的焦平面聚集太阳能流的测量方法对境场布局、吸热器设计十分必要。

发明内容

本发明目的是为了解决现有基于CCD相机和白板的传统间接测量太阳能热流方法的数据处理过程十分复杂，而基于阵列热流计的直接测量太阳能热流方法的空间分辨率比较低的问题，提供了一种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。

本发明所述一种太阳能聚集器聚集太阳能流分布的红外测量装置，它包括扁状空心盒体、红外热像仪、热电偶数据采集器和计算机，

扁状空心盒体的上盖设置有冷却水进口和冷却水出口，扁状空心盒体的下盖的外表面为朗伯表面，下盖内部均匀分布埋有n个热电偶；

每个热电偶的温度信号输出端与热电偶数据采集器的一个温度信号输入端相连，热电偶数据采集器的温度信号输出端与计算机的温度信号输入端相连；

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

n＝8～20。

基于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，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；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，进面获取了太阳能聚集器的太阳能流分布图；

式中，