中华人民共和国国家标准
GB/T 34334-2017
Test method ofmirror shape for solar collector
中国国家标准化管理委员会 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草
本标准由中国建筑材料联合会提出.
本标准由全国工业玻璃和特种玻璃标准化技术委员会(SAC/TC447)归口.
团股份有限公司、中广核太阳能开发有限公司. 本标准起草单位:北京奥博泰科技有限公司、中国建材检验认证集团股份有限公司、中海阳能源集
本标准主要起草人:卜聪、王精精、张喆民、李孟蕾、王珊珊、陆钧、张玉霞、苑静、王冬、邱娟、李博野、李洋、王立闻、杨帆、冯甜、付璐、朱小炜、张继、杨慧、齐彬、
光热玻璃反射镜面形测试方法
1范围
测试过程、参数计算和试验报告. 本标准规定了基于条纹反射原理的光热反射镜面形测试方法的术语和定义、符号、测试原理、仪器、
本标准适用于精式、碟式、塔式用太阳能光热反射镜面形的测试.
2术语和定义
下列术语和定义适用于本文件.
面形高度偏差height deviation
实际表面与理想表面在参考方向上的高度偏差.
2.2斜率slope
反射镜某点上切平面与参考平面的夹角正切值.
反射镜某点处实际表面法线和理想表面法线的夹角.
使用条件下,反射光线到反射镜理想焦点或焦线的距离.
反射镜各点聚焦偏差在参考平面上的分布.
2.6
平行光截断因子parallel ray intercept factor
沿理想人射方向均匀分布的平行光线,经反射镜反射至吸热装置上的光线数量与入射到反射镜上的光线数量之比.
2.7
太阳光截断因子sunintercept factor
沿理想人射方向的太阳光经反射镜反射至吸热装置上的光线数量与入射到反射镜上的光线数量之比.
2.8
截断因子分布intercept factor distribution
以吸热装置的口径为横坐标,对应口径的实际镜面平行光截断因子为纵坐标,形成不同口径条件下平行光截断因子分布曲线.
2.9
以吸热装置某一使用口径作为平行光截断因子分布曲线的边界条件,实际镜面平行光截断因子分
GB/T 34334-2017
布曲线下面积与理想镜面平行光截断因子分布曲线下面积之比.
3符号
下列符号适用于本文件.
CQF:会聚质量因子 FD:使用坐标系(ry=)下,在x轴方向的聚焦偏差均方根fdx(X,Y):测量坐标系(XYZ)下,在X轴方向聚焦偏差分布FD:使用坐标系(ryz)下,在y轴方向的聚焦偏差均方根fd(X,Y):测量坐标系(XYZ)下,在Y轴方向聚焦偏差分布HD:测量坐标系(XYZ)下,面形高度偏差均方根hd(X,Y):测量坐标系(XYZ)下,面形高度偏差分布 IC:平行光截断因子IC:太阳光截断因子RIC(p):吸热装置平行光截断因子分布SDx:测量坐标系(XYZ)下,在X轴方向的倾斜偏差均方根sdx(X,Y):测量坐标系(XYZ)下,在X轴方向的倾斜偏差分布SD:测量坐标系(XYZ)下,在Y轴方向的倾斜偏差均方根sd(X,Y):测量坐标系(XYZ)下,在Y轴方向的倾斜偏差分布
4测试原理
采用条纹反射原理进行光热玻璃反射镜面形测试,依据图形发生器、被测试样、图像采集器对应点位置关系计算镜面各点斜率分布,进而求得倾斜偏差、聚焦偏差等面形参数,可由光线追迹法计算截断因子等集光参数.
5仪器
5.1组成
仪器由图形发生器、被测试样、图像采集器、样品台、计算机和测试软件等部分组成,测试原理示意图见图1.
被测试样:2 图形发生器;3-图像采集器; A-图形发生器上某点;B--试样幢面测试点;B-图像采集器像面上的一点,与镜面上的B点共轭;C--图像采集器光闲中心: 人射光线或反射光线相对于法线的夹角:3-镜面测试点处法线方向与Z轴的夹角:-反射光线与Z轴的夹角.
图1反射镜面形测试原理示意图
5.2数据采集及处理过程
5.2.1建立测试坐标
建立测试坐标系XYZ,以XOY面作为参考平面,Z轴方向为参考方向,图形发生器和图像采集器沿X轴方向离轴分置.对于槽式反射镜,X输垂直于母线方向,Y输为母线方向.图1中A点坐标为(Xx,Y,Zx);B点坐标为(XYZ);C点坐标为(Xc,Ye,Zc).
5.2.2确定测试点位置
镜面上的B点与图像采集器像面上的B'点为共轭点,根据图像采集器像面与镜面的成像对应关系,并结合镜面方程可确定B点坐标(X,Ya,Z).图形发生器可分别产生平行于X、Y方向的条纹,平行于X方向的条纹沿Y方向进行扫描,由B'探测的时序光强可确定A点的位置坐标Y;平行于Y方向的条纹沿X方向进行扫描,由B探测的时序光强可确定A点的位置坐标X,由图形发生器的位 置可确定A点的位置坐标Z,即得图形发生器上的A点坐标(XYZ).
5.2.3获得测试点斜率及面形
由B坐标可确定经C点(光阑中心)的光线与Z输的夹角a,由ABC可计算出光线相对于法线的夹角a,则镜面B点处法线方向与Z轴的夹角B=α一㎡,反射光线与Z输为逆时针方向夹角时为正