專利名稱：集熱器太陽入射角測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽入射角的測量技術(shù)，尤其涉及集熱器太陽入射角測量儀。
背景技術(shù)：
在對集熱器性能檢測時，常常涉及到太陽入射角這樣一個參數(shù)。因此，在檢測集熱 器性能時，都要首先測量當(dāng)?shù)禺?dāng)時的太陽入射角。 現(xiàn)有測量太陽入射角最簡單的方法是采用日晷，將日晷安裝在集熱器平面一側(cè)，
直接測量出太陽入射角e。該方法雖然能直觀讀出，但誤差較大。 還有一種通過太陽時角"、集熱器放置位置所產(chǎn)生的傾角13和方位角Y及所處
的緯度度數(shù)小來計(jì)算入射角e ，該種方法比日晷直觀讀數(shù)要精確，但需要測量各個參數(shù)
值，計(jì)算過程較繁瑣。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能快捷、方便并較精確測量出太陽照射到集熱器
上所形成的入射角的集熱器太陽入射角測量儀。
以上目的通過以下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn) 所述的入射角測量儀，安裝在固定于集熱器的自調(diào)式傳感器支架上，包括入射鏡 筒、Y面刻度盤、箱體、X面刻度盤、底座和支架，支架固定在底座上，X面刻度盤固定在箱體 下側(cè)，箱體通過X面刻度盤鉸接在支架上，使箱體與底座之間的夾角可調(diào)節(jié)，Y面刻度盤可 轉(zhuǎn)動地置于箱體一端，入射鏡筒與刻度盤中心部鉸接，使入射鏡筒可繞與入射鏡筒軸心線 垂直的軸線轉(zhuǎn)動，所述入射鏡筒上設(shè)有入射孔。 進(jìn)一步的設(shè)計(jì)在于，X面刻盤為一扇狀板，固定在箱體下側(cè)的中心位置上，并在轉(zhuǎn) 動中心處與支架鉸接，其上設(shè)有0 90。的角度刻度。 更進(jìn)一步的設(shè)計(jì)在于，Y面刻度盤的圓周面上設(shè)有刻度，其一端面的中心處設(shè)有轉(zhuǎn) 軸，用于和箱體上對應(yīng)的軸承孔鉸接，其另一端面上設(shè)有連接部，用于和入射鏡筒連接。 更進(jìn)一步的設(shè)計(jì)在于，在入射鏡筒周向一側(cè)設(shè)有兩對稱放置的轉(zhuǎn)耳，刻度盤一端 面上的連接部置于兩轉(zhuǎn)耳之間， 一轉(zhuǎn)軸穿過所述連接部其兩端連接在轉(zhuǎn)耳上，實(shí)現(xiàn)入射鏡 筒與刻度盤兩者間的鉸接。 更進(jìn)一步的設(shè)計(jì)在于，入射鏡筒的一側(cè)設(shè)有兩個同軸線的所述入射孔，該入射孔 的軸線與入射鏡筒的軸線平行。 更進(jìn)一步的設(shè)計(jì)在于，轉(zhuǎn)耳和所述連接部上分別設(shè)有角度刻度和零刻度線。 更進(jìn)一步的設(shè)計(jì)在于，轉(zhuǎn)軸上設(shè)有蝸輪，在該蝸輪一側(cè)的所述刻度盤的端部置有 一蝸桿，該蝸輪和蝸桿傳動連接，旋動蝸桿，蝸輪則通過轉(zhuǎn)耳和轉(zhuǎn)軸帶動入射鏡筒繞轉(zhuǎn)軸軸 線轉(zhuǎn)動。 更進(jìn)一步的設(shè)計(jì)在于，底座上設(shè)有水平儀，底座的底面設(shè)有至少三個非一直線位 置上的調(diào)節(jié)螺釘，對底座水平位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3[0015] 本實(shí)用新型通過設(shè)置的太陽入射角測量儀能快捷、方便地測量集熱器的太陽入射 角；進(jìn)行測量時，操作簡單，讀取的誤差較小，配合集熱器測試系統(tǒng)使用，能更精確測量太陽 能集熱器瞬時效率。同時太陽入射角測量儀的結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低。

圖1是本實(shí)用新型入射角測量儀的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖1所示入射角測量儀的A向視圖。 圖3是圖1所示入射角測量儀M部位的局部放大圖。 圖4是帶動入射鏡筒轉(zhuǎn)動的蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5光線入射角分解在兩相互垂直面上的示意圖。 圖中，1射鏡筒，la入射孔，lb轉(zhuǎn)耳，lc刻度盤上的轉(zhuǎn)軸，2旋鈕，2a蝸桿，2b蝸輪， 3Y面刻度盤，3a刻度盤上的刻度，3b刻度盤上的轉(zhuǎn)軸，3c連接部，5箱體，6推力軸承，7端 蓋，8螺釘，10X面刻度盤，11支架，12水平調(diào)節(jié)螺釘，13底座。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型的太陽入射角測量儀在測量時，安裝固定在集熱器的自調(diào)式傳感器支 架平面上。其結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由入射鏡筒1、Y面刻度盤3、箱體5、X面刻度盤10、底 座13、支架11、水平儀9和水平調(diào)節(jié)螺釘12組成。 箱體5為圓筒狀，X面刻度盤10為扇形，其上設(shè)有0 90°的角度刻度，固定在箱 體5下側(cè)軸向的對稱中心位置上。兩支架11固定在底座13上，X面刻度盤10置于兩兩支 架11中間，在其轉(zhuǎn)動中心處與兩支架11鉸接，使箱體5與底座13之間的夾角可調(diào)節(jié)。水 平儀9置于底座上13上，三個調(diào)節(jié)螺釘呈三角形分布地置于底座13上，用以對底座是水平 位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。 Y面刻度盤3上的刻度3a分布在其圓周面上。該刻度盤一端面的中心處設(shè)置有 轉(zhuǎn)軸3b，轉(zhuǎn)軸3b穿接在箱體5對應(yīng)端的中心孔中，并通過推力軸承6、端蓋7支承在箱體5 上。Y面刻度盤3的另一端面設(shè)有凸起于該端面的連接部3c，用于和入射鏡筒1連接。 入射鏡筒1的上設(shè)有兩個臺階，在該臺階一側(cè)設(shè)有兩個同軸線的入射孔la，該入 射孔la的軸線與入射鏡筒1的軸線平行，請參見圖2。在入射鏡筒1的周向一側(cè)設(shè)有兩對 稱放置的轉(zhuǎn)耳lb，上述刻度盤3 —端面上的連接部3c置于兩轉(zhuǎn)耳之間， 一轉(zhuǎn)軸lc穿過連接 部3c，其兩端連接在兩轉(zhuǎn)耳lb上，實(shí)現(xiàn)入射鏡筒與刻度盤兩者間的鉸接。轉(zhuǎn)耳lb和連接部 3c對應(yīng)部位分別設(shè)有角度刻度和零刻度線，以可讀得入射鏡筒1相對于刻度盤3的轉(zhuǎn)動角 度。 一般情況下為計(jì)算方便該角度為零，請參見圖3，即入射鏡筒1的軸線與Y面刻度盤3 的軸線相互垂直。 入射鏡筒1相對于刻度盤3的轉(zhuǎn)動可通過旋動旋鈕2來實(shí)現(xiàn)。在轉(zhuǎn)軸lc上設(shè)有 蝸輪2b，在連接部3c的內(nèi)側(cè)置有一蝸桿2a，蝸桿2a上端連接旋鈕2，蝸輪2b和蝸桿2a傳 動，旋動旋鈕2，蝸桿2a轉(zhuǎn)動，蝸輪2b通過轉(zhuǎn)軸lc和轉(zhuǎn)耳lb帶動入射鏡筒1轉(zhuǎn)動。 測量集熱器在某一時刻的入射角e時，首先將上所述入射角測量儀固定安裝在 集熱器的自調(diào)式支架上。再調(diào)節(jié)入射角測量儀的水平調(diào)節(jié)螺釘12，使底座平面為水平面。 接著調(diào)節(jié)入射鏡筒刻度盤至零度，使Y面刻度盤軸線與射鏡筒軸線垂直，通過旋轉(zhuǎn)旋鈕2來調(diào)節(jié)入射鏡筒的角度，使刻度盤上的零刻度對準(zhǔn)連接部上的零線，請參見圖3，使箱體中心 線與射鏡筒軸線相互垂直。最后轉(zhuǎn)動X面刻度盤10和Y面刻度盤3a，使光線同時通過入射 鏡筒一側(cè)的兩個入射孔，光線20通過該入射孔在底平13的上側(cè)平面上形成圓形光斑，此時 讀得X面刻度盤轉(zhuǎn)動角度為a =50.6° 、Y面刻度盤轉(zhuǎn)動的角度為13 =60.5° 。 假設(shè)光線20上有一點(diǎn)B，該B點(diǎn)分別在兩相互垂直的X面、Y面上形成投影點(diǎn)Bx 和By，則a和13角實(shí)際是光線分別在X—面和Y面上的投影角度，請參見圖5，根據(jù)兩光線 分別在X—面和Y面上的投影角度a和P，按下列公式 c妙=V"g2a + "g20 可求的光線入射角e ， e "45° 。
權(quán)利要求集熱器太陽入射角測量儀，其特征在于包括入射鏡筒、Y面刻度盤、箱體、X面刻度盤、底座和支架，支架固定在底座上，X面刻度盤固定在箱體下側(cè)，箱體通過X面刻度盤鉸接在支架上，使箱體與底座之間的夾角可調(diào)節(jié)，Y面刻度盤可轉(zhuǎn)動地置于箱體一端，入射鏡筒與刻度盤中心部鉸接，使入射鏡筒可繞與入射鏡筒軸心線垂直的軸線轉(zhuǎn)動，所述入射鏡筒上設(shè)有入射孔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集熱器太陽入射角測量儀，其特征在于所述X面刻盤為一扇 狀板，固定在箱體下側(cè)的中心位置上，并在轉(zhuǎn)動中心處與支架鉸接，其上設(shè)有0 90°的角 度刻度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的集熱器太陽入射角測量儀，其特征在于所述Y面刻度盤的圓 周面上設(shè)有刻度，其一端面的中心處設(shè)有轉(zhuǎn)軸，用于和箱體上對應(yīng)的軸承孔鉸接，其另一端 面上設(shè)有連接部，用于和入射鏡筒連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的集熱器太陽入射角測量儀，其特征在于在入射鏡筒周向一側(cè) 設(shè)有兩對稱放置的轉(zhuǎn)耳，刻度盤一端面上的連接部置于兩轉(zhuǎn)耳之間，一轉(zhuǎn)軸穿過所述連接 部其兩端連接在轉(zhuǎn)耳上，實(shí)現(xiàn)入射鏡筒與刻度盤兩者間的鉸接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的集熱器太陽入射角測量儀，其特征在于所述入射鏡筒的一側(cè) 設(shè)有兩個同軸線的所述入射孔，該入射孔的軸線與入射鏡筒的軸線平行。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的集熱器太陽入射角測量儀，其特征在于所述轉(zhuǎn)耳和所述連接 部上分別設(shè)有角度刻度和零刻度線。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的集熱器太陽入射角測量儀，其特征在于所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)有蝸 輪，在該蝸輪一側(cè)的所述刻度盤的端部置有一蝸桿，該蝸輪和蝸桿傳動連接，旋動蝸桿，蝸 輪則通過轉(zhuǎn)耳和轉(zhuǎn)軸帶動入射鏡筒繞轉(zhuǎn)軸軸線轉(zhuǎn)動。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的集熱器太陽入射角測量儀，其特征在于所述底座上設(shè)有水平 儀，底座的底面設(shè)有至少三個非一直線位置上的調(diào)節(jié)螺釘，對底座水平位 置進(jìn)行調(diào)節(jié)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及集熱器太陽入射角測量儀及其測量方法。所述的入射角測量儀，安裝在固定于集熱器的自調(diào)式傳感器支架上，包括入射鏡筒、Y面刻度盤、箱體、X面刻度盤、底座和支架，支架固定在底座上，X面刻度盤固定在箱體下側(cè)，箱體通過X面刻度盤鉸接在支架上，使箱體與底座之間的夾角可調(diào)節(jié)，Y面刻度盤可轉(zhuǎn)動地置于箱體一端，入射鏡筒與刻度盤中心部鉸接，使入射鏡筒可繞與入射鏡筒軸心線垂直的軸線轉(zhuǎn)動，所述入射鏡筒上設(shè)有入射孔。其優(yōu)點(diǎn)是測量方便快捷，精度高，同時結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低。
文檔編號G01C1/00GK201548224SQ200920256088
公開日2010年8月11日 申請日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者吳偉, 唐祖萍, 李偉, 盛興泉, 金元 申請人:江蘇方建工程質(zhì)量鑒定檢測有限公司