[发明专利]聚光集热管的辐照测量装置及其扫描分析方法

权利要求书

1.一种聚光集热管的辐照测量装置，其特征在于，一种聚光集热管的辐照测量装置由集热管卡套、轴向扫描驱动器、周向扫描器和光谱辐射仪构成；

所述集热管卡套包括两个卡套单元，卡套单元的上卡套(1)固接在导轨支架(5)的下端，下卡套(2)与上卡套(1)用螺栓连接构成圆环形的卡套单元，上卡套(1)和下卡套(2)上都各设有2个螺纹孔，4个螺纹孔等间隔分布在圆环形的卡套单元上，顶针(3)通过螺纹副与上卡套(1)或下卡套(2)相配合并通过螺纹副调节在卡套内的长度，顶针(3)末端与垫片(4)的中心活动连接，两个导轨支架(5)分别固接在轴向导轨(6)两端，导轨(6)两端的卡套单元互为同轴，导轨(6)和两端的卡套单元构成集热管卡套；

所述轴向扫描驱动器中，轴向电机(7)固定在一个导轨支架(5)的内侧面上，丝杠(8)的一端与轴向电机(7)的轴固接，另一端与另一个导轨支架(5)的内侧面通过轴承构成转动连接，滚珠螺母(9)在丝杠(8)上与其螺纹连接，滚珠螺母(9)的底座上部的滑动孔套在轴向导轨(6)上与导轨配合构成滑动连接，上吊环(11)固接在滚珠螺母(9)的底座下部，下吊环(12)与上吊环(11)用螺栓连接构成圆形的吊环，圆形的吊环和集热管卡套的两个卡套单元同轴，两个轴向限位开关(10)分别相对设置在轴向导轨(6)的两端；

所述周向扫描器中，圆弧形的导轮槽(21)的槽面向外，圆弧形的齿条(18)齿面向上固接在圆弧形的导轮槽(21)的背面，齿条(18)和导轮槽(21)一起以圆形吊环的垂直直径为对称轴左右对称固接在下吊环(12)的一个侧面上，引导轮轴(23)的两端分别与两个T型的周向扫描器支架(13)固接，周向电机(17)固定在一个周向扫描器支架(13)的内侧面上，平衡块(16)固定在另一个周向扫描器支架(13)的内侧面上，齿轮轴(15)的一端与周向电机(17)的轴固接，另一端通过轴承与平衡块(16)转动连接，齿轮(14)固接在齿轮轴(15)上与齿条(18)啮合，引导轮(22)在导轮槽(21)内与引导轮轴(23)转动连接，两个周向限位开关(24)分别置于导轨槽(21)的两端，光纤(19)带光纤受光面的一端固定在安装周向电机(17)的周向扫描器支架(13)的外侧面上，光纤受光面(20)朝外并且垂直于圆形的吊环的辐射半径，光纤(19)的另一端与光谱辐射仪(25)的光信号入口连接。

2.根据权利要求1所述的一种聚光集热管的辐照测量装置，其特征在于，所述轴向电机(7)和周向电机(17)为步进电机或伺服电机。

3.根据权利要求1所述的聚光集热管的辐照测量装置，其特征在于，所述光纤(19)为塑料光纤或石英光纤。

4.根据权利要求1所述的一种聚光集热管的辐照测量装置，其特征在于，所述齿条(18)的圆弧角度的范围为120°～160°。

5.一种聚光集热管的辐照扫描分析方法，其特征在于，应用聚光集热管的辐照测量装置的扫描分析方法的步骤为：

步骤1)将被测的聚光集热管置于聚光集热管的辐照测量装置的集热管卡套和吊环内，并用两端卡套单元上的顶针和垫片将聚光集热管与卡套同轴固定组成聚光集热管置于聚光集热管的辐照测量装置总成，简称集热管总成，将集热管总成置于抛物槽面反射镜的焦线，调节轴向扫描驱动器，把周向扫描器置于一个轴向限位开关附近，调节周向扫描器，把引导轮置于一个周向限位开关附近；

步骤2)启动控制电路和光谱辐射仪及其数据记录设备，光纤采集辐照并由光谱辐射仪测量辐照能流，记录辐照光强数据和光纤受光面所在的轴向位置和周向角度，测量后，周向电机步进，使光纤受光面转动一个周向角度位移单元后停止，重复光纤采集辐照和光谱辐射仪测量辐照能流，经多次周向电机步进和辐照能流测量，直到引导轮接触周向限位开关；

步骤3)当引导轮接触周向限位开关，周向限位开关给出触发信号，轴向电机步进，使周向扫描器沿轴向移动一个轴向长度位移单元，周向电机反向并步进，使光纤受光面转动一个周向角度位移单元后停止，重复光纤采集辐照和光谱辐射仪测量辐照能流，记录数据，经多次周向电机步进和辐照能流测量，直到引导轮接触另一个周向限位开关；

步骤4)当引导轮接触另一个周向限位开关，该周向限位开关给出触发信号，轴向电机再次步进，重复步骤3)的操作，直到滚珠螺母的底座接触轴向限位开关；

步骤5)当滚珠螺母的底座接触另一个轴向限位开关，该轴向限位开关给出触发信号，轴向电机反向，测量结束，或为下一次测量做好准备。