[发明专利]一种光热发电用镜面平面质量快速检测系统及方法

说明书

本发明属于光热发电技术领域，具体公开了一种光热发电用镜面平面质量快速检测系统及方法，包括图像采集器、棋盘格编码板和核心单元；所述图像采集器的视场覆盖被测镜面，用于采集经过被测镜面反射的棋盘格编码板虚像；所述核心单元用于控制图像采集器采集图像、保存图像、识别分析图像、评估平面质量和保存结果；被测镜面水平固定，处于图像采集器视场中心区域，所述被测镜面靠近图像采集器一侧的边沿与棋盘格编码板下边沿平行。本发明基于已知空间关系的图像采集器和棋盘格编码板获得经过镜面反射的棋盘格编码板虚像，通过评估虚像中方格的变形程度实现一种高效率、高精度的光热发电用镜面平面质量快速检测系统。

技术领域

本发明属于光热发电技术领域，具体涉及一种光热发电用镜面平面质量快速检测系统及方法。

背景技术

光热发电用镜面需要具有较好的平面质量，即整个镜面的反射面基本处于同一水平面上，以便于通过这类镜面拼接获得离散曲面，例如定日镜的离散凹面镜或二次反射镜的离散曲面。光热发电用镜面是使用高透过率的光学玻璃制镜而成，为了使得镜面具有一定的强度，通常会在制镜前对玻璃进行物理钢化处理，使得光学玻璃变为钢化玻璃，再进行制镜操作。而物理钢化过程中通常会造成玻璃出现起伏情况，即降低玻璃的平面质量，最终会影响光热发电用定日镜或二次反射镜的聚光能力，直接影响整个光热电站的发电效率。

常规的玻璃面形检测方法主要分为接触式和非接触式。接触式方法是使用关节臂等设备，通过探针对镜面进行点测量，通过采集足够多的点数据对镜面进行拟合，获得镜面平面质量评估结果。该类方法不仅需要消耗大量时间对被测品进行点测量，还需要接触镜面容易造成镜面的损伤，影响镜面反射率，因此不适用于批量化生产。非接触式方法主要包括激光测距法、三维扫描法和斑马条纹观察法。激光测距法需要将镜面进行贴点或者喷粉处理，避免镜面反射率高造成无法测距的情况，然后通过高精度云台和测距仪实现被测面的点测量。该方法不仅类似于接触式方法，需要较长时间采集大量的点数据，而且需要对镜面进行额外处理，也会增加检测时间。三维扫描法需要对镜面进行喷粉处理，然后通过三维扫描仪对镜面进行扫描。该方法需要对镜面进行额外处理使得镜面变成漫反射面，消耗检测时间，还会引入由于喷粉厚薄不均造成的误差。斑马条纹观察法是玻璃工厂使用的传统方法，该方法通过人工观察经过镜面反射的斑马条纹虚像的变形程度判断镜面平面质量，只能进行定性测量，不能量化检测结果。因此，亟需开发一种高效率、高精度的光热发电用镜面平面质量快速检测系统。

发明内容

本发明针对光热发电用镜面平面质量要求高的特点，利用光线反射原理，基于已知空间关系的图像采集器和棋盘格编码板获得经过镜面反射的棋盘格编码板虚像，通过评估虚像中方格的变形程度实现一种高效率、高精度的光热发电用镜面平面质量快速检测系统。

本发明公开了一种光热发电用镜面平面质量快速检测系统，至少包括图像采集器、棋盘格编码板和核心单元；所述图像采集器的视场覆盖被测镜面，用于采集经过被测镜面反射的棋盘格编码板虚像，所述图像采集器的视场下边沿与棋盘格编码板下边沿平行；所述棋盘格编码板固定在地面上，其所在面与地面垂直；所述核心单元用于控制图像采集器采集图像、保存图像、识别分析图像、评估平面质量和保存结果；被测镜面水平固定，处于图像采集器视场中心区域，所述被测镜面靠近图像采集器一侧的边沿与棋盘格编码板下边沿平行。

本发明所述棋盘格编码板由二维周期性颜色变化的方格组成，可以是非主动发光的印刷图案，也可以是主动发光的液晶屏幕或LED屏。

进一步地，所述棋盘格编码板方格的排布方式由黑色方格和白色方格组成。

进一步地，所述棋盘格编码板方格的排布方式由彩色方格组成。

本发明还公开了一种光热发电用镜面平面质量快速检测方法，包括如下步骤：

1)将棋盘格编码板固定在地面上，其所在面与地面垂直；

2)固定被测镜面，使得被测镜面摆放位置固定，被测镜面靠近图像采集器一侧的边沿与棋盘格编码板下边沿平行；