GBT34334-2017 光热玻璃反射镜面形测试方法

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标准类别:建筑工业标准
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GBT34334-2017 光热玻璃反射镜面形测试方法

ICS 81.040.30 Q34

GB/T 343342017

GB/T 50378-2019 绿色建筑评价标准(完整正版、清晰无水印)光热玻璃反射镜面形测试方法

methodofmirrorshapeforsolarco

GB/T 343342017

本标准按照GB/T1.1一2009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。 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 团股份有限公司、中广核太阳能开发有限公司。 本标准主要起草人:卜下聪、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、王立闯、杨帆、冯甜、付璐、朱小炜、张继、杨慧、齐彬、

GB/T34334—2017光热玻璃反射镜面形测试方法1范围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、测试过程、参数计算和试验报告。本标准适用于槽式、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。2.1面形高度偏差heightdeviation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。2.3倾斜偏差slopedeviation反射镜某点处实际表面法线和理想表面法线的夹角。2.4聚焦偏差focusdeviation使用条件下,反射光线到反射镜理想焦点或焦线的距离。2.5聚焦偏差分布focusdeviationdistribution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parallelrayinterceptfactor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suninterceptfactor沿理想入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人射到反射镜上的光线数量之比。2.8截断因子分布interceptfactordistribution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会聚质量因子concentratingqualityfactor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1

GB/T343342017

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。

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。

下列符号适用于本文件。 CQF:会聚质量因子 FD:使用坐标系(ryz)下,在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(yz)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 ICsun:太阳光截断因子 RICβ):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 SDy:测量坐标系(XYZ)下,在Y轴方向的倾斜偏差均方根 sdy(X,Y):测量坐标系(XYZ)下,在Y轴方向的倾斜偏差分布

下列符号适用于本文件。 CQF:会聚质量因子 FD:使用坐标系(ryz)下,在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 ICsun:太阳光截断因子 RICβ):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 SDy: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

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。

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 图见图1

5.2数据采集及处理过程

5.2.1建立测试坐标

GB/T 343342017

图1反射镜面形测试原理示意图

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轴垂直于母线方向,Y轴为母线方向。图1中A点坐标为 (XA,YA,ZA);B点坐标为(X,YB,Z);C点坐标为(Xc,Yc,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(XB,YB,ZB)。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YA;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XA,由图形发生器的位 置可确定A点的位置坐标ZA,即得图形发生器上的A点坐标(XA,YA,Z)

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 夹角α,则镜面B点处法线方向与Z轴的夹角 反射光线与Z轴为逆时针方向夹角时为正

值。在测试坐标系下,被测点的切平面与XOY面的夹角正切值,即为测试坐标系下的斜率。反射镜面 上各点B的面形斜率g在X和Y方向的分量gx~gY分别由式(1)、式(2)计算:

..........................(

gx=tanβx gy=tanβy

Z(X,Y) =/ g(X,Y)dr +Z(X。,Y。)

式中: 一从被测面上一定点(X。,Y。)到(X,Y)点的积分路径; Z(X。,Y。)—被测面上一定点(X。,Y。)的Z坐标; dr=Vdx+dy; g(X,Y)—被测面上某一定点(X,Y)处的斜率,其模值计算见式(4) Lg(X.Y) /=/g(XY)+g(X.Y)

从被测面上一定点(X。,Y。)到(X,Y)点的积分路径; Z(X。,Y。)—被测面上一定点(X。,Y。)的Z坐标; dr=Vdx?+dy; g(X,Y)—被测面上某一定点(X,Y)处的斜率,其模值计算见式

5.2.4获得面形参数

I g(X,Y) /=Vg(X,Y)+g(X,Y

5.2.4.1根据测试坐标系下所得反射镜面形,可计算出如下参数:面形高度偏差分布hd(X,Y)、面形高 度偏差均方根HD、在X轴方向倾斜偏差分布sdx(X,Y)、在Y轴方向倾斜偏差分布sdy(X,Y)、在X 轴方向的倾斜偏差均方根SDx、在Y轴方向的倾斜偏差均方根SDy、在X轴方向聚焦偏差分布fdx (X,Y)、在Y轴方向聚焦偏差分布fd(X,Y)。 5.2.4.2将测试坐标系XYZ下的斜率分布gx(X,Y)、g(X,Y),根据使用要求转换至使用坐标系 yz下的斜率分布g(T/CBDA 28-2019 建筑室内安全玻璃工程技术规程,y)、g,(,y)。使用坐标系zyz中,以理想入射光方向为z轴,镜面母线方向 为y轴,垂直yoz平面方向为轴。用线性插值或面积投影加权等方法,在使用坐标系yz平面上,根 据参数计算要求,形成等间隔的斜率分布,结合太阳光发散角、集热装置口径,可计算出如下参数:在 r轴方向的聚焦偏差均方根FD、在y轴方向的聚焦偏差均方根FD,、平行光截断因子IC、太阳光截 断因子ICm、吸热装置平行光截断因子分布RIC()、会聚质量因子CQF。

样品台应满足被测样品的定位安装,样品定位精度应小于1mm。

图形发生器可以由可生成动态图案的显示器或投影方式实现,显示区域应满足被测试样的完整反 射面测试,

图像采集器应采用线性响应图像传感器,可以由多图像传感器拼接采集,实现大尺寸反射镜测试, 图像采集器采样点数、镜头焦距应满足样品尺寸和测试点数要求

5.3.4计算机及数据处理

计算机满足图像采集和数据处理要求。

数据处理用软件应具备面形解算功能,输出面形参数(HD、SDx、SDY、FDx、FD,、IC、ICsun\ CQF)DB33/T 2324-2021 现代国有林场评价规范.pdf,面形参数二维分布图[hd(X,Y)、sdx(X,Y)、sd(X,Y)、fdx(X,Y)、fd(X,Y)、RIC()J等 结果。

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