用于太阳跟踪器上辐射传感器的对准调节装置

摘要

本发明涉及一种用于太阳跟踪器上辐射传感器的对准调节装置，其包括传感器固定架，传感器固定架支撑在垂直调节座上，述垂直调节座支撑在水平调节座上，水平调节座上设置安装板；在传感器固定架上设置垂直转轴，传感器固定架能绕垂直转轴在竖直方向转动；在垂直转轴的下方设置水平转轴，水平转轴与垂直转轴相互垂直，传感器固定架能绕水平转轴在水平方向转动；水平调节座上设置用于调节传感器固定架绕水平转轴转动的水平转动调节机构，垂直调节座上设置用于调节传感器固定架绕垂直转轴转动的垂直转动调节机构。本发明结构简单紧凑，成本低，调节方便，能确保光点落于对准座上的中心位置，安全可靠。

说明书

技术领域

本发明涉及一种对准调节装置，尤其是一种用于太阳跟踪器上辐射传感器的对准调节装置。

背景技术

太阳辐射能是地球上最主要的能量来源，鉴于常规能源的不断消耗，诸如太阳能、风能等这些新能源将是今后的开发重点，因此对太阳能资源的观测成为世界各国的一项重大任务，我国近年也投入了较大力量。

太阳能观测的主要设备仪器是各种热电和光电原理的传感器，能够测量各种类型的太阳辐射，如：总辐射表、直接辐射表、散射辐射表、长波辐射表等。其中，直接辐射表必须一直准确的跟随且对准太阳，散射辐射表必须时刻遮住特定角度范围的太阳，等等，因此在辐射观测系统中诞生了辐射传感器工作平台——全自动太阳跟踪器。在全自动太阳跟踪器上需要安装对准太阳的辐射表及太阳传感器（以下总称为传感器），而传感器在安装时要求透过其前端光孔的光点在后端对准座上落于中心位置，但是实际安装传感器时总是受机械加工、装配及安装等各种因素的影响。

目前，国内外各种全自动太阳跟踪器均能够安装并调节对准太阳的传感器，国内外主要采用V型块或U型块上的斜顶螺钉来调节传感器的位置，达到对准太阳的目的，但是这种斜顶螺钉的方式从多年实际使用的状况看，存在以下缺点：因操作空间有限，采用扳手或螺丝刀没有足够空间，调节时比较费力、费时；该调节原理是通过两个定位块上的上下各一颗斜向布置的调节螺钉（共计4颗螺钉）来实现调节，因调节每颗螺钉均导致了水平和垂直方向移动，因此难以将光点完全调整到对准座的中心位置，而且从实际操作时的感受看，光点的偏向与如何调节、调节哪颗螺钉的这个问题让操作者难以简单的考虑清楚；另外因调节螺钉直接顶向传感器，将使传感器表面产生划痕，破坏传感器外观。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种用于太阳跟踪器上辐射传感器的对准调节装置，其结构简单紧凑，成本低，调节方便，能确保光点落于对准座上的中心位置，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述用于太阳跟踪器上辐射传感器的对准调节装置，包括用于安装辐射传感器的传感器固定架，在所述传感器固定架下方设置有垂直调节座与水平调节座，水平调节座上设置用于与太阳跟踪器固定的安装板；在传感器固定架上设置同轴分布的垂直转轴，所述垂直转轴贯穿传感器固定架的底部，传感器固定架能绕垂直转轴在竖直方向转动；在垂直转轴的下方设置水平转轴，所述水平转轴与垂直转轴相互垂直，水平转轴贯穿垂直调节座与水平调节座，传感器固定架能绕水平转轴在水平方向转动；水平调节座上设置用于调节传感器固定架绕水平转轴转动的水平转动调节机构，垂直调节座上设置用于调节传感器固定架绕垂直转轴转动的垂直转动调节机构。

所述传感器固定架支撑在垂直调节座上，所述垂直调节座支撑在水平调节座上。

所述水平转动调节机构包括对称分布在水平调节座上的水平调节螺钉，所述水平调节螺钉与安装板分别位于水平调节座的两端，水平调节螺钉穿过水平调节座能与垂直调节座相接触。

所述垂直转动调节机构包括对称分布在垂直调节座上的垂直调节螺钉，所述垂直调节螺钉穿过垂直调节座后能与传感器固定架相接触。

所述传感器固定架包括固定底板以及垂直分布在所述固定底板两端的固定端板，所述固定端板上设置固定顶板，所述固定顶板与固定端板间形成用于辐射传感器安装定位的传感器安装孔。

所述垂直调节座包括垂直调节平板以及位于所述垂直调节平板侧边的垂直调节竖板，垂直调节竖板位于传感器固定架的外侧，垂直转轴贯穿在传感器固定架与垂直调节板上。

所述水平调节座包括水平调节底板以及位于所述水平调节底板一端的水平调节端板，所述水平调节端板位于垂直调节座的外侧。

所述垂直调节平板上设置两个垂直调节竖板，传感器固定架位于两垂直调节竖板之间。

本发明的优点：通过两调节螺钉能推动垂直调节平板绕水平转轴转动，通过垂直转轴、垂直调节竖板与传感器固定架之间的连接，能带动传感器固定架在水平方向的调节；通过两垂直调节螺钉能直接推动固定底板绕垂直转轴在垂直方向的调节，在辐射传感器与传感器固定架固定连接后，能实现对辐射传感器在水平与竖直方向的微调，整个调节过程中，辐射传感器与传感器固定架间保持相对静止，能确保光点落于对准座上的中心位置，结构简单紧凑，成本低，调节方便，安全可靠。

附图说明

图1为本发明的使用状态图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明传感器固定架的示意图。

附图标记说明：1-安装板、2-固定底板、3-固定顶板、4-固定端板、5-水平调节板、6-水平调节端板、7-垂直调节竖板、8-垂直调节平板、9-水平转轴、10-垂直转轴、11-水平调节螺钉、12-垂直调节螺钉、13-传感器安装孔、14-垂直转轴孔、15-固定底板通孔、16-辐射传感器以及17-太阳跟踪器。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示：为了能确保光点落于对准座上的中心位置，本发明包括安装在辐射传感器16上的传感器固定架，所述传感器固定架支撑在垂直调节座上，所述垂直调节座支撑在水平调节座上，水平调节座上设置用于与太阳跟踪器17固定的安装板1；在传感器固定架上设置同轴分布的垂直转轴10，所述垂直转轴10贯穿传感器固定架的底部，传感器固定架能绕垂直转轴10在竖直方向转动；在垂直转轴10的下方设置水平转轴9，所述水平转轴9与垂直转轴10相互垂直，水平转轴9依次贯穿垂直调节座与水平调节座，传感器固定架能绕水平转轴9在水平方向转动；水平调节座上设置用于调节传感器固定架绕水平转轴9转动的水平转动调节机构，垂直调节座上设置用于调节传感器固定架绕垂直转轴10转动的垂直转动调节机构。

具体地，垂直调节座也可以位于水平调节座的下方，即垂直调节座与水平调节座均位于传感器固定架的下方，垂直调节座与水平调节座之间的相互支撑关系可以任意，只要能实现对传感器固定架的水平或垂直方向的调节即可。

传感器固定架与辐射传感器16固定连接，整个微调装置通过安装板1与太阳跟踪器17固定连接，当要对辐射传感器16进行调节时，通过水平转动调节机构使得传感器固定架在水平方向转动，以带动辐射传感器16进行水平方向的微调；通过垂直转动调节机构使得传感器固定架在垂直方向转动，从而带动辐射传感器16进行垂直方向的微调，继而实现了辐射传感器16在水平与竖直方向的调节，确保光点落于对准座上的中心位置。

所述水平转动调节机构包括对称分布在水平调节座上的水平调节螺钉11，所述水平调节螺钉11与安装板1分别位于水平调节座的两端，水平调节螺钉11穿过水平调节座能与垂直调节座相接触。本发明实施例中，在对传感器固定架水平调节时，同时调节两个水平调节螺钉11，其中，两个水平调节螺钉11的旋进方向相反，实现对传感器固定架与辐射传感器16在水平转动调节与锁紧。

所述垂直转动调节机构包括对称分布在垂直调节座上的垂直调节螺钉12，所述垂直调节螺钉12穿过垂直调节座后能与传感器固定架相接触。本发明实施例中，在对传感器固定架垂直调节时，同时调节两个垂直固定螺钉12，其中，两个垂直调节螺钉12的旋进方向相反，实现对传感器固定架与辐射传感器16在垂直方向调节与锁紧。在具体实施时，水平转动调节机构、垂直转动调节机构还可以根据需要设置其他的形式，只要能实现驱动传感器固定架的水平、垂直方向的微调即可。

如图3所示，所述传感器固定架包括固定底板2以及垂直分布在所述固定底板2两端的固定端板4，所述固定端板4上设置固定顶板3，所述固定顶板3与固定端板4间形成用于辐射传感器16安装定位的传感器安装孔13。

本发明实施例中，固定端板4与固定底板2相垂直，固定端板4位于固定底板2的两侧，固定顶板3位于固定端板4的上方，固定顶板3与固定端板4内均还设有凹孔，当固定顶板3放置在固定端板4上时，固定顶板3与固定端板4内相对应的凹孔能形成传感器安装孔13。此外，固定底板2上设置垂直轴孔14，所述垂直轴孔14与固定底板2同轴分布，垂直轴孔14与固定底板2的长度方向垂直，垂直轴孔14与垂直转轴10相匹配，垂直轴孔14位于两固定端板4之间，垂直转轴10能在垂直轴孔14内转动。固定底板2内还设有固定底板通孔15，通过固定底板通孔15能减轻固定底板2的重量。

此外，传感器固定架上可以采用抱箍、绳索、弹簧等各种方式压住的而形成的孔，即可不采用固定顶板3与固定端板4之间的配合形式形成传感器安装孔13，只要能将传感器固定架稳定地安装在辐射传感器16上即可。固定底板2与固定端板4间可以为一体成型结构，也可以通过螺钉等形式将固定端板4固定在固定底板2上。

所述垂直调节座包括垂直调节平板8以及位于所述垂直调节平板8侧边的垂直调节竖板7，垂直调节竖板7位于传感器固定架的外侧，垂直转轴10贯穿传感器固定架后从垂直调节板7穿出。

本发明实施例中，垂直调节平板8上设置一个或两个垂直调节竖板7，图2中示出了垂直调节平板8上设置一个垂直调节竖板7的示意图，此时，垂直调节竖板7位于固定底板2与安装板1之间，且垂直调节竖板7与垂直调节平板8的侧边固定连接，且垂直调节平板8与垂直调节竖板7均支撑在水平调节座上。垂直转轴10通过垂直轴孔14穿在固定底板2与垂直调节竖板7上，通过垂直转轴10与垂直调节竖板7能将传感器固定架形成悬空支撑的结构。进一步地，所述垂直调节平板8上设置两个垂直调节竖板7，传感器固定架位于两垂直调节竖板7之间。垂直转轴10的两端要分别穿出两垂直调节竖板7外。为了能确保垂直转轴10与传感器固定架连接的稳定性，在垂直转轴10的端部设置螺母、卡圈等限位机构。

所述水平调节座包括水平调节底板5以及位于所述水平调节底板5一端的水平调节端板6，所述水平调节端板6位于垂直调节座的外侧。

本发明实施例中，水平调节端板6与水平调节底板5固定连接，水平调节底板5与垂直调节平板8呈平行分布状态，两水平调节螺钉11位于水平调节端板6上，水平调节螺钉11穿过水平调节端板6后能与垂直调节平板8相接触。垂直调节螺钉12能穿过垂直调节平板8后与固定底板2相接触。水平转轴9贯穿水平调节底板5与垂直调节平板8，与垂直转轴10相同，在水平转轴9的端部设置螺母、卡圈等限位机构，以确保垂直调节平板8与水平调节底板5间连接的稳定性，且使得垂直调节平板8能绕水平转轴9转动，从而带动传感器固定架的水平转动。

本发明通过两调节螺钉11能推动垂直调节平板8绕水平转轴9转动，通过垂直转轴10、垂直调节竖板7与传感器固定架之间的连接，能带动传感器固定架在水平方向的调节；通过量垂直调节螺钉12能直接推动固定底板2绕垂直转轴10在垂直方向的调节，在辐射传感器16与传感器固定架固定连接后，能实现对辐射传感器16在水平与竖直方向的微调，整个调节过程中，辐射传感器16与传感器固定架间保持相对静止，能确保光点落于对准座上的中心位置，结构简单紧凑，成本低，调节方便，安全可靠。