一种单面凹面镜追踪聚光系统的制作方法

本发明属于光学领域，具体涉及一种单面凹面镜追踪聚光系统。

背景技术：

太阳光是一种重要的自然光源。太阳光是可见光波段内的电磁波，当太阳光被物体吸收时，光能就转换为热能，该热能被水吸收后，水温就升高，这就是太阳能热水器能够热水的前提条件。黑色物体吸收光最多，灰色物体吸收光较少，白色或镜面反射物体吸收光最少。

太阳光不仅能用于照明，更是能够通过其内部的紫外线进行杀菌消毒，经过凹面镜聚光后可提高其能量密度，实现物体的加热。但是普通的聚光设备不能对太阳光进行追踪，难以实现根据光照方向对受光面进行自动调整，导致采光效率较低。

因此，需要一种能够根据光照方向对受光面的朝向进行自动调整，以提高聚光效率的设备，以解决现有技术中存在的不足。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种单面凹面镜追踪聚光系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种单面凹面镜追踪聚光系统，包括底座，所述底座上安装有纬向驱动箱，所述底座上方通过轴承安装有弧形齿轮，所述弧形齿轮上方安装有定位架，所述定位架上方安装有反射盘，所述底座上方安装有转台，所述转台上方安装有仰角调节架，所述转台与所述仰角调节架的结合部位安装有转轴，所述仰角调节架顶部安装有径向电机，所述径向电机下方设置有丝杆，所述底座一侧安装有销轴，所述销轴一侧固定有可与所述丝杆配合连接的调节螺母。

上述结构中，所述光敏接收器接收到光照信号后，将该信号传输给所述控制器，由所述控制器通过对所述径向电机和所述纬向驱动箱进行自动控制，并通过所述丝杆与所述调节螺母的配合实现所述反射盘的仰角调节，并且通过所述弧形齿轮与所述反射盘的配合实现所述反射盘的水平调节，确保所述反射盘始终处于与太阳光垂直的平面。

进一步的，所述反射盘包括抛物面反射镜面、位于所述抛物面反射镜面上方的控制器、位于所述控制器下方的光敏接收器。

进一步的，所述抛物面反射镜面共有6块，且固定位圆盘状。

进一步的，所述控制器与所述径向电机与所述纬向驱动箱电性连接。

进一步的，所述径向电机为伺服电机，所述纬向驱动箱内部安装有伺服电机。

进一步的，所述纬向驱动箱内部设置有可与所述弧形齿轮相配合的齿轮组。

有益效果在于：本发明能够实现对太阳光的自动追踪，并将太阳光聚为高倍近平行光，增加反射光的能量密度。

附图说明

图1是本发明所述一种单面凹面镜追踪聚光系统的立体结构示意图；

图2是本发明所述一种单面凹面镜追踪聚光系统反光盘的结构示意图。

1、底座；2、调节螺母；3、销轴；4、丝杆；5、仰角调节架；6、径向电机；7、反射盘，701、抛物面反射镜面，702、光敏接收器，703、控制器；8、转轴；9、转台；10、定位架；11、弧形齿轮；12、纬向驱动箱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图2所示，一种单面凹面镜追踪聚光系统，包括底座1，底座1上安装有纬向驱动箱12，纬向驱动箱12用于与弧形齿轮11配合后控制反射盘7的旋转，底座1上方通过轴承安装有弧形齿轮11，弧形齿轮11上方安装有定位架10，定位架10上方安装有反射盘7，反射盘7用于接收太阳光后对太阳光进行聚光反射，底座1上方安装有转台9，转台9上方安装有仰角调节架5，仰角调节架5用于调节反射盘7的仰角，转台9与仰角调节架5的结合部位安装有转轴8，仰角调节架5顶部安装有径向电机6，径向电机6用于通过与丝杆4的配合实现对反射盘7仰角的调节，径向电机6下方设置有丝杆4，底座1一侧安装有销轴3，销轴3一侧固定有可与丝杆4配合连接的调节螺母2。

上述结构中，光敏接收器702接收到光照信号后，将该信号传输给控制器703，由控制器703通过对径向电机6和纬向驱动箱12进行自动控制，并通过丝杆4与调节螺母2的配合实现反射盘7的仰角调节，并且通过弧形齿轮11与反射盘7的配合实现反射盘7的水平调节，确保反射盘7始终处于与太阳光垂直的平面。

进一步的，反射盘7包括抛物面反射镜面701、位于抛物面反射镜面701上方的控制器703、位于控制器703下方的光敏接收器702，抛物面反射镜面701共有6块，且固定位圆盘状，控制器703与径向电机6与纬向驱动箱12电性连接，径向电机6为伺服电机，纬向驱动箱12内部安装有伺服电机，纬向驱动箱12内部设置有可与弧形齿轮11相配合的齿轮组。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种单面凹面镜追踪聚光系统，包括底座，所述底座上安装有纬向驱动箱，所述底座上方通过轴承安装有弧形齿轮，所述弧形齿轮上方安装有定位架，所述定位架上方安装有反射盘，所述底座上方安装有转台，所述转台上方安装有仰角调节架，所述转台与所述仰角调节架的结合部位安装有转轴，所述仰角调节架顶部安装有径向电机，所述径向电机下方设置有丝杆，所述底座一侧安装有销轴，所述销轴一侧固定有可与所述丝杆配合连接的调节螺母。有益效果在于：本发明能够实现对太阳光的自动追踪，并将太阳光聚为高倍近平行光，增加反射光的能量密度。

技术研发人员：金鹏;曹润泽;李凯
受保护的技术使用者：北京大学深圳研究生院
技术研发日：2017.05.18
技术公布日：2017.07.28