Датчик слежения за положением солнца

 

Изобретение относится к гелиотехнике и направлено на повышение точности слежения за положением Солнца путем коррекции вырабатываемого датчиком электрического сигнала разориентации в зависимости от уровня солнечной радиации, уменьшения нагрева его фотоэлементов потоком излучения, не связанным с измерением величины , разориентации, и уменьшения воздействия электромагнитных полей на линии электрической связи датчика с системой слежения гелиоустановки (ГУ). Датчик слежения

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1) у 1- 24 ) 2/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

70 (73 (z

/47f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3905477/24-06 (22) 05.06.85 (46) !5.11.86. Бюл. № 42 (71) Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро научного приборостроения АН УЗССР (72) Ю. M. Сизов, М. Б. Саватюгин и В. Л. Золоторенко (53) 662.997 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 800514, кл. Е 24 J 3/02, 1979. (54) ДАТЧИК СЛЕЖЕНИЯ ЗА ПОЛОЖЕНИЕМ СОЛНЦА (57) Изобретение относится к гелиотехнике и направлено на повышение точности слежения за положением Солнца путем коррекции вырабатываемого датчиком электрического сигнала разориентации в зависимости от уровня солнечной радиации, уменьшения нагрева его фотоэлементов потоком излучения, не связанным с измерением величины разориентации, и уменьшения воздействия электромагнитных полей на линии электрической связи датчика с системой слежения гелиоустановки (ГУ). Датчик слежения

ÄÄSUÄÄ 1270497 содержит измерительный узел 2 и фотопреобразователь (ФГ1) 11, оптически между собой связанные световодами (С) 5, 6 и 15. С

5 и 6 предназначены для формирования управляющих сигналов грубого и точного слежения, а С 15 — для коррекции управляющего сигнала в зависимости от уровня радиации. Указанная оптическая связь обеспечена в азимута IbHDM и зенитальном каналах слежения ГУ. ФП 11 имеет собственный защитный кожух 18 и дополнительный фотоэлемент 19, взаимодействующий с С 15 и включенный в качестве сопротивления обратной отрицательной связи в первый каскад усилителя системы слежения ГУ. ФП 11 может быть конструктивно объединен с системой слежения и термостатирован. Измерительный узел 2 имеет теневой экран 3 с центральным и периферийным диафрагмирующими отверстиями 4 и 17, взаимодействующими с 5, 6 и 15 соответственно.

С 5, 6 объединены в гибкий кабель 20, не подверженный электромагнитным возмущениям и простирающийся на большие расстояния. 2 ил.

1270497

5 !

О !

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к датчикам слежения за положением Солнца.

Целью изобретения является повышение точности слежения путем коррекции вырабатывае»ot п датчиком электрического сигнала разориентации в зависимости от уровня солнечной радиации, уменьшения нагрева его фотоэлементов потоком излучения, не связанным с измерением величины разориентации, и уменьшения воздействия электромагнитных полей на линии электрической связи датчика с системой слежения гелиоустановки.

На фиг.l показана конструктивная схема датчика слежения за положением Солнца; на фиг.2 — измерительный узел датчика слежения, вид со стороны теневого экрана.

Датчик слежения за положением Солнца (фиг.l ) содержит имеющий оптическую ось

I. измерительный узел 2, выполненный в виде теневого экрана 3 с центральным диафрагмирующим отверстием 4 и световодов 5 и 6 грубого и точ ного слежения соответственно, входные торцы 7 и 8 которых разделены между собой расположенным вдоль оптической оси 1 непрозрачным стаканом 9 и закреплены в его основании 10, и фотопреобразователь 11 дифференциального типа, каждый фотоэлемент 12 которого расположен в зоне излучения выходных торцов 13 и 14 световодов 5 и 6 грубого и точного слежения соогветственно, причем теневой экран 3 установлен на стакане 9.

Измерительный узел 2 снабжен по меньшей мере одним дополнительным световодом

15, входной торец 16 которого расположен внутри непрозрачного стакана 9 против дополнительно выполненного в теневом экране

3 периферийного диафрагмирующего отверстия 17, а фотопреобразователь 1! снабжен защитным кожухом 18 и дополнительным фотоэлементом 19, расположенным в зоне излучения выходного торца дополнительного световода 15, введенного вместе со световодами 5 и 6 грубого и точного слежения внутрь защитного кожуха 18.

Датчик слежения за положением Солнца имеет азимутальный и зенитальный каналы слежения и для каждого из них соответствующий дополнительный световод 15 и периферийное диафрагмирующее отверстие 17 (фиг.2) .

Измерительный узел 2 (фиг.l) и фотопре образовател» 11 оптически связаны между собой световодами 5, 6 и 15, сооранными в единый гибкий кабель 20, причем фотонреобразователь l! установлен в защищенном от прямого солнечного излучения месте и может быть выполнен термостатированным и конструктивно объединенным с системой слежения гелиоустановки (не показано).

Дополнительный фотоэлемент 19 включен в качестве сопротивления отрицательной обратной связи в первый каскад усилителя системы слежения гелиоустановки, которым может служить операционный усилитель (не показан).

Фотопреобразователь 11, представляющий собой выносной блок, подключен к системе слежения (не показана) контактным соединителем 21.

Датчик слежения за положением Солнца работает следующим образом.

При большом угле разориентации датчика измерительного узла 2 солнечные лучи попадают на входные торцы 7 световодов 5 (фиг.l) грубого слежения, по которым поступают к фотоэлементам 12 фотопреобразователя 11 дифференциального типа через выходные торцы 13. Электрический сигнал, снимаемый с попарно включенных фотоэлементов 12, подается на схему усиления системы слежения гелиоустановки.

Усиленный сигнал подается на приводы гелиоустановки, последняя поворачивается за Солнцем, уменьшая угол рассогласования датчика. Амплитуда сигнала, вырабатываемого фотоэлементами 12, уменьшается и при падении солнечных лучей на теневой экран под углом, близким к 90, световоды

5 грубого слежения затеняются экраном 3, а солнечное излучение через центральное диафрагмирующее отверстие 4 попадает на входные торцы 8 световодов 6 точного слежения, по которым поступает на те же фотоэлементы 12 через выходные торцы 14, в результате чего установка продолжает поворачиватья за Солнцем в режиме точного слежения. При этом солнечные лучи попадают через периферийные диафрагмирующие отверстия 17 на дополнительные световоды 15, по которым поступают к дополнительным фотоэлементам 19.

При изменении плотности солнечной радиации (в зависимости от высоты Солнца над горизонтом, облачности, запыленности и т. п.) световой поток, поступающий по световодам 5, 16 и 15, изменяет освещенность фотоэлементов 12 и дополнительных фотоэлементов 19. Изменение электрического сигнала фотоэлементов 12 в зависимости от изменения освещенности компенсируется в каждом канале слежения пропорциональным изменением сопротивления отрицательной обратной связи, создаваемого фотоэлементом 19.

Фотопреобразователь 11, являясь выносным блоком, устанавливается за пределами воздействия прямых солнечных лучей и ветра, термостатирован и температурные колебания внутри него отсутствуют, а солнечные лучи, поступающие в измерительный узел

2, подводятся к фотопреобразователю 11 гибким световодным кабелем 20, не подвергающимся воздействию электромагнитных полей, что и обеспечивает повышение точности слежения.

1270497

Составитель П. Шендерович

Редактор А. Лежнина Техред И. Верес Корректор И.Муска

Заказ 6226/38 Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Датчик слежения за положением Солнца, содержащий имеющий оптическую ось измерительный узел, выполненный в виде теневого экрана с центральным диафрагмирующим отверстием и световодов грубого и точного слежения, входные торцы которых разделены между собой расположенным вдоль оптической оси непрозрачным стаканом и закреплены в его основании, и фотопреобразователь дифференциального типа, каждый фотоэлемент которого расположен в зоне излучения выходных торцов световодов грубого и точного слежения, причем теневой экран установлен на стакане, отлинающшкя тем, что, с целью повышения точности слежения, измерительный узел снабжен I10 меньшей мере одним допопнительным световодом, входной торец которого расположен внутри непрозрачного стакана против дополнительно выполненного в теневом экране периферийного диафрагмирующего отверстия, а фотопреобразователь снабжен защитным кожухом и дополнительным фотоэлементом, расположенным в зоне излучения выходного торца дополнительного световода, введенного вместе со световодами грубого и точного слежения внутрь защитного кожуха.