书 书 书犐犆犛 ８１ ． ０４０ ． ３０ 犙 ３４ /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G27 /G28 /G29 /G2A 犌犅 ／ 犜 ３４３３４ — ２０１７ /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G28 /G29 /G2A /G2B /G2C /G2D 犜犲狊狋犿犲狋犺狅犱狅犳犿犻狉狉狅狉狊犺犪狆犲犳狅狉狊狅犾犪狉犮狅犾犾犲犮狋狅狉 ２０１７  １０  １４ /G2E /G2F ２０１８  ０９  ０１ /G30 /G31 /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G27 /G28 /G2B /G2C /G2D /G2E /G2F /G30 /G2F /G31 /G32 /G33 /G21 /G27 /G27 /G28 /G29 /G2A /G34 /G35 /G36 /G37 /G38 /G39 /G2E /G2F书 书 书前 　　 言 　　 本标准按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — 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 ： 卜聪 、 王精精 、 张 ? 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 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ３４３３４ — 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 　 犺犲犻犵犺狋犱犲狏犻犪狋犻狅狀 实际表面与理想表面在参考方向上的高度偏差 。 ２ ． ２ 斜率 　 狊犾狅狆犲 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 　 狊犾狅狆犲犱犲狏犻犪狋犻狅狀 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 　 犳狅犮狌狊犱犲狏犻犪狋犻狅狀 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 　 犳狅犮狌狊犱犲狏犻犪狋犻狅狀犱犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀 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 　 狆犪狉犪犾犾犲犾狉犪狔犻狀狋犲狉犮犲狆狋犳犪犮狋狅狉 沿理想入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 　 狊狌狀犻狀狋犲狉犮犲狆狋犳犪犮狋狅狉 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入射到反射镜上的光线数量之比 。 ２ ． ８ 截断因子分布 　 犻狀狋犲狉犮犲狆狋犳犪犮狋狅狉犱犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀 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 　 犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狀犵狇狌犪犾犻狋狔犳犪犮狋狅狉 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 犌犅 ／ 犜 ３４３３４ — ２０１７ 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 。 ３ 　 符号 下列符号适用于本文件 。 犆犙犉 ： 会聚质量因子 犉犇 ｘ ： 使用坐标系 （ 狓狔狕 ） 下 ， 在 狓 轴方向的聚焦偏差均方根 犳犱 Ｘ （ 犡 ， 犢 ）： 测量坐标系 （ 犡犢犣 ） 下 ， 在 犡 轴方向聚焦偏差分布 犉犇 ｙ ： 使用坐标系 （ 狓狔狕 ） 下 ， 在 狔 轴方向的聚焦偏差均方根 犳犱 Ｙ （ 犡 ， 犢 ）： 测量坐标系 （ 犡犢犣 ） 下 ， 在 犢 轴方向聚焦偏差分布 犎犇 ： 测量坐标系 （ 犡犢犣 ） 下 ， 面形高度偏差均方根 犺犱 （ 犡 ， 犢 ）： 测量坐标系 （ 犡犢犣 ） 下 ， 面形高度偏差分布 犐犆 ： 平行光截断因子 犐犆 ｓｕｎ ： 太阳光截断因子 犚犐犆 （ φ ）： 吸热装置平行光截断因子分布 犛犇 Ｘ ： 测量坐标系 （ 犡犢犣 ） 下 ， 在 犡 轴方向的倾斜偏差均方根 狊犱 Ｘ （ 犡 ， 犢 ）： 测量坐标系 （ 犡犢犣 ） 下 ， 在 犡 轴方向的倾斜偏差分布 犛犇 Ｙ ： 测量坐标系 （ 犡犢犣 ） 下 ， 在 犢 轴方向的倾斜偏差均方根 狊犱 Ｙ （ 犡 ， 犢 ）： 测量坐标系 （ 犡犢犣 ） 下 ， 在 犢 轴方向的倾斜偏差分布 ４ 　 测试原理 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 。 ５ 　 仪器 ５ ． １ 　 组成 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 ， 测试原理示意 图见图 １ 。 ２ 犌犅 ／ 犜 ３４３３４ — ２０１７ 说明 ： １ ——— 被测试样 ； ２ ——— 图形发生器 ； ３ ——— 图像采集器 ； Ａ ——— 图形发生器上某点 ； Ｂ ——— 试样镜面测试点 ； Ｂ′ ——— 图像采集器像面上的一点 ， 与镜面上的 Ｂ 点共轭 ； Ｃ ——— 图像采集器光阑中心 ； α ——— 入射光线或反射光线相对于法线的夹角 ； β ——— 镜面测试点处法线方向与 犣 轴的夹角 ； ω ——— 反射光线与 犣 轴的夹角 。 图 １ 　 反射镜面形测试原理示意图 ５ ． ２ 　 数据采集及处理过程 ５ ． ２ ． １ 　 建立测试坐标 建立测试坐标系 犡犢犣 ， 以 犡犗犢 面作为参考平面 ， 犣 轴方向为参考方向 ， 图形发生器和图像采集器沿 犡 轴方向离轴分置 。 对于槽式反射镜 ， 犡 轴垂直于母线方向 ， 犢 轴为母线方向 。 图 １ 中 Ａ 点坐标为 （ 犡 Ａ ， 犢 Ａ ， 犣 Ａ ）； Ｂ 点坐标为 （ 犡 Ｂ ， 犢 Ｂ ， 犣 Ｂ ）； Ｃ 点坐标为 （ 犡 Ｃ ， 犢 Ｃ ， 犣 Ｃ ）。 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 （ 犡 Ｂ ， 犢 Ｂ ， 犣 Ｂ ）。 图形发生器可分别产生平行于 犡 、 犢 方向的条纹 ， 平行于 犡 方向的条纹沿 犢 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 犢 Ａ ； 平行于 犢 方向的条纹沿 犡 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 犡 Ａ ， 由图形发生器的位置可确定 Ａ 点的位置坐标 犣 Ａ ， 即得图形发生器上的 Ａ 点坐标 （ 犡 Ａ ， 犢 Ａ ， 犣 Ａ ）。 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 ） 的光线与 犣 轴的夹角 ω ， 由 ∠ ＡＢＣ 可计算出光线相对于法线的夹角 α ， 则镜面 Ｂ 点处法线方向与 犣 轴的夹角 β ＝ α － ω 。 反射光线与 犣 轴为逆时针方向夹角时 ω 为正 ３ 犌犅 ／ 犜 ３４３３４ — ２０１７ 值 。 在测试坐标系下 ， 被测点的切平面与 犡犗犢 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 犵 在 犡 和 犢 方向的分量 犵 Ｘ 、 犵 Ｙ 分别由式 （ １ ）、 式 （ ２ ） 计算 ： 犵 Ｘ ＝ ｔａｎ β Ｘ …………………………（ １ ） 犵 Ｙ ＝ ｔａｎ β Ｙ …………………………（ ２ ） 　　 式中 ： β Ｘ ——— β 角在 犡犗犣 平面上的投影角 ； β Ｙ ——— β 角在 犢犗犣 平面上的投影角 。 被测面形 犣 （ 犡 ， 犢 ）， 可由式 （ ３ ） 计算 ： 犣 （ 犡 ， 犢 ） ＝ ∫ 犮 犵 （ 犡 ， 犢 ） ｄ 狉 ＋ 犣 （ 犡 ０ ， 犢 ０ ）…………………………（ ３ ） 　　 式中 ： 犮 　　　　 ——— 从被测面上一定点 （ 犡 ０ ， 犢 ０ ） 到 （ 犡 ， 犢 ） 点的积分路径 ； 犣 （ 犡 ０ ， 犢 ０ ）——— 被测面上一定点 （ 犡 ０ ， 犢 ０ ） 的 犣 坐标 ； ｄ 狉 ＝ｄ 犡 ２ ＋ｄ 犢 槡 ２ ； 犵 （ 犡 ， 犢 ）——— 被测面上某一定点 （ 犡 ， 犢 ） 处的斜率 ， 其模值计算见式 （ ４ ）： 狘 犵 （ 犡 ， 犢 ） 狘＝ 犵 ２Ｘ （ 犡 ， 犢 ） ＋ 犵 ２Ｙ （ 犡 ， 犢 槡 ）…………………………（ ４ ） ５ ． ２ ． ４ 　 获得面形参数 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 犺犱 （ 犡 ， 犢 ）、 面形高度偏差均方根 犎犇 、 在 犡 轴方向倾斜偏差分布 狊犱 Ｘ （ 犡 ， 犢 ）