Датчик положения солнца

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.04.80 (21) 2906133/24-06 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

F 24 J 3/02

Государственный комитет

Опубликовано 30.01.82. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 05.02.82 (53) УДК 662.997 (088.8) ио делан изобретений и открытий (72) Авторы изобретения ав,, Ю. М. Сизов, P. А. Захидов, P. А. Хакимов, В.

В. П. Понятов и В. Л. Золотаренк т з :i с

Центральное проектно-конструкторское и техно гичер ае-,:-,-, бюро научного приборостроения АН Узбекск " у,ц (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ СОЛНЦА

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к датчикам положения Солнца для ориентации гелиоустановки.

Известен датчик положения Солнца, содержащий световод и приемник излучения. В известном датчике сочетание волоконного селектора света с приемником излучения позволяет ограничить поле зрения датчика и точно фиксировать положение источника света 11) .

Однако использование такого датчика для осуществления слежения гелиоустановки за Солнцем невозможно.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и упрощение конструкции датчика.

Поставленная цель достигается тем, что световод выполнен в виде четырех U-образных волокон с ветвями различной длины, равномерно расположенных по окружности, причем у торцов ветвей большей длины установлены четыре фотоприемника, а у торцов ветвей меньшей длины — теневой экран.

На фиг. 1 показано размещение датчика положения Солнца на гелиоустановке; на фиг. 2 — конструкция датчика положения

АНИ Е(„1901

Солнца (приемник излучения не показан), продольный разрез; на фиг. 3 — то же, вид спереди.

Датчик положения Солнца содержит световод 1 (фиг. 1) и приемник 2 излучения. Световод 1 выполнен в виде четырех

U-образных волокон 3 (фиг. 2) с ветвями различной длины, равномерно расположенных по окружности, причем у торцов ветвей большей длины установлены четыре фотоприемника, а у торцов ветвей меньшей длины — теневой экр а н 4.

Теневой экран 4 (фиг. 3) расположен так, что его проекция в лучах, перпендикулярных поверхности экрана 4, обеспечивает симметричное перекрытие части площадей всех входных торцов волокон 3, причем перекрывается больше 1/2 площади торца каждого волокна 3.

Датчик положения Солнца устанавливается на неподвижном основании 5 (фиг. 1) гелиоустановки 6. При этом ветви меньшей длины с экраном 4 размещены перед поверхностью зеркала 7, ветви большей длины с приемником 2 излучения — позади него, а само зеркало 7 снабжено соответственно отверстием 8.

901757

Формула изобретения фце. 1

При такой установке датчика положения Солнца направление световода 1 соответствует направлению отраженных зеркалом 7 лучей на объект нагрева.

Датчик положения Солнца работает следующим образом.

При разориентации гелиоустановки 6 (фиг. 1) относительно фиксированного направления отраженных зеркалом 7 лучей благодаря теневому экрану 4 происходит неодинаковое освещение торцов во локон 3 световода 1. При большом угле разориентации пучок отраженных зеркалом

7 лучей, минуя теневой экран 4, падает на торец одного волокна 3, а торец другого волокна 3, составляющего с первым пару волокон 3 канала, например, зени гального слежения остается полностью затененным экраном 4. Естественно, что такая пара волокон 3 размещена в диаметрально противоположных точках окружности, по которой расположены волокна 3. Таким образом, разность световых потоков, подаваемых на фотоприемники, максимальна.

Следящая система, управляя приводом гелиоустановки 6, поворачивает ее в сторону уменьшения угла разориентации с большой скоростью, т. е. осуществляет режим грубого слежения однако, в момент, когда пучки отраженных зеркалом 7 лучей начинают попадать на торцы обоих волокон 3 канала зенитального слежения, скорость поворота гелиоустановки 6 резко уменьшается и следящая система переходит в режим точного слежения. Это достигается описанным выше размещением теневого экрана 4.

При направлении отраженных зеркалом

7 лучей, совпадающем с фиксированным, т. е. в направлении световода 1, происходит одинаковое освещение торцов всех волокон 3 и сигнал, вырабатываемый фотоприемниками следящей системы, включенными дифференциально, равен нулю.

Выполнение световода 1 в виде четырех волокон 3, имеющих U-образную форму и разную длину ветвей, позволяет фиксировать в пространстве направление отраженных зеркалом 7 лучей, а размещение у торцов волокон 3 короткой ветви теневого экрана 4 — осуществить селекцию стороны отклонения отраженных зеркалом 7 лучей от фиксированного в пространстве направления. Расположение теневого экрана 4, обеспечивающее в лучах, перпендикулярных поверхности экрана 4, затенение более 1/2 площади торца каждого волокна 3, позволяет осуществить грубое и точное слежение без применения дополнительных устройств.

Все это, в свою очередь, расширяет функциональные возможности датчика положения Солнца и упрощает его конструкцию.

Датчик положения Солнца, содержащий световод и приемник излучения, отличаюИ и1ийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения конструкции, световод выполнен в виде четырех U-образных волокон с ветвями различной длины, равномерно расположенных по окружности, причем у торцов ветвей бользр шей длины установлены четыре фотоприемника, а у торцов ветвей меньшей длины теневой экран.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Баранов В. К. Датчики положения

Солнца, использующие селекторы света.

«Гелиотехника», 1976, № 4, с. 29 — 33.

901757

Составитель П. Шендерович

Редактор И.Михеева Техред А. Бойкас Корректор Л. Бокшан

Заказ 12349/47 Тираж 795 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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