Датчик системы слежения гелиоустановки Советский патент 1983 года по МПК F24J3/02 

(Л С

4

о

ю

ср Изобретение относится к гелиотех инкеf в частности к датчикам систем слежения гелиоустановок за положени Солнца, Известен датчик системы слежения гелиоустановки, содержащей корпус с теневым экраном и диафрагмами в нем и попарно установленные внутри корпуса светоприемники с оптическими элементами грубого и точного слежения азимутального и зенитального каналов 1. В таком датчике солнечный поток попадает на светоприемники через оптические элементы - световоды грубого слежения, установленные за теневым экраном, либо через световоды точного слежения, установленные внут ри корпуса соосно с диаф|рагмой. Изменение интенсивности падающего на светоириемники света вызывает изменение амплитуды сигнала, вырабатывае мого датчиком, и пропорционально углу падения солнечных лучей относител но осевой линии датчика. Это является недостатком устройства, обуславли вающим относительно низкую точность слежения. Цель изобретения - повышение точности слежения. Поставленная цель достигается тем что в датчике системы слежения гелио установки, содержащем корпус с теневым экраном и диафрагмами в нем и по парно установленные внутри корпуса светоприемыики с оптическими элемен,тами грубого и точного слежения азимутального и зенитального каналов, оптический элемент точного слежения каждого канала выполнен в виде пары поляризованных призм с расположенными под углом одна к другой оптическими осями, причем входной торец одной из призм расположен против диафрагмы, а выходной торец другой приз .-vflM - симметрично светоприемникам канала. На фиг. 1 схематично изображен датчик, продольный разрез; на фиг„2 то же, вид со стороны теневого экрана. Датчик системы слежения гелиоуста новки содержит корпус 1 (фиг. 1) с теневым экраном 2 и диафрагмами 3 в нем и попарно установленные внутри корпуса 1 светоприемники 4 с оптичес кими элементами-световодами 5 грубого слежения и оптическими элементами 6 точного слежений азимутального и зенитального каналов 7 и 8 соответст венно. Оптический элемент б точного слежения каналов 7 и 6 выполнен в виде пары поляризованных призм 9 и 10 с расположенными под углом одна к другой оптическими осями, причем входной торец призмы 9 расположен против диафрагмы 3, а выходной торец приз- , мы 10 расположен симметрично св.етоприемникам 4 каналов 7 и 8. Датчик системы слежения гелиоустановки работает следующим образом. В разориентированном состоянии, т.е. когда солнечные лучи падают под большим углом к оси датчика, освещены световоды 5 грубого-слежения, рас-, положенные со стороны падения солнечных лучей. Противолежащие световоды данной пары (азимутальной или зенитальной) находятся в тени экрана 2, и на исполнительные механизмы системы слежения поступают сигналы, соответствующие по фазе и амплитуде сигналу фотоприемника, на который пащает солнечная радиация. В результате зеркало гелиоустановки перемещается в сторону уменьшения угла разориентации и, когда угол, образованный нормально к плоскости теневого экрана 2 и падающими солнечными лучами, мал, тень от экрана 2 перекрывает световоды 5 грубого слежения и попадает через диафрагмы 3 внутрь корпуса 1 датчика на поляризационные призмы 9 и 10. Поляризационные призмы 9 и 10 установлены попарно в зенитальной-и азимутальной плоскостях так, что их оптические оси находятся, например, под углом 45 одна к другой. Пучок лучей, формируемый диафрагмой 3, проходя через первую призму 9, поляризуется и раздваивается на необыкновенную и обыкновенную составляющие, а, пройдя через вторую призму 10, в зависимости от положения электрических ,векторов рбыкновенной и необыкновенной световых волн,относительно оптической оси призмы 10 интенсивность световых потоков обеих составляющих изменится. Изображения диафрагмы 3, даваемые этими составляющими, направляются на попарно включенные светоприемники 4 слежения. При этом пучок лучей необыкновенной составляющей падает на один из светоприемников 4, а пучок лучей обыкновенной составляющей падает на другой светоприем4. ник 4. , Поляризационные призмы 9 и 10 устанавливают таким образом, чтобы интенсивность светового изображения диафрагмы обыкновенной и необыкновенной составляющих были равны. При этом разность сигналов, снимаемых с каждой пары фотоприемников, будет равна нулю. При отклонении светового потока от нормального падения -разность фаз колебаний обыкновенной и необыкновенной составляющий световых волн будет изменяться, и интенсивность световых потоков, прошедших через поляризационные призмы, будет изменяться пропорционально квадрату угла отклонения относительно оптических осей

поляризационных призм. 9 и 10.

Установка поляризационных призм 9 и 10 вдоль оси датчика симметрично относительно каждой паре светоприем- НИКОВ 4 слежения азимутального и зенитального каналов 7 и 8 так, что оптические оси попарно расположенньрс призм 9 и 10 направлены под углом одг на к другой, позволяет повысить точность слежения датчика путем поляризации падающего пучка лучей для зенитального и азимутального каналов 7 и 8 слежения в отдельности, раздвоения его на обыкновенную и необыкновенную составляющие и их интеЕ ференции. При этом каждая из составляющих направлена на светоприемник 4 соответствующей пары каналов 7 и 8 слежения. Это приводит к резкому изменению соотношения сигналов светоприемников 4, а следовательно, существен,но повышает чувствительность и точ|ность датчика системы слежения гелиоустановки .

ДАТЧИК СИСТЕМЫ СЛЕЖЕНИЯ ГЕ- . ЛИОУСТАНОВКИ, содержащий корпус с теневым экранов и диафрагмами в нем и попарно установленные внутри корпуса светоприемники. с оптическими элемен-. тами грубого и точного слежения азимутального и зенитального каналов, отличающийс я тем, что, с . целью повышения точности слежения, оптический элемент точного слежения каждого канала выполнен в виде пары поляризационных призм с расположенными под углом одйа к другой оптичес,кими осями, причем входной торец одной из призм расположен противдиафрагмы, а выходной торец друйой призмы - симметрично светоприемникам канала.