Misurazione della qualità degli specchi e del loro posizionamento per il solare termico

2012 – 2016

Il progetto, commissionato dalla ditta Elianto (Cagliari) aveva lo scopo di valutare la precisione di fabbricazione degli specchi-sandwich usati per i concentratori solari.

A sinistra, fig. 1a) Specchio stretto – asse orizzontale. A destra, fig. 1b) specchio largo – asse verticale. (Immagini: AILUN)
A sinistra, fig. 1a) Specchio stretto – asse orizzontale. A destra, fig. 1b) specchio largo – asse verticale. (Immagini: AILUN)

Il principio di misurazione si basava sulla valutazione della deformazione dell’immagine riflessa di punti di riferimento della matrice. Il progetto comprendeva la costruzione di un sistema composto da un piano di calibrazione/riferimento con una telecamera per verificare la qualità di uno specchio primario delle dimensioni di 420×590 mm e di un raggio di curvatura da 10000 a 15000 mm (asse del cilindro parallelo all’asse lungo dello specchio).

La geometria del sistema di misura utilizzato è illustrata in figura 1a) e 1b). Secondo la forma dello specchio, il sistema di osservazione può essere impostato in due modi diversi: con il lato del rettangolo del sensore della telecamera parallelo all’asse del cilindro dello specchio (1a) oppure perpendicolare ad esso (1b). Poiché sulla schermata del programma di analisi l’area inquadrata è sempre orizzontale, la posizione dell’asse x (orizzontale) va interpretata diversamente in due casi.

Specchio piatto di riferimento con la scala per la calibrazione. (Foto: AILUN)
Specchio piatto di riferimento con la scala per la calibrazione. (Foto: AILUN)

Il sistema doveva essere utilizzato in un sito (all’aria aperta), in condizioni atmosferiche caratterizzate dall’assenza di pioggia e vento, usando l’illuminazione naturale.

Il software di gestione del sistema, adatto per il SO Windows 64 bit, permetteva di verificare la posizione dello specchio rispetto al sistema, la calibrazione della telecamera, la misurazione del raggio medio dello specchio in termini di minimi quadrati e la valutazione della deviazione locale della normale allo specchio nelle direzione X e Y rispetto alla superficie media cilindrica con una precisione pari a 0.1 mrad e una risoluzione trasversale non peggiore di 20 mm.

Si sono svolti i seguenti lavori:

  • modifiche di formato dei valori di output per adattarli alle esigenze tecnologiche del processo produttivo;
  • nuova versione software scritta in linguaggio C++ con incluso il modulo d’installazione;
  • collaudo del sistema di misura in laboratorio e al cantiere di produzione;
  • supporto per l’utilizzo autonomo del sistema da parte della ditta produttrice degli specchi.

Pubblicazioni

Kozlowski J., Relazione di fine progetto, AILUN, Nuoro (2014).