专利名称：自动变光焊接面罩遮光号在线测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测试装置，特别涉及一种对自动变光焊接面罩的遮光号进行在线测试的装置。
背景技术：
根据美标ANSI Z87. 1、欧标EW66和德标CE，对自动变光焊接面罩的各种性能有详细的技术要求，其中遮光号(黑度)是一项重要的技术指标。不同的遮光号(黑度)对应着不同的透光率范围，准确的标定遮光号(黑度)是自动变光焊接面罩在生产中最重要的一个生产环节，错误的遮光号(黑度)标定会对眼睛伤害很大。和其他的参数指标不一样，遮光号(黑度)是唯一需要在生产中调试的指标。国内外测量遮光号(黑度)的方法是通过高精度的分光光度计，测量不同波长的透光率，再与人眼不同波长感应函数的积分得出遮光号(黑度)，每个遮光号(黑度)测量耗时需要30秒以上。由于自动变光焊接面罩遮光号(黑度)在生产过程中需要一边测量一边调试，测量一个过滤器遮光号(黑度)的耗时如果太多，那么这种方法只适合技术性测量，而不利于大批量生产测量。况且上述测量设备动辄数十万人民币，不适合批量采购。因此，自动变光电焊面罩生产企业需要一种能实时显示遮光号(黑度)，可供快速调试使用，而且保证遮光号(黑度)标定的精确率的仪器。国内市场上尚无类似现成设备。国内自动变光电焊面罩生产企业使用光密度计来标定遮光号(黑度)，这种方法也不科学，原因有两个一是光密度计的光源一般采用LED发光，光波长范围比较窄，而自动变光焊接面罩过滤器对不同波长可见光的透过率是有很大不同的，通过计算某一可见波段的可见光透过率不能得出整个可见光透过率；二是光密度计计算的是光透过率，而人眼对不同波长的可见光的视觉敏感度是不一样的，我们需要的是对不同波长可见光乘以不同人眼视觉函数之后的积分通过率。国内企业另外一种方法是通过调节电路板的输出信号来间接达到调试遮光号的目的。具体做法是将若干过滤器在分光光度计或者遮光号测试仪上测试，测得过滤器的遮光号为13号时输出信号的电压平均值A和遮光号为9号时输出信号的电压平均值B。将贴片好的电路板放在测试台上加电使之动作输出驱动液晶信号，然后测量输出信号，通过可调电位器将信号输出调到电压处于A、B区间，然后将电路板放入过滤器盒内，焊接液晶组和电位器。由于液晶普遍存在参数不一致性，离散性很大，另外与之粘合的光学滤光片也有一定的离散性，所以过滤器的实际遮光号与预期值离散很大，13号的遮光号很可能偏离 1个遮光号以上。虽然很多企业都通过了 CE或者ANSI测试，但是只代表少数通过工厂技术部门专门生产的自动变光焊接面罩过滤器是符合上述标准的，却不代表其生产的过滤器都符合CE或者ANSI标准。

实用新型内容针对上述问题，申请人经过研究改进，提供一种自动变光焊接面罩遮光号在线测试装置，其采用单片机进行控制，对光源低透射进行放大、再按人眼视觉函数积分运算，在液晶上显示遮光号(黑度)，能够对自动变光电焊面罩过滤器遮光号(黑度)进行实时的、准确的测量并标定。本实用新型的技术方案如下一种自动变光焊接面罩遮光号在线测试装置，包括由导出光纤连接的光源和光源发射端，以及由导入光纤连接的光电转换器和光源接收端；所述光源发射端与光源接收端处于相对位置，两者之间放置被测自动变光焊接面罩过滤器；所述光电转换器顺序连接信号放大器、信号采集与处理控制电路以及液晶显示器。其进一步的技术方案为所述信号放大器的放大倍率可在10，109范围内调节。其进一步的技术方案为所述信号采集与处理控制电路采用ARM-M3芯片系统为核心，采用美国AD公司16位高速AD转换器进行信号模数转换。其进一步的技术方案为所述液晶显示器为48(^234像素，256色触摸屏。本实用新型的有益技术效果是本实用新型外形简洁，完全脱离计算机，采用单片机系统实时采集并显示被检测自动变光焊接面罩过滤器的遮光号(黑度)，可大大提高生产效率，且数据精度高。通过本实用新型，不仅能保证产品能在CE或者ANSI测试中通过，更重要的是使整个自动变光焊接面罩生产体系得到产品质量保证。

图1是本实用新型的结构组成框图。
具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做进一步说明。如图1所示，本实用新型包括由导出光纤2连接的光源1和光源发射端3，以及由导入光纤5连接的光电转换器6和光源接收端4。光源1通过导出光纤2导出，在光源发射端3内部实现聚光以提高发出的光强度。光源接收端4进行视觉函数修正，光源接收端 4使用导入光纤5接入光电转化器6，光电转化器6使用高灵敏度低噪声硅光电池。光源发射端3与光源接收端4处于相对放置的位置，两者之间的空间用于放置被测的自动变光焊接面罩过滤器10。光电转换器6还顺序连接了信号放大器7、信号采集与处理控制电路8 以及液晶显示器9。液晶显示器9采用触摸屏输入方式，可实时显示遮光号(黑度)S、积分通过率T、积分光密度D，所述各部件均采用现有技术，其中信号放大器7采用低噪声、宽量程电流放大器， 放大倍率可在10，109范围内自动调节；信号采集与处理控制电路8采用ARM-M3芯片系统为核心，采用美国AD公司16位高速AD转换器进行信号模数转换；液晶显示器9采用 480*234像素，256色LCD触摸屏。工作过程如下打开电源使光源1预热5分钟，使光源1达到一个稳定的亮度。本实施例中光源1采用50W以上全光源卤素灯，且色温可调，将光源1的色温调至^50K。通过导出光纤2将光源1导出到光源发射端3发射，由光源接收端4接收。用黑色吸光罩将光源接收端4罩住，通过模数转换，得到一个由信号放大器7和光电转换器6产生的暗态噪声电压。取下黑色吸光罩子让光源接收端4处于全光源照射下，得到一个全光源电压信号。通过信号采集与处理控制电路8的程序计算，得到一个有效视觉函数的全光量。然后将测试品自动变光焊接面罩过滤器12放置于光源发射端3和光源接收端4之间，通过信号采集与处理控制电路8的程序计算，得到一个经过自动变光焊接面罩过滤器10过滤后的有效视觉函数的光量，该有效视觉函数的光量除以上述步骤得到的有效视觉函数的全光量，得到积分通过率T ；通过信号采集与处理控制电路8计算，就能得到遮光号(黑度)S，并在液晶显示器9上予以显示。遮光号(黑度)计算公式为:S=l+7/3D ；D=Ig (1/T)。其中S为遮光号(黑度)；T为积分通过率(视觉函数积分透光率)；D为积分光密度。经过简单培训，一个自动变光焊接面罩过滤器生产线上的调试人员每小时可以调试有2个遮光号(黑度)的模拟过滤器70到90套，有9个遮光号(黑度)的数字过滤器120 套以上。经以上调试的过滤器再经过美国VARIAN Cary 4000 UV-VIS分光光度计测量比对， 所有数据完全符合，误差小于士0. 02遮光号(黑度)，完全符合设计之初的技术要求，满足了公司批量化生产要求。按此计算，本实用新型的每台设备每工作日可以调试过滤器500个以上，年调试量12万套以上。若某公司采购5台供车间生产使用，按4台调试，1台检验来算，可以满足年生产50万套以上的生产要求。不仅测试样品能通过CE和ANSI的检测，而且整个生产体系得到了质量保证，大大提高了产品的质量和档次，满足了国内外客户的要求。以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种自动变光焊接面罩遮光号在线测试装置，其特征在于包括由导出光纤(2)连接的光源(1)和光源发射端(3 )，以及由导入光纤(5 )连接的光电转换器(6 )和光源接收端 (4)；所述光源发射端(3)与光源接收端(4)处于相对位置，两者之间放置被测自动变光焊接面罩过滤器(10);所述光电转换器(6)顺序连接信号放大器(7)、信号采集与处理控制电路(8)以及液晶显示器(9)。
2.根据权利要求1所述自动变光焊接面罩遮光号在线测试装置，其特征在于所述信号放大器(7)的放大倍率可在10，109范围内调节。
3.根据权利要求1所述自动变光焊接面罩遮光号在线测试装置，其特征在于所述信号采集与处理控制电路(8)采用ARM-M3芯片系统为核心，采用美国AD公司16位高速AD转换器进行信号模数转换。
4.根据权利要求1所述自动变光焊接面罩遮光号在线测试装置，其特征在于所述液晶显示器(9)为480 像素，256色触摸屏。
专利摘要本实用新型涉及一种自动变光焊接面罩遮光号在线测试装置，包括由导出光纤连接的光源和光源发射端，以及由导入光纤连接的光电转换器和光源接收端；所述光源发射端与光源接收端处于相对位置，两者之间放置被测自动变光焊接面罩过滤器；所述光电转换器顺序连接信号放大器、信号采集与处理控制电路以及液晶显示器。采用单片机进行控制，对光源低透射进行放大、再按人眼视觉函数积分运算，在液晶上显示遮光号(黑度)，能够对自动变光电焊面罩过滤器遮光号(黑度)进行实时的、准确的测量并标定，完全脱离计算机，可大大提高生产效率，且数据精度高。通过本实用新型，不仅能保证产品能在CE或者ANSI测试中通过，更重要的是使整个自动变光焊接面罩生产体系得到产品质量保证。
文档编号G01J1/42GK201993309SQ20112000068
公开日2011年9月28日 申请日期2011年1月4日 优先权日2011年1月4日
发明者刘凯亮 申请人:无锡安特电子有限公司