一種自動變光焊接護目鏡光漫射值測試系統及方法
【專利摘要】本發明涉及一種自動變光焊接護目鏡光漫射值測試系統及方法，包括產生測試指令，對根據返回的光功率數據計算光漫射值的PC機；接收將PC機發送的測試指令的控制器；產生觸發光信號并照向測試樣品的觸發裝置；產生的檢測光信號投向測試樣品的檢測信號產生裝置；在觸發光信號的觸發下啟動，并接收檢測信號產生裝置投射的檢測光的測試樣品；將獲取的測試樣品投射出的漫射光的V(λ)曲線轉換為光功率，將光功率傳輸給A/D數據采集卡的光電探測器，對接收的光功率按照一定的采樣頻率進行采樣，并將采樣數據傳送給PC機的A/D數據采集卡；本發明實現對自動變光焊接護目鏡的光漫射值的實時、準確、高效地測量，降低了測試成本，提高了測試效率。
【專利說明】一種自動變光焊接護目鏡光漫射值測試系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及焊接護目鏡領域，尤其涉及一種自動變光焊接護目鏡光漫射值測試系統及方法。
【背景技術】
[0002]目前在自動變光焊接濾光護目鏡的【技術領域】，對于自動變光焊接濾光護目鏡的光漫射值存在著嚴格的要求。例如，在歐洲、澳洲、美國及日本等國家標準中對自動變光焊接濾光護目鏡的光漫射值都有硬性指標。這是因為在實際應用中自動變光焊接濾光護目鏡的光漫射值直接決定了對操作者眼睛的舒適程度和被傷害程度。如果光漫射值過大，就會使操作者看不清焊接工件，無法清晰、實時掌控焊接工件的焊接情況，更無法提高操作者的操作精度，嚴重阻礙了企業生產建設的發展，同時也違背了企業生產此產品時對勞動者勞動安全保護人性化的設計追求和理念。
[0003]現有檢測自動變光焊接濾光護目鏡光漫射值的儀器存在體積大，測試時間長，無法實時、準確、高效的測量出自動變光焊接護目鏡的光漫射值等問題。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供提供一種自動變光焊接護目鏡光漫射值測試系統及方法，實時、準確、高效地測量所述自動變光焊接護目鏡的光漫射值。
[0005]本發明解決上述技術問題的技術方案如下:一種自動變光焊接護目鏡光漫射值測試系統，包括PC機、控制器、觸發裝置、檢測信號產生裝置、測試樣品、光電探測器和Α/D數據采集卡；
[0006]所述PC機，其用于產生測試指令，并發送給控制器；還用于接收Α/D數據采集卡傳回的光功率數據，根據光功率數據計算光漫射值；
[0007]所述控制器，其用于接收PC機發送的測試指令，并將測試指令分別轉換成相應的命令分別發送給觸發裝置，檢測信號產生裝置、光電探測器和Α/D數據采集卡；
[0008]所述觸發裝置，其用于根據控制器發送的命令產生相應的觸發光信號，將所述觸發光信號照向測試樣品；
[0009]所述檢測信號產生裝置，其用于根據控制器發送的命令產生相應的檢測光信號投向測試樣品；
[0010]所述測試樣品；其用于在觸發裝置發送的觸發光信號的觸發下啟動，并接收檢測信號產生裝置投射的檢測光；
[0011]所述光電探測器，其用于在控制器發送的控制命令的作用下啟動，并將獲取的測試樣品投射出的漫射光的V ( λ )曲線轉換為光功率，將光功率傳輸給Α/D數據采集卡；
[0012]所述Α/D數據采集卡，其用于在控制器發送的控制命令的作用下啟動，并對接收的光功率按照一定的采樣頻率進行采樣，并將采樣后的光功率數據傳送給PC機。
[0013]本發明的有益效果是:本發明能夠實現對自動變光焊接護目鏡的光漫射值的實時、準確、高效地測量，在節省了大量的人力、物力、財力的同時，大大提高了測量效率；且所述Α/D數據采集卡能夠準確控制采樣時間以及采樣精度，從而使得測得的光漫射值完全實現電子化、自動化，使測量的光漫射值更為準確。
[0014]在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。
[0015]進一步，所述控制器中設置有觸發裝置電壓檢測模塊，其用于根據需要選擇不同的觸發光信號的型號，并設定使用的參考電壓值。
[0016]進一步，所述檢測信號產生裝置與光電探測器之間還可設置檢測信號校準裝置，其用于對檢測信號產生裝置投射出的檢測信號的準直度進行校準，并去除由檢測設備本身產生的漫射光；
[0017]進一步，所述檢測信號校準裝置包括第一球面凹面鏡、第二球面凹面鏡、第三球面凹面鏡、第一平面反射鏡、第二平面反射鏡、第一圓孔光柵、第一方孔光柵、第二方孔光柵、一個圓形光闌和一個環形光闌；
[0018]所述第一球面凹面鏡位于檢測信號產生裝置的左下側，所述第二球面凹面鏡位于第一球面凹面鏡的右下側，所述第三球面凹面鏡位于第二球面凹面鏡的水平左側，所述第一平面反射鏡位于第三球面凹面鏡的右下側，所述第二平面反射鏡位于第一平面反射鏡的正下方，所述第一圓孔光柵位于第一球面凹面鏡與第二球面鏡之間，且位于一條直線上，所述第一方孔光柵位于第二球面凹面鏡與第三球面凹面鏡之間，且位于一條直線上，所述二方孔光柵位于第二平面反射鏡和光電探測器之間，且位于一條直線上，所述圓形光闌或環形光闌位于第一平面反射鏡與第二平面反射鏡之間，且位于一條直線上，用于放置測試樣品的位置P處于第一方孔光柵和第三球面凹面鏡之間，且位于一條直線上，用于放置測試樣品的位置P’處于第二平面反射鏡和第二方孔光柵之間，且位于一條直線上。
[0019]進一步，所述觸發裝置優選為940匪的紅外LED光源。
[0020]進一步，所述檢測信號產生裝置優選為高功率綠光激光器。
[0021]進一步，所述光電探測器的功率探頭優選為無表頭型功率探頭。
[0022]進一步，所述Α/D數據采集卡與PC機通過USB接口連接。
[0023]本發明解決上述技術問題的另一技術方案如下:一種自動變光焊接護目鏡光漫射值測試方法，包括如下步驟:
[0024]步驟1:所述PC機產生測試指令發送給控制器；
[0025]步驟2:所述控制器將測試指令分別轉換成相應的命令分別發送給觸發裝置，檢測信號產生裝置、光電探測器和Α/D數據采集卡；
[0026]步驟3:所述觸發裝置根據控制器發送的命令產生相應的觸發光信號，將所述觸發光信號照向測試樣品；
[0027]步驟4:所述檢測信號產生裝置根據控制器發送的命令產生相應的檢測光信號投向測試樣品；
[0028]步驟5:所述測試樣品在觸發光信號的觸發下啟動，并接收檢測信號產生裝置投射的檢測光；
[0029]步驟6:所述光電探測器在控制器發送的控制命令的作用下啟動，并將獲取的測試樣品投射出的漫射光的V ( λ )曲線轉換為光功率，將光功率傳輸給Α/D數據采集卡；
[0030]步驟7:所述Α/D數據采集卡在控制器發送的控制命令的作用下啟動，對接收的光功率按照一定的采樣頻率進行采樣，并將采樣后的光功率數據傳送給PC機；
[0031]步驟8:所述PC機根據采樣后的光功率數據計算光漫射值。
[0032]在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。
[0033]進一步，上述技術方案還包括光電探測器精準地獲取檢測光信號產生裝置投向測試樣品的漫射光的具體實現為:
[0034]將測試樣品放置在第一方孔光柵和第三球面凹面鏡之間的位置P處；在第一平面反射鏡和第二平面反射鏡之間放置圓形光闌；從檢測信號產生裝置射出的檢查光經過第一球面凹面鏡、第一圓孔光柵、第二球面凹面鏡、第一方孔光柵、測試樣品、第三球面凹面鏡、第一平面反射鏡、圓形光闌、第二平面反射鏡、第二方孔光柵，最后投射入光電探測器，此時光電探測器獲得的光通量為Φw為通過測試樣品的非漫射光；
[0035]用環形光闌代替圓形光闌，此時投射入光電探測器的光通量為Φ1Κ，為測試樣品和測試設備共同產生的漫射光；
[0036]仍舊使用環形光闌，將測試樣品放置于第二平面反射鏡和第二方孔光柵之間的P’位置處，此時進入光電探測器6的光通量為Φ2Κ，表示測試設備本身產生的漫射光；
[0037]上述光通量Φα、Φ1Κ和Φ2Κ經A/D數據采集卡處理后，傳送給PC機，PC機按照
下述計算公式計算漫射光的約化亮度系數，
【權利要求】
1.一種自動變光焊接護目鏡光漫射值測試系統，其特征在于，包括PC機、控制器、觸發裝置、檢測信號產生裝置、測試樣品、光電探測器和Α/D數據采集卡； 所述PC機，其用于產生測試指令，并發送給控制器；還用于接收Α/D數據采集卡傳回的光功率數據，根據光功率數據計算光漫射值； 所述控制器，其用于接收PC機發送的測試指令，并將測試指令分別轉換成相應的命令分別發送給觸發裝置，檢測信號產生裝置、光電探測器和Α/D數據采集卡； 所述觸發裝置，其用于根據控制器發送的命令產生相應的觸發光信號，將所述觸發光信號照向測試樣品； 所述檢測信號產生裝置，其用于根據控制器發送的命令產生相應的檢測光信號投向測試樣品； 所述測試樣品；其用于在觸發裝置發送的觸發光信號的觸發下啟動，并接收檢測信號產生裝置投射的檢測光； 所述光電探測器，其用于在控制器發送的控制命令的作用下啟動，并將獲取的測試樣品投射出的漫射光的V ( λ )曲線轉換為光功率，將光功率傳輸給Α/D數據采集卡； 所述Α/D數據采集卡，其用于在控制器發送的控制命令的作用下啟動，并對接收的光功率按照一定的采樣頻率進行采樣，并將采樣后的光功率數據傳送給PC機。
2.根據權利要求1 所述一種自動變光焊接護目鏡光漫射值測試系統，其特征在于，所述控制器中設置有觸發裝置電壓檢測模塊，其用于根據需要選擇不同的觸發光信號的型號，并設定使用的參考電壓值。
3.根據權利要求1所述一種自動變光焊接護目鏡光漫射值測試系統，其特征在于，所述檢測信號產生裝置與光電探測器之間還可設置檢測信號校準裝置，其用于對檢測信號產生裝置投射出的檢測信號的準直度進行校準，并去除由檢測設備本身產生的漫射光。
4.根據權利要求3所述一種自動變光焊接護目鏡光漫射值測試系統，其特征在于，所述檢測信號校準裝置包括第一球面凹面鏡、第二球面凹面鏡、第三球面凹面鏡、第一平面反射鏡、第二平面反射鏡、第一圓孔光柵、第一方孔光柵、第二方孔光柵、一個圓形光闌和一個環形光闌； 所述第一球面凹面鏡位于檢測信號產生裝置的左下側，所述第二球面凹面鏡位于第一球面凹面鏡的右下側，所述第三球面凹面鏡位于第二球面凹面鏡的水平左側，所述第一平面反射鏡位于第三球面凹面鏡的右下側，所述第二平面反射鏡位于第一平面反射鏡的正下方，所述第一圓孔光柵位于第一球面凹面鏡與第二球面鏡之間，且位于一條直線上，所述第一方孔光柵位于第二球面凹面鏡與第三球面凹面鏡之間，且位于一條直線上，所述二方孔光柵位于第二平面反射鏡和光電探測器之間，且位于一條直線上，所述圓形光闌或環形光闌位于第一平面反射鏡與第二平面反射鏡之間，且位于一條直線上，用于放置測試樣品的位置P處于第一方孔光柵和第三球面凹面鏡之間，且位于一條直線上，用于放置測試樣品的位置P’處于第二平面反射鏡和第二方孔光柵之間，且位于一條直線上。
5.根據權利要求1所述一種自動變光焊接護目鏡光漫射值測試系統，其特征在于，所述觸發裝置優選為940匪的紅外LED光源。
6.根據權利要求1所述一種自動變光焊接護目鏡光漫射值測試系統，其特征在于，所述檢測信號產生裝置優選為高功率綠光激光器。
7.根據權利要求1所述一種自動變光焊接護目鏡光漫射值測試系統，其特征在于，所述光電探測器的功率探頭優選為無表頭型功率探頭。
8.根據權利要求1所述一種自動變光焊接護目鏡光漫射值測試系統，其特征在于，所述Α/D數據采集卡與PC機通過USB接口連接。
9.一種自動變光焊接護目鏡光漫射值測試方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1:所述PC機產生測試指令發送給控制器； 步驟2:所述控制器將測試指令分別轉換成相應的命令分別發送給觸發裝置，檢測信號產生裝置、光電探測器和Α/D數據采集卡； 步驟3:所述觸發裝置根據控制器發送的命令產生相應的觸發光信號，將所述觸發光信號照向測試樣品； 步驟4:所述檢測信號產生裝置根據控制器發送的命令產生相應的檢測光信號投向測試樣品； 步驟5:所述測試樣品在觸發光信號的觸發下啟動，并接收檢測信號產生裝置投射的檢測光； 步驟6:所述光電探測器在控制器發送的控制命令的作用下啟動，并將獲取的測試樣品投射出的漫射光的V ( λ )曲線轉換為光功率，將光功率傳輸給Α/D數據采集卡； 步驟7:所述Α/D數據采 集卡在控制器發送的控制命令的作用下啟動，對接收的光功率按照一定的采樣頻率進行采樣，并將采樣后的光功率數據傳送給PC機； 步驟8:所述PC機根據采樣后的光功率數據計算光漫射值。
10.根據權利要求9所述一種自動變光焊接護目鏡光漫射值測試方法，其特征在于，上述技術方案還包括獲取精準漫射光，并計算漫射光的約化亮度系數的具體實現為: 將測試樣品放置在第一方孔光柵和第三球面凹面鏡之間的位置P處；在第一平面反射鏡和第二平面反射鏡之間放置圓形光闌；從檢測信號產生裝置射出的檢查光經過第一球面凹面鏡、第一圓孔光柵、第二球面凹面鏡、第一方孔光柵、測試樣品、第三球面凹面鏡、第一平面反射鏡、圓形光闌、第二平面反射鏡、第二方孔光柵，最后投射入光電探測器，此時光電探測器獲得的光通量為Φw為通過測試樣品的非漫射光； 用環形光闌代替圓形光闌，此時投射入光電探測器的光通量為Φ1Κ，為測試樣品和測試設備共同產生的漫射光； 仍舊使用環形光闌，將測試樣品放置于第二平面反射鏡和第二方孔光柵之間的P’位置處，此時進入光電探測器6的光通量為φ2κ，表示測試設備本身產生的漫射光； 上述光通量Φα、Φ1κ和Φ2Κ經Α/D數據采集卡處理后，傳送給PC機，PC機按照下述計算公式計算漫射光的約化亮度系數，
【文檔編號】G01M11/02GK103792072SQ201410055163
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月18日 優先權日:2014年2月18日
【發明者】楊樂 申請人:深圳市瑞凌焊接科技有限公司