专利名称：焊接用自动变光护目镜响应时间测试仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种变光响应时间测试仪，特别是针对焊接用自动变光护目镜响应时间的测 试仪。
背景技术：
普通焊接护目镜对人眼危害很大，不但容易导致操作者电光性眼炎，而且影响焊接或非 焊接表面的平整性和光洁度。为避免上述情况，采用了自动变光焊接护目镜，其主要是由液 晶光阀组成，由弧光的引发和熄灭来自动控制光阀的翻转，实现明暗态转换，响应时间小于 O.ls，盲目引弧时间大大减少以至消失，焊工能在焊接前以及焊接过程中，始终能清楚地进 行工作面的观察，从而提高了焊接质量。
至今尚未查到但关于焊接用自动变光护目镜响应时间测试仪器研制方面的有关资料。但 是各国针对自己的国情，对焊接用护目镜的响应时间特性都制定了相关的标准。我国在焊接 护目镜的响应时间的特性，控制指标值，专用测试等方面还没有系统的标准体系，尚无法对 护目镜的响应时间作精确地测定。生产单位，使用单位只能凭人眼的主观感觉或粗略的比较 来确定响应时间，质检部门也无法准确地确认相关产品的质量水准。
正因为如此，设计一台能够快速、准确地测量焊接用自动变光护目镜响应时间的测试仪 成为当务之急。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提供一种焊接用自动变光护目镜响应时间 测试仪，能够对焊接护目镜的响应时间进行测试，具有采样精度高、误差小、重复性好的特 点。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案
一种焊接用自动变光护目镜响应时间测试仪器，包括检测装置和数据处理系统，其特征 在于所述的检测装置为双通道式检测器，由光源触发通道和响应检测通道组成；所述的光源 触发通道是由一个模拟焊接弧光的触发光源的光束穿过了一个双联按钮照射到被测护目镜的 光检测部分构成；所述的响应检测通道是由一个背景光源的光束经被测护目镜的响应部分透 射后照射至一个光电转换器构成；所述的数据处理系统是所述的光电转换器的输出信号经一 个放大电路、 一个模/数转换器和高速信号采集卡而输入微型计算机进行数据处理。
上述模拟焊接弧光信号的触发光源为闪光灯，符合国家标准对弧光光源的要求，我们采 用灯管中充满氙气的闪光灯，其具有瞬时闪光快、使用寿命长、功率要求低等特点；上述的
背景光源为白炽灯，所述的背景光源能用来模拟正常情况下的日光信号，同时该光源符合国 标对光源的要求。
上述的双通道式检测器的光源触发通道和响应检测通道的构件均设置在一个样品室内， 被测护目镜处于样品室中央，所述的光源触发通道处于样品室内腔的下层，而所述的响应检 测通道处于样品室内腔的上层，上下层相互独立，互不影响。
上述的模拟弧光的闪光灯和高速信号采集卡之间采用双联按钮，实现触发光源和高速信 号采集卡同步控制。
上述的光电转换器采用光敏二极管，其光电转换的线性好，响应速度快，适应较宽的波 长范围，同时具有灵敏度高、噪声低的特点。
本发明与现有测试方法相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点模拟 焊接弧光信号的触发光源采用灯管中充满氙气的闪光灯，符合国家标准对弧光光源的要求， 背景光源采用白炽灯来模拟正常情况下的日光信号；光源触发和响应检测通道相互独立，互 不影响；采用双联按钮实现触发光源和高速信号采集卡的同步控制；光电转换器采用光敏二 极管，其光电转换的线性好，响应速度快，适应较宽的波长范围。所以本发明能够对焊接护 目镜的响应时间进行测试，具有采样精度高、误差小、重复性好的特点
图1是本发明实施例的结构原理框图。 图2是本发明示例的电路原理图。 图3是本发明示例的放大电路图。
具体实施例方式
本发明的一个优选实施例是参见图l。本焊接用自动变光护目镜响应时间测试仪包 括检测装置和数据处理系统，所述的检测装置为通道式检测器，由光源触发通道9和响应
检测通道3组成；所述的光源触发通道9是由一个模拟焊接弧光信号的触发光源5的光束 穿过一个双联按钮4照射到被测护目镜2的光检测部分构成；所述的响应检测通道3是由
一个背景光源1的光束经被测护目镜2的响应部分透射后照射至一个光电转换器10构成；
所述的数据处理系统是所述的光电转换器10的输出信号经一个放大电路11、 一个模/数 转换器6和高速信号采集卡7而输入微型计算机8进行数据处理。所述的触发光源5采样 闪光灯，所述背景光源l采用白炽灯，所述的光电转换器10采用光敏二极管。参见图2， 本测试仪采用的控制的电路结构是220V的交流电源一路经开关15接背景灯光源l，另 一路经开关18连接所述微型计算机8; 220V的交流电源接入开关17连接一个TPR3005-2D 型直流电源14，直流电源的一路5V直流输出经所述双联按钮4同时控制两路信号 一路 连接作为触发光源5的闪光灯；另一路作为信号采集卡7的触发采集信号。直流电源的一 路± 12V直流输出经开关12接入放大电路11;作为光电转换器10的光敏二极管连接入放 大电路11，放大电路11的输出连接入高速信号采集卡7，该采集卡采用基于PC1总线的 DAQ-2010型信号采集卡。
本发明的基本工作原理如下参见图2， 220V的交流电源同时为背景光源、直流电源和 微型计算机供电。闭合开关15,背景光源l被点亮，以提供稳定可靠的测试背景光强。开关 17串联在220V电源与直流电源之间，闭合开关17，直流电源工作，通过其内部两路变压电 路，输出+5V和士12V的直流电。按下双联按钮4，则闪光灯动作，数据采集卡7受到触发， 开始一次采样循环。闭合开关12，放大电路11可以将光敏二极管转换后的信号进行适时放 大，以便后续分析处理。开关18用以控制微型计算机8的工作，在测试前应保证其打开，以 使其内的信号采集卡7处于工作准备状态。背景光源1固定于样品室一侧，另一侧依次安装 双联按钮4、闪光灯5，模拟焊接时发射出的频闪光束；同侧并以避光形式安装光敏二极管， 由于其高度与背景光源l相同，故可以接受被测护目镜2的透光情况，减少外界光干扰。由 于光敏二极管的输出信号极其微弱，在其后连接放大电路ll，如图3，放大电路ll的输入电 源由直流电源的12V提供，经过放大后的信号接入安装在微型计算机8中的双通道的高速信 号采集卡7，经微型计算机8分析得出最后结果。
权利要求
1、一种焊接用自动变光护目镜响应时间测试仪，包括检测装置和数据处理系统，其特征在于所述的检测装置为通道式检测器，由光源触发通道(9)和响应检测通道(3)组成；所述的光源触发通道(9)是由一个模拟焊接弧光信号的触发光源(5)的光束穿过一个双联按钮(4)照射到被测护目镜(2)的光检测部分构成；所述的响应检测通道(3)是由一个背景光源(1)的光束经被测护目镜(2)的响应部分透射后照射至一个光电转换器(10)构成；所述的数据处理系统是所述的光电转换器(10)的输出信号经一个放大电路(11)、一个模/数转换器(6)和高速信号采集卡(7)而输入微型计算机(8)进行数据处理。
2、 根据权利要求1所述的焊接用自动变光护目镜响应时间测试仪，其特征在所述的模拟焊接 弧光信号的触发光源(5)采用灯管中充满氙气的闪光灯；所述的背景光源(1)采用白炽 灯来模拟正常情况下的日光信号；所述的光源触发通道(9)与响应检测通道(3)相互独 立，互不影响；
3、 根据权利要求1所述的焊接用自动变光护目镜响应时间测试仪，其特征在于所述的触发光 源(5)的闪光灯和高速信号采集卡(7)之间采用双联按钮(4)实现同步控制。
4、 根据权利要求1所述的焊接用自动变光护目镜响应时间测试仪，其特征在于所述的光电转 换器(10)采用光电转换的线性好、响应速度快、适应较宽的波长范围的光敏二极管。
全文摘要
本发明涉及一种焊接用自动变光护目镜响应时间测试仪。它包括检测装置和数据处理系统，检测装置为双通道式检测器，由光源触发通道和响应检测通道组成；光源触发通道由闪光灯穿过双联按钮照射至被测护目镜构成，响应检测通道由背景光源的光束经被测护目镜的响应部分透射后照射至光电转换器构成；数据处理系统是光电转换器的输出信号经放大电路、模数转换器和高速信号采集卡而输入微型机计算机进行数据处理。本发明能对焊接用自动变光护目镜响应时间进行测试，具有精度高、误差小、重复性好的特点。
文档编号G01M11/02GK101377448SQ20081020028
公开日2009年3月4日 申请日期2008年9月24日 优先权日2008年9月24日
发明者刘会方, 毅 宋, 梅灿华, 沈龙骥, 跃 洪, 权 王, 金士良, 吉 陈 申请人:上海大学