紫外监测仪的透光结构及镜头的制作方法

本实用新型涉及紫外光监测设备技术领域，特别是一种紫外监测仪的透光结构及镜头。

背景技术：

随着我国铁路旅客列车提速和高速铁路的研究，改善接触网-受电弓系统受流性能的要求不断提高。接触网-受电弓系统的理想运行状态是弓网可靠接触，无离线、无火花，机车不间断地从接触网上获得电能。由于电力机车是通过受电弓与接触网导线间的滑动接触而获取电能的，当运动的受电弓通过相对静止的接触网时，接触网受到外力干扰，于是在受电弓和接触网两个系统间产生动态的相互作用，弓网系统产生特定形态的振动，当振动剧烈时，可以造成受电弓滑板与接触导线脱离接触，形成离线，产生电弧和火花，加速电器的绝缘损伤，对通信产生电磁干扰，更严重的是直接影响受流，甚至会造成供电瞬时中断，使列车丧失牵引力和制动力。弓网离线火花是影响功率传输、接触线及受电弓滑板磨耗、电磁干扰的重要因素。

而如何有效监测弓网火花，进而对弓网火花产生的频率、位置及相关特性进行分析，成为机车获得理想运行状态的可靠保证。通常采用紫外光敏管进行监测，但在日常工作状态下，紫外光敏管会因电子噪声触发而不定时地产生脉冲信息，影响紫外监测的有效性。而在日光光照和环境温度升高的情况下，紫外光敏管的电子噪声触发的可能性将大大提高，导致紫外监测有效性的降低。为提高紫外监测的有效性，发明了一种紫外监测仪，其以多个紫外传感器替代了过去的单个紫外传感器，从而提高了紫外监测的有效性，对因电子噪声而产生的脉冲响应实现了完全屏蔽。

针对这种紫外监测仪，如何实现透光及透光镜头采用什么结构形式，对紫外监测仪的性能也具有较大影响。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于：在采用新设计的紫外监测仪对弓网火花进行监测时，针对该监测仪采取什么样的透光结构才能有效实现传感器信号采集，从而使该监测仪发挥较好性能的问题，提供一种紫外监测仪的透光结构及镜头，该透光结构通过设置多个光仓，每个光仓对应紫外传感器，从而实现了传感器信号采样的定向性，减少了多个传感器相互间的干扰、减少误报率。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种紫外监测仪透光结构，包括多个用于紫外光透射的光仓，多个所述光仓将紫外光分成多个传输通道进行透射，且多个所述光仓分别与紫外传感器对应设置。

传统的紫外监测仪只设置有单个的紫外传感器，单个紫外传感器在监测弓网火花时，由于电子噪声触发而不定时发生脉冲信息，所以存在误报的问题，尤其是在日光光照和环境温度升高的情况下，这种电子噪声触发的可能性大大提高，严重影响紫外监测的有效性，针对该问题设计研究出设置多个紫外传感器的监测仪，由于多个紫外传感器同时发生误报的概率大大降低，这就提高了监测仪监测弓网火花的有效性。

在采用这种设置有多个紫外传感器的紫外监测仪对弓网火花进行监测时，多个紫外光传感器之间存在干扰，通过设置多个光仓，紫外光从多个光仓透射进监测仪，形成多个紫外光传输通道，而多个光仓与紫外传感器对应布置，使各个紫外传感器分别对各自光仓透射的紫外光进行感应、监测，实现了传感器信号的定向采样功能，从而有效减少了传感器相互之间的干扰，进一步减少误报率，使紫外监测仪能有效监测到弓网火花，进而通过监测系统为机车安全运行提供保证。

本实用新型所指的光仓为紫外光从外部环境照射到紫外监测仪内部的光线窗口，光线通过光仓照射到监测仪内部，该窗口为将外部环境与监测仪内部隔离分开的封闭结构， 通过物理分隔使光仓内外独立，从而避免雨水、蚊虫等污染物进入到监测仪内部。

作为本实用新型的优选方案，多个所述光仓之间不透光。设置多个光仓后，多个光仓之间采用不透光的方式，使各个光仓之间完全独立，紫外光从光仓透射到对应的传感器后，传感器对光线进行信号采样，各个传感器采取的信号样本是独立的，从而完全避免了传感器之间的相互干扰，减少误报率。

作为本实用新型的优选方案，多个所述光仓布置在同一个平面上。将多个光仓布置在同一个平面上，简化了光仓布置结构，在只设置一个布置平面的情况下，对紫外光线的信号分别进行定向采集，使其在简单结构下实现定向分别采集的功能。

作为本实用新型的优选方案，所述光仓之间覆盖有耐高温喷漆或镜头丝印。当将多个光仓布置在同一个平面上时，为了避免各个光仓之间发生边缘性干扰，在光仓之间的连接部位喷涂耐高温喷漆或镜头丝印的方式，能有效避免光仓与光仓之间在位置相邻处发生干扰。

作为本实用新型的优选方案，多个所述光仓分别对应设置在多个平面上。每个平面上对应设置一个光仓，多个平面对应多个光仓，从而使多个光仓之间独立，在空间位置上隔离开来，有效防止光仓之间发生干扰。

作为本实用新型的优选方案，所述光仓的数量为两个。当紫外传感器的数量为两个时，光仓的数量也设置为两个，两个光仓对应两个紫外传感器，就能大幅度提高监测仪的监测有效性，并且两个光仓的结构形式，其结构简单，制作方便并满足使用性能。

对应地，本实用新型还提供了一种紫外监测仪的镜头，包括透光部和用于安装该镜头的连接部，所述透光部采用了如上述所述的透光结构。

所述镜头用于安装在紫外监测仪的主体结构上，透光部用于紫外光透射，使紫外光通过透光部进入到监测仪内部，监测仪内部设置的紫外传感器采集光线信号。所述透光部连接在连接部上，并与连接部组成镜头，该镜头作为监测仪的部件安装在监测仪主体结构上。该镜头在安装时，通过连接部与主体结构实现连接、装配。

该镜头采取前面所述透光结构的透光部，使该镜头在使用时，光线从多个光仓透射到监测仪内部，从而实现紫外传感器信号采样定向性，减少传感器相互间的干扰，减少误报率，提高监测仪的监测有效性。

作为本实用新型的优选方案，所述透光部包括镜片和用于安装镜片的镜框，所述镜片上设置多个光仓。设置镜框，将镜片安装在镜框上，再通过镜框与连接部的连接，实现镜片的固定，将多个光仓设置在同一镜片上，在实现传感器信号定向采样的同时，简化了镜头的结构形式，降低制造加工成本。

作为本实用新型的优选方案，所述透光部包括多个镜头，每个镜头对应设有一个光仓。设置多个镜头，每个镜头就是独立的一个光仓，采取这种结构方式，能完全使光仓与光仓之间独立布置，在空间位置上进行隔离，有效防止光仓之间发生干扰。

作为本实用新型的优选方案，所述镜片为石英玻璃。用于紫外光透过的镜片为石英玻璃，保证光线能透射进入到监测仪中，采用石英材质，由二氧化硅制造的特种工艺技术玻璃，具有耐高温、耐腐蚀、热稳定性好的优点，保证镜片的安全、可靠地运行。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、通过设置多个光仓，多个光仓与紫外传感器对应布置，紫外光通过多个光仓进入到紫外监测仪中，使各个紫外传感器分别对投入的紫外光进行感应、监测，实现了传感器信号的定向采样功能，从而有效减少了传感器相互之间的干扰，进一步减少误报率，使紫外监测仪能有效监测到弓网火花，进而通过监测系统为机车安全运行提供保证；

2、设置多个光仓后，多个光仓之间的连接部位采用不透光的方式，使各个光仓之间完全独立，紫外光从光仓透射到对应的传感器后，传感器对光线进行信号采样，各个传感器采取的信号样本是独立的，从而完全避免了传感器之间的相互干扰，进一步减少误报率；

3、将多个光仓布置在同一个镜片上，简化了镜片结构，使其在简单结构下实现定向分别采集的功能。

附图说明

图1为实施例1中紫外监测仪的透光结构的结构示意图。

图2为实施例2中紫外监测仪的透光结构的结构示意图。

图3为实施例3的紫外监测仪的镜头的结构示意图。

图4为实施例4的紫外监测仪的镜头的结构示意图。

图5为图4的剖视图。

图中标记：1-光仓，2-紫外传感器，3-连接部位，4-镜片，5-第一镜片，6-第二镜片，7-第三镜片， 8-透光部，9-连接部，10-镜框，11-固定结构，12-密封条，13-连接卡槽，14-PCB板。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，紫外监测仪透光结构，包括多个用于紫外光透射的光仓1，多个所述光仓1将紫外光分成多个传输通道进行透射，且多个所述光仓1分别与紫外传感器对应设置。

传统的紫外监测仪只设置有单个的紫外传感器，单个紫外传感器在监测弓网火花时，由于电子噪声触发而不定时发生脉冲信息，所以存在误报的问题，尤其是在日光光照和环境温度升高的情况下，这种电子噪声触发的可能性大大提高，严重影响紫外监测的有效性，针对该问题设计研究出设置多个紫外传感器的监测仪，由于多个紫外传感器同时发生误报的概率大大降低，这就提高了监测仪监测弓网火花的有效性。

在采用这种设置有多个紫外传感器的紫外监测仪对弓网火花进行监测时，多个紫外光传感器之间存在干扰，通过设置多个光仓，紫外光从多个光仓透射进监测仪，形成多个紫外光传输通道，而多个光仓与紫外传感器对应布置，使各个紫外传感器分别对各自光仓透射的紫外光进行感应、监测，实现了传感器信号的定向采样功能，从而有效减少了传感器相互之间的干扰，进一步减少误报率，使紫外监测仪能有效监测到弓网火花，进而通过监测系统为机车安全运行提供保证。

本实用新型所指的光仓为紫外光从外部环境照射到紫外监测仪内部的光线窗口，光线通过光仓照射到监测仪内部，该窗口为将外部环境与监测仪内部隔离分开的封闭结构， 通过物理分隔使光仓内外独立，从而避免雨水、蚊虫等污染物进入到监测仪内部。

本实施例中，布置两个光仓1，两个光仓1布置在同一个镜片4上，除两个光仓1外，两个光仓1之间的连接部位3和其余部分均覆盖有不透光材料。

作为其中一种优选的实施方式，不透光材料使用耐高温喷漆或镜头丝印，也可以采用其他不透光材料。

设置多个光仓后，多个光仓之间采用不透光的方式，使各个光仓之间完全独立，紫外光从光仓透射到对应的传感器后，传感器对光线进行信号采样，各个传感器采取的信号样本是独立的，从而完全避免了传感器之间的相互干扰，减少误报率。将多个光仓布置在同一个镜片上，简化了光仓布置结构，在只设置一个镜片的情况下，对紫外光线的信号分别进行定向采集，使其在简单结构下实现定向分别采集的功能。

实施例2

如图1所示，紫外监测仪透光结构，包括多个用于紫外光透射的光仓1，多个所述光仓1将紫外光分成多个传输通道进行透射，且多个所述光仓1分别与紫外传感器对应设置。

本实施例中，布置有三个光仓1，三个所述光仓1分别对应设置在三个镜片上，包括第一镜片5、第二镜片6和第三镜片7，作为其中一种优选的实施方式，三个镜片布置在同一个平面上，每个镜片上对应设置一个光仓，多个镜片对应多个光仓，从而使多个光仓之间独立，在空间位置上隔离开来，有效防止光仓之间发生干扰。

作为其中一种实施方式，也可以将三个镜片布置在不同平面上，三个镜片之间为将三个镜片连接在一起的连接部位3，连接部位3采用不透光材料制得，比如塑料、高分子材料等，三个镜片镶嵌式安装在镜片孔处。

实施例3

如图3所示，紫外监测仪的镜头，包括透光部8和用于安装该镜头的连接部9，透光部8采用了如实施例1或实施例2所述的透光结构。

所述镜头用于安装在紫外监测仪的主体结构上，透光部用于紫外光透射，使紫外光通过透光部进入到监测仪内部，监测仪内部设置的紫外传感器采集光线信号。所述透光部连接在连接部上，并与连接部组成镜头，该镜头作为监测仪的部件安装在监测仪主体结构上。该镜头在安装时，通过连接部与主体结构实现连接、装配。

该镜头采取实施例1或实施例2所述的透光结构的透光部，使该镜头在使用时，光线从多个光仓透射到监测仪内部，从而实现紫外传感器信号采样定向性，减少传感器相互间的干扰，减少误报率，提高监测仪的监测有效性。

透光部8包括镜片和用于安装镜片的镜框10，本实施例中，设置三个镜片，分别为第一镜片5、第二镜片6和第三镜片7，每个所述镜片上设置光仓1，设置镜框10，将镜片安装在镜框10上，再通过镜框10与连接部9的连接，达到固定镜片的目的。设置多个镜头，每个镜头就是独立的一个光仓，采取这种结构方式，能完全使光仓与光仓之间独立布置，在空间位置上进行隔离，有效防止光仓之间发生干扰。

作为其中一种优选的实施方式，三个镜片布置在同一个平面位置。

作为另一种实施方式，也可以将三个镜片按图中所示布置在不同平面上。

镜片采用石英玻璃的材质制得，用于紫外光透过的镜片为石英玻璃，保证光线能透射进入到监测仪中，采用石英材质，由二氧化硅制造的特种工艺技术玻璃，具有耐高温、耐腐蚀、热稳定性好的优点，保证镜片的安全、可靠地运行。

实施例4

如图4和图5所示，紫外监测仪的镜头，包括透光部8和用于安装该镜头的连接部9，透光部8包括镜片4和用于安装镜片的镜框10，镜片4上设置有多个用于紫外光透射的光仓1，镜片4上，除光仓1以外的其余部分覆盖有一层不透光材料，使得多个所述光仓1将紫外光分成多个传输通道进行透射，多个所述光仓1分别与紫外传感器2对应设置。

在使用紫外监测仪监测弓网火花时，多个紫外光传感器之间存在干扰。通过设置多个光仓1，紫外光从多个光仓1透射进监测仪，形成多个紫外光传输通道，而多个光仓1与监测仪内布置的紫外传感器2对应布置，使各个紫外传感器2分别对各自光仓1透射进来的紫外光进行感应、监测，实现了传感器信号的定向采样功能，从而有效减少了传感器相互之间的干扰，进一步减少误报率，使紫外监测仪能有效监测到弓网火花，进而通过监测系统为机车安全运行提供保证。

紫外传感器2连接PCB板14，将接收、感应到的信号传输至PCB板14进行运算、传输，连接部的端部设置连接卡槽13，该镜头通过连接卡槽安装在紫外监测仪的主体结构上进行使用。

为了保证镜头与主体结构连接的可靠性，在镜头的连接部9上布置有固定结构9，固定结构9采用安装孔的方式，使用螺栓或螺钉等连接件进行连接。

设置镜框10，将镜片4安装在镜框10上，再通过镜框10与连接部9的连接，实现镜片4的固定，将多个光仓1设置在同一镜片4上，在实现传感器信号定向采样的同时，简化了镜头的结构形式，降低制造加工成本。

镜片4的外沿设置有密封条12，使镜片4密封安装在镜框10内，防止雨水、蚊虫等侵噬。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。