一种自动变光焊接滤光镜透射比特性检测系统及方法_2

文档序号:8337752阅读:来源:国知局
有遮光号下透射比的角度依赖性系数,判断其最大值是否大于3.0,如果大于3.0,则计算机判断该样品为不合格;如果不大于3.0,则计算机判断该样品为合格。
[0051]所述测量样品透射比均匀性的具体步骤如下:
[0052](Dl).确定样品的左右参考点,即自动变光滤光镜上水平中心线和对应左、右瞳孔的垂直中心线的交叉点;
[0053](D2).确定定位样品的测量范围:分别以左、右参考点为圆心确定圆形区域,分别为左边测量区域和右边测量区域,计算区域直径d,样品的垂直距离大于50mm时,d= (40.0±0.5)mm ;小于 50mm 时,d=(垂直方向距离-10)mm ;
[0054](D3).由恒温箱配合控制样品的环境温度为23±5°C,计算机通过电机控制电路控制样品台使样品在垂直于光轴的平面内做平移运动;.如果遮光号为明态,则进行步骤(Al)到步骤(A3)的处理;如果遮光号为暗态,则进行步骤(BI)到步骤(B3)的处理,测量样品的左边测量区域的透射比,记录透射比的最大值TLMAX,最小值TLMIN,圆心处的透射比TLC,分别计算 AL1=[(TLMAX—TLC) / TLC]*100,Δ L2=[ (TLC—TLMIN) / TLC]*100,Λ L1、AL2中的最大值记录为Pl ;
[0055](D4).用与步骤(D3)同样的方法测量右边测量区域的透射比的最大值TRMAX,最小值 TRMIN,圆心处的透射比 TRC,计算 Λ Rl= [(TRMAX — TRC) / TRC] *100, AR2=[(TRC—TRMIN) / TRC] *100,ARU Δ R2 中的最大值记录为 P2 ;
[0056](D5).用TLC、TRC的差值除以两者中的较大值,用百分比表示,记录为P3:
[0057](D6).改变遮光号,对每个遮光号重复步骤(Dl)至步骤(D5),得到每个遮光号对应的P1、P2、P3值,根据P1、P2、P3的最大值是否超过国标所要求的值,从而判断透射比均匀性是否符合国标要求。
[0058]与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0059]1.本发明使用了恒温箱,可实现不同温度下对自动变光焊接滤光镜的透射比的测量;样品台使用了弹性夹持器,适用于对市面上不同尺寸和外形的自动变光焊接滤光镜的透射比的测量;样品台使用了一维摆动台、旋转台,可实现自动变光焊接滤光镜角度依赖性的测量;样品台使用了二维平移台,可实现自动变光焊接滤光镜视窗范围内的任一点的透射比的测量,从而可对自动变光焊接滤光镜的透射比均匀性进行测量;能同时检测自动焊接滤光镜的透射比、透射比均匀性及透射比角度依赖性三项检测指标,实现了多功能测量;
[0060]2.本发明具有适用范围广,准确度高,操作简单等特点。
【附图说明】
[0061]图1是自动变光焊接滤光镜透射比特性检测装置的结构示意图;
[0062]图2是本发明的测量光源的结构示意图;
[0063]图3是本发明的样品台的结构示意图;
[0064]图4是本发明的弹性夹持架的结构示意图;
[0065]图5是本发明的触发光源的结构示意图;
[0066]图6是本发明的数据采集电路8的示意图;
[0067]图7是本发明的触发光源控制电路9的示意图;
[0068]图8是本发明的电机控制电路11的示意图。
【具体实施方式】
[0069]下面结合附图对本发明作进一步详细描述:自动变光焊接滤光镜透射比特性检测系统及方法,本发明能按照国标要求准确测量自动焊接滤光镜的透射比、透射比均匀性及透射比角度依赖性三项检测指标并判断指标是否合格。
[0070]如图1所示,本发明的系统包括测量光源1、扩束镜2、触发光源3、样品4、样品台5、光电传感器6、恒温箱7、数据采集电路8 (如图6所示)、触发光源控制电路9 (如图7所示)、单片机10、电机控制电路11 (如图8所示)、RS232线12及计算机13 ;其中,扩束镜2(扩束镜2与测量光源I连接在一起)、触发光源3、样品4、样品台5、光电传感器6放在恒温箱7内,所述恒温箱温度控制在-10°C?80°C之间,精度为1°C;触发光源3压在样品4上的探测器上样品4置于样品台5上;单片机10通过触发光源控制电路9控制触发光源3的亮灭,同时通过数据采集电路8采集光信号;单片机10通过RS232线12与计算机13通讯;计算机13向单片机10发出命令并对单片机10发送的数据进行处理和显示,同时通过电机控制电路11控制样品台5的运动。
[0071]如图2所示,所述测量光源I由箱体1-1、色温为2856K的标准A灯1_2、平凹球面镜1-3、出光孔1-4组成;其中,色温为2856K的标准A灯1_2发出的光经平凹球面镜1_3变为平行光,经过出光孔1-4进入扩束镜2,标准A灯1-2放在平凹球面镜1-3的焦点处,其余距离无特定要求;光孔1-4直径为2.5mm ;经扩束镜后的光束直径为5_。
[0072]如图3所示,样品台5由弹性夹持器5— I (如图4所示)、一维摆动台5— 2、旋转台5— 3、二维平移台5— 4组成(例如可采用武汉华天科远光电有限公司的一维摆动台:MTSE50旋转台:MGCA15A 二维平移台:MTSB150);其中,弹性夹持器5— I固定在一维摆动台5—2上,一维摆动台5— 2固定在旋转台5—3上,旋转台5— 3固定在二维平移台5—4上,二维平移台5— 4固定在恒温箱7底板上,弹性夹持器5— I用来固定样品4。
[0073]如图4所示,弹性夹持器5—I由立柱5-1-1、簧片5-1-2、基座5-1-3组成;其中,样品4放入立柱5-1-1和簧片5-1-2之间,簧片5-1-2可将不同厚度的样品4压在立柱5_1_1上,基座5-1-3通过螺钉固定在一维摆动台5— 2上。
[0074]如图5所示,所述触发光源3由螺杆3 — 1、滑块3 — 2、滑杆3 — 3、红外LED灯3—4组成;红外LED灯3— 4通过机械配合(在螺杆3— I上开有有阶梯孔,直接将红外LED灯3— 4放进去即可)安装在螺杆3— I的顶端,螺杆3— I和滑块3— 2通过螺纹配合连接在一起,滑块3— 2通过滑动摩擦在滑杆上移动,确定位置后再通过螺钉固定在滑杆3— 3上,滑杆3—3通过螺栓固定在弹性夹持器5— I上(固定在夹持器的立柱5-1-1,也通过螺钉连接),滑动滑块3— 2可调整红外LED灯3— 4的位置,旋转螺杆3— I可以使触发光源3(即红外LED灯3 — 4)压紧在样品4上的探测器上。
[0075]本发明的样品台使用了弹性夹持器,适用于对市面上不同尺寸和外形的自动变光焊接滤光镜的透射比的测量;样品台使用了一维摆台和一维旋转台,可实现自动变光焊接滤光镜角度依赖性的测量;样品台使用了二维平移台,可实现自动变光焊接滤光镜视窗范围内的任一点的透射比的测量,从而可对自动变光焊接滤光镜的透射比均匀性进行测量。配合恒温箱控制样品的环境温度,本发明完全能够按照国标要求完成对自动变光焊接滤光镜的透射比特性的检测。
[0076]如图6所示,所述数据采集电路8包括I / V变换电路8— 1、增益控制电路8— 2、低通滤波电路8— 3、高精度16位A / D转换器8— 4 (市面上有的)。增益控制电路8— 2包括4路增益控制,由4个继电器及其驱动三极管实现。继电器线圈端接入三极管集电极;三极管基级通过限流电阻连接单片机10的1 口 ;不同继电器的触点端连接不同阻值的电阻以使I / V变换器具有不同放大倍数。单片机10通过设置4个I / O 口的输出电平高低,选择相应的继电器开闭,从而实现不同增益选择。开始测量时,单片机10通过增益控制电路8— 2选择最低增益,光电传感器6将接收到的光强信号转换为电流信号,再通过I /V变换电路8— I转变成电压信号,经过低通滤波电路8— 3后送入高精度16位A / D转换器8— 4进行A / D转换,转换结果送入单片机10中,单片机10根据所测电压值选择合适的增益,再重新测量,得到准确的电压结果送入计算机13进行数据处理及显示;
[0077]如图7所示,所述触发光源控制电路9为限流电组。单片机10自带的PWM输出口可以通过软件编程实现输出PWM波,本发明使用单片机1自带的PWM输出口连接限流电阻9—2控制红外LED灯3— 4。当需要设置样品的暗态遮光号时,单片机10可以输出PWM波控制红外LED灯3— 4发出脉冲光,触发转为暗态。
[0078]如图8所示,所述电机控制电路11包括运动控制卡11一 I和4路电机驱动器11一
2、11一3、11一4、11一5。运动控制卡11一I安装在计算机13上。计算机13通过运动控制卡11 一I向4路电机驱动器发出控制信号,从而控制一维摆动台5— 2、旋转台5— 3上及二维平移台5 —4的运动。
[0079]本发明的基本原理是:设置恒温箱温度使样品处于国标规定的环境温度下,并保持测量过程中样品的温度不变;标准A灯所发光线经平凹球面镜-光孔后进入恒温箱,再经扩束镜通过被测样品,入
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