专利名称：无影灯照度检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测手术无影灯照度参数的装置。
背景技术：
手术无影灯是医院手术室重要设备之一，其照度及无影度等性能好坏将关乎手术质量和 病人健康，因而，国际、国内都颁布了相关质量检验标准，如国际标准(IEC 60601-2-41) 和国内标准(YY 0102 0103-93)等。然而目前在对手术无影灯进行上述检测时，并无相应 的较精确、先进的的检测装置， 一些简陋的检测装置和方法无法保证检测结果的精确性和检 测条件的重复性，不利于提高产品质量和新产品研发。目前较多采用的检测方法是将手术无 影灯的灯头安放在一个支架上，在灯头底平面下方1000mm处的水平面(XY坐标面)上，分别 在有遮挡物和无遮挡物两种情况下，沿八个方向移动照度计并记录照度读数的变化，或沿Z 轴移动照度计并记录照度读数的变化，由此测得并计算出各照度特性参数。这种方法存在以 下不足第一，由于灯头固定方法的局限性，不能精确地实现灯头的光轴与照度计探头表面 相垂直；第二，照度计探头在水平面上沿各方向的位移量或转角量的度量不够精确，在沿Z 轴移动照度计探头测量照明深度时，探头轴线与光轴的同轴度无法保证，且位移量的确定和 位置重复性也较难控制；第三，在进行有遮挡物测试时，较难做到遮挡物的精确定位。这些 不足均影响检测工作的效率和精度。此外，由于无影灯灯头有不同的规格，需要配备不同尺 寸的支架以供检验时用，也比较占地和费料。
发明内容
本发明的目的是公开一种无影灯照度检测装置，克服现有技术中存在的以下缺点1)不 能在同一个检测装置上对不同规格的灯头作检测，若需要检测必须做专用的检测架；2)由于 灯头固定方法的局限性，导致不能精确地实现灯头的光轴与照度计探头表面相垂直；3)在沿 Z轴移动照度计探头测量照明深度时，探头轴线与光轴的同轴度无法保证，且位移量的确定和 位置重复性也较难控制；4)在进行有遮挡物测试时，较难做到遮挡物的精确定位。这些不足 均影响检测工作的效率和精度。
本发明提供的无影灯照度检测装置由机架、灯头固定机构、遮挡机构和测试台四个部分组成。机架起到连接和支撑其他部件的作用，并能使灯头固定机构沿其立柱上下移动，以便 进行照明深度的测量。灯头固定机构的主要作用是把不同规格的无影灯灯头(一般表现为底 圆直径大小不一)正确地固定到检测装置上，即达到灯头的设计轴线(光轴)与本检测装置 的轴线重合，以保证检测结果的准确性。遮挡机构主要用于在不同部位增加遮挡物，模拟手 术时医生头部对无影灯的遮挡状态，以测量各无影度参数。测试台用于放置照度计探头并使 之沿八个水平方向及Z轴方向移动，以测量各照度参数。
无影灯照度检测装置，由机架、灯头固定器，遮挡板和测试台组成，其特点是机架底 座的侧边缘连接有立柱，立柱内套有移动轴，移动轴顶端固接一 "C"型支架，三个灯头固定 器以相等的圆心角连接在"C"型支架上，在"C"型支架与机架底座之间的立柱上连接有托 架，托架的另一端连接遮挡板；机架底座上连接有方形箱体，测试台在方形箱体上方，通过 升降轴与箱体内的圆锥齿轮啮合副、丝杠螺母形成的复合传动系统连接，测试台升降系统的
动力输入端与测试台升降手柄连接；移动轴与箱体内的蜗轮蜗杆啮合副到圆锥齿轮啮合副再 到丝杠螺母这一复合传动系统连接，移动轴升降系统的动力输入端与移动轴升降手柄连接。
"C"型支架上三个均匀布置的灯头固定器所形成的圆心、遮挡板的中心和测试台的中心三 者在同一条垂直轴线上，且该轴线同时垂直于测试台平面和"C"型支架上三个均匀布置的灯 头固定器所形成的平面。
所述的灯头固定器包括上盖、下盖、旋转螺母、移动螺杆和支撑杆，其特点是移动螺 杆上标有刻度，其一端连接支撑杆，支撑杆的另一端有触头，三个支撑杆的轴线相交于"C" 型支架的圆心；上盖、下盖内有环状凹槽，下盖底部有直线形凹槽，带有外螺纹的移动螺杆 一侧壁连接有凸形滑块，旋转螺母的外圆柱面上有两条矩形环，嵌入下盖的环状凹槽中，旋 转螺母的内螺纹与移动螺杆的外螺纹嵌套，移动螺杆上的凸形滑块嵌入下盖底部的直线形凹 槽内。
所述的遮挡板通过遮挡板连杆对称连接，托架一端连接有带刻度的托盘，托盘中心处有 凸轴，遮挡板连杆的中心套在凸轴上，托架另一端通过销轴与立柱上的遮挡机构支架铰接， 托架与遮挡机构支架间还铰接一定位杆。
测试台带有刻度盘，其上方中心处与"u"型转动滑槽的中心点连接，滑槽上有刻度。
移动轴传动机构的传动轴一端连接有一对蜗轮蜗杆啮合副，另一端连接一对圆锥齿轮啮 合副，其中一个圆锥齿轮与丝杠底端连接，丝杠上的矩形螺纹与立柱下部的内螺纹啮合，蜗 杆与移动轴升降手柄连接。
升降轴传动机构的传动轴内部为矩形螺纹，与丝杠形成一对丝杠螺母传动机构，丝杠下端连接一圆锥齿轮，与传动轴前端的圆锥齿轮形成一对圆锥齿轮啮合副，传动轴与测试台升 降手柄连接。
所述的移动轴和升降轴均为丝杠螺母结构，移动轴和升降轴的侧壁分别有定位槽，对应 的立柱内壁和固定升降轴的底座孔的内壁均有定位凸沿。
本发明装置驱动"C"型支架上下移动的传动方式，采用从蜗轮蜗杆到圆锥齿轮再到丝杠 螺母这一复合传动结构；测试台升降机构采用从圆锥齿轮到丝杠螺母的传动机构，将照度计 探头安装到测试台，照度计探头可在滑槽中移动、滑槽可绕升降台的轴线作360°旋转，升降 台可沿光轴上下移动；在移动轴和升降轴的截面采用定位槽和定位凸沿配合结构，可保证移 动轴和升降轴只沿轴线移动而不发生转动；测试台下部的升降轴一侧标有刻度，以指示升降 距离。而升降台的轴线与被测无影灯的光轴共线；升降台圆盘表面标有0 360°的角度刻度， 以指示滑槽旋转后所处方位，不论滑槽处于什么方位，置于滑槽内的照度计探头均可沿滑槽 作进退移动，移动距离可通过标在滑槽上的刻度值来指示。
圆形遮挡板可用轻型材料(如不透光的纸质或塑料薄板)制作，连接两个圆形遮挡板的 连杆和托架悬臂在受光方向的尺寸应做得小些(《4mm)，以减少对光线的遮挡。
当需要做遮挡测试时，向上旋转托架至托盘位于水平位置时，定位杆前端的销子正好能 插入托架上的小孔，形成稳定的三角形结构。此时，托架左端的托盘顶面应保持水平，且其 轴线应与三个均匀布置的灯头固定器所形成的圆心和测试台的中心三点共线，且该直线同时 垂直于测试台平面和"C"型支架上三个均匀布置的灯头固定器所形成的平面，这样才能正确 进行遮挡检测。当不做遮挡检测时，可将托架下垂放置，以免影响照度检测。
本发明有以下优点和积极效果第一，能在同一个检测装置上对不同规格的灯头作检测， 不再需要为每种规格的灯头做专用的检测架，既节省又有利于对系列产品的技术参数进行科 学统计和分析(因为不在同一检测条件下对不同产品所做的检测，是无法对它们的检测结果 进行比较的)。第二，灯头固定机构沿机架立柱上下移动和测试台沿Z轴移动的综合作用，增 大了检测装置在Z轴(光轴)方向上的移动距离，而移动方向与灯头光轴平行并能始终保持 光轴与照度计探头表平面垂直，使检测精度得到保证，也使本检测装置能对较大的照明深度 进行检测。第三，遮挡机构和测试台的设计，既能提高检测的精度，也使操作更为方便。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明无影灯照度检测装置整体结构示意图；图2是本发明灯头固定机构的局部立体示意图； 图3是本发明灯头固定器分解和局部剖视示意图； 图4是本发明遮挡机构的立体示意图； 图5是本发明测试台机构的立体示意图6是本发明灯头固定机构随移动轴上下移动的工作原理示意图； 图7是本发明移动轴、升降轴横截面定位结构示意图。
101.灯头固定器，102.移动轴，103.立柱，104.垂直轴线，105.遮挡板，106.照 度计探头，107.滑槽，108.测试台，109.移动轴升降手柄，110.测试台升降手柄，111. "C" 形支架；201.移动螺杆，202.触头，203.旋转螺母；301.丝杠螺母结构，302.凸形滑 块，303.直线形凹槽；402.遮挡板连杆，403.托架，404.定位杆，405.遮挡机构支架； 501.升降轴，502.丝杠螺母传动，503.圆锥齿轮传动，504.传动轴；601.蜗杆，602.蜗 轮；701.定位槽，702.定位凸沿。
具体实施例方式
无影灯照度检测装置，如图1所示，由机架、灯头固定器101，遮挡板105和测试台108 等组成，其特点是机架底座的侧边缘连接有立柱103，立柱内套有移动轴102，移动轴顶端 固接一 "C"型支架111，三个灯头固定器101以相等的圆心角连接在"C"型支架111上， 在"C"型支架与机架底座之间的立柱103上连接有托架403，托架的另一端连接遮挡板105; 机架底座上连接有方形箱体，测试台108在方形箱体上方，通过升降轴501与箱体内的圆锥 齿轮啮合副、丝杠螺母形成的复合传动系统连接，测试台升降系统的动力输入端与测试台升 降手柄110连接；移动轴102与方形箱体内的蜗轮蜗杆啮合副到圆锥齿轮啮合副再到丝杠螺 母这一复合传动系统连接，移动轴升降系统的动力输入端与移动轴升降手柄109连接。
"C"型支架上三个均匀布置的灯头固定器所形成的圆心、遮挡板的中心和测试台108的中 心三者在同一条垂直轴线104上，且该直线同时垂直于测试台平面和"C"型支架上三个均匀 布置的灯头固定器所形成的平面。
灯头固定器如图2、图3所示，其中方形上、下盖通过螺钉连接，并安装在"C"型支架 上。上、下盖内有环状凹槽，下盖底部有直线形凹槽303，带有外螺纹的螺旋杆201外侧下方 有凸形滑块302，螺旋杆外侧连接一带触头202的支撑杆。旋转螺母203的外圆柱面上有两条 矩形环，装入上、下盖内的环状凹槽中。旋转螺母内部加工成内螺纹，与移动螺杆上的外螺纹形成一对丝杠螺母传动机构。螺旋杆上的凸形滑块302嵌入下盖底部的直线形凹槽303内。
如图4所示，遮挡板105通过遮挡板连杆402对称连接，托架403 —端连接带有刻度的 托盘，托盘中心处有凸轴，遮挡板连杆402的中心孔套在凸轴上，托架另一端通过销轴与立 柱上的遮挡机构支架405铰接，托架与遮挡机构支架间还铰接一定位杆404。
如图5所示，测试台108侧壁有刻度，其上方中心处与"U"型转动滑槽107的中心点连 接，滑槽107上有刻度。升降轴501内部为矩形螺纹，与丝杠形成一对丝杠螺母传动502，丝 杠下端连接一圆锥齿轮，与传动轴504前端的圆锥齿轮形成一对圆锥齿轮啮合副503，传动轴 504与测试台升降手柄110连接。
如图6所示，移动轴102升降机构的横轴一端连接有一个蜗轮602，另一端连接一个圆锥 齿轮，该圆锥齿轮与丝杠底端的圆锥齿轮形成一对圆锥齿轮啮合副；丝杠上的矩形螺纹与移 动轴102底端的内螺纹啮合，形成一对丝杠螺母传动；蜗杆601与移动轴升降手柄109连接。
如图7所示，移动轴102和升降轴501均为丝杠螺母结构，移动轴102和升降轴501的 侧壁分别有定位槽701，对应的立柱内壁和固定升降轴的底座孔的内壁有均有定位凸沿702。
实际检测时的操作过程如下
1、 先将三个灯头固定器的旋转螺母拧进相同刻度，使螺旋杆及触头沿其轴向等距前进， 推进距离可从其上标出的刻度读出，将被测无影灯灯头的底面大玻璃固定在三个触头 上，并确保每个触头的圆弧面均与灯头底面的凸缘相切，以保证被固定灯头的光轴与 图1中104所指的垂直轴线重合，确保测量精度。
2、 将照度计探头106置于滑槽107内，滑槽可绕测试台的轴线作360°旋转，而测试台 的轴线与104所指轴线共线，即与被测无影灯的光轴共线。不论滑槽处于什么方位， 置于滑槽内的照度计探头均可沿滑槽作进退移动，移动距离可通过标在滑槽上的刻度 值来指示。
3、 分别摇动图1中所示测试台升降手柄109、移动轴升降手柄110，并观察移动轴102和 升降轴114上的距离刻度，摇到刻度指示为"0"的位置停止。此时，被测灯头底面与 照度计探头表面相距lOOOmm,是检测中心照度Ec、光斑直径d1()、光斑中心LFC、达 到Ec50Q/。的光斑直径d5Q、无影度和照度分布曲线等参数特性的标准距离。
4、 按有关标准进行上述各参数检测。当需要做有遮挡检测时，应向上旋转起托架403并 用定位杆404与托架连接固定，使托架前端托盘的轴线与光轴共线、托盘表平面与光 轴垂直(此时，托盘表平面到灯头底平面的距离应达到标准规定的距离，这在设计、 加工中应予以保证)，以保证遮挡检测的正确和精确。5、分别摇动移动轴升降手柄109、测试台升降手柄110以增大或减小被测灯头底面与照 度计探头表面的距离，以检测照明深度1^和L2。照明深度L,和L2的数值可从移动轴 112和升降轴114上的距离刻度相加得到。
权利要求
1.无影灯照度检测装置，由机架、灯头固定器，遮挡板和测试台组成，其特征在于机架底座的侧边缘连接有立柱，立柱内套有移动轴，移动轴顶端固接一“C”型支架，三个灯头固定器以相等的圆心角连接在“C”型支架上，在“C”型支架与机架底座之间的立柱上连接有托架，托架的另一端连接遮挡板；机架底座上连接有箱体，测试台在箱体上方，通过升降轴与箱体内的圆锥齿轮啮合副、丝杠螺母形成的复合传动系统连接，测试台升降系统的动力输入端与测试台升降手柄连接；移动轴与箱体内的蜗轮蜗杆啮合副到圆锥齿轮啮合副再到丝杠螺母这一复合传动系统连接，移动轴升降系统的动力输入端与移动轴升降手柄连接。
2. 根据权利要求1所述的无影灯照度检测装置，其特征在于"C"型支架上三个均匀布置的 灯头固定器所形成的圆心、遮挡板的中心和测试台的中心三者在同一条垂直轴线上，且该 直线同时垂直于测试台平面和"C"型支架上三个均匀布置的灯头固定器所形成的平面。
3. 根据权利要求1所述的无影灯照度检测装置，灯头固定器包括上盖、下盖、旋转螺母、移 动螺杆和支撑杆，其特征在于移动螺杆上标有刻度，其一端连接支撑杆，支撑杆的另一 端有触头，三个支撑杆的轴线相交于"C"型支架的圆心；上盖、下盖内有环状凹槽，下盖 底部有直线形凹槽，带有外螺纹的移动螺杆一侧壁连接有凸形滑块，移动螺杆外端连接支 撑杆，支撑杆外端有一触头结构。旋转螺母的外圆柱面上有两条矩形环，嵌入下盖的环状 凹槽中，旋转螺母的内螺纹与移动螺杆的外螺纹嵌套，移动螺杆上的凸形滑块嵌入下盖底 部的直线形凹槽内。
4. 根据权利要求1所述的无影灯照度检测装置，其特征在于遮挡板通过遮挡板连杆对称连 接，托架一端连接有带刻度的托盘，托盘中心处有凸轴，遮挡板连杆的中心套在凸轴上， 托架另一端通过销轴与立柱上的遮挡机构支架铰接，托架与遮挡机构支架间还铰接一定位 杆。
5. 根据权利要求1所述的无影灯照度检测装置，其特征在于测试台带有刻度盘，其上方 中心处与"U"型转动滑槽的中心点连接，滑槽上有刻度。
6. 根据权利要求1所述的无影灯照度检测装置，其特征在于移动轴传动机构的传动轴一端 连接有一对蜗轮蜗杆啮合副，另一端连接一对圆锥齿轮啮合副，其中一个圆锥齿轮与丝杠 底端连接，丝杠上的矩形螺纹与立柱下部的内螺纹啮合，蜗杆与移动轴升降手柄连接。
7. 根据权利要求1所述的无影灯照度检测装置，其特征在于升降轴传动机构的传动轴内部 为矩形螺纹，与丝杠形成一对丝杠螺母传动机构，丝杠下端连接一圆锥齿轮，与传动轴前 端的圆锥齿轮形成一对圆锥齿轮传动机构，传动轴与测试台升降手柄连接。
8.根据权利要求1所述的无影灯照度检测装置，其特征在于所述的移动轴和升降轴均为丝 杠螺母结构，移动轴和升降轴的侧壁分别有定位槽，对应的立柱内壁和固定升降轴的底座孔 的内壁均有定位凸沿。
全文摘要
无影灯照度检测装置，由机架、灯头固定器，遮挡板和测试台组成，机架底座的侧边缘连接有立柱，立柱内有移动轴，移动轴顶端与“C”型支架连接，三个灯头固定器以相等的圆心角连接在“C”型支架上，立柱上连接有托架，托架连接遮挡板；机架底座上连接有箱体，箱体上方的测试台依次与升降轴、箱体内的圆锥齿轮、丝杠螺母复合传动系统及测试台升降手柄连接；移动轴与箱体内的蜗轮蜗杆、圆锥齿轮、丝杠螺母复合传动系统及移动轴升降手柄连接，测试台上连接有可360°旋转的滑槽，照度计探头嵌入滑槽内，本装置可在同一个检测装置上对不同规格的灯头作检测，并使被测无影灯与遮挡板和测试台在同一垂直轴线，不但操作简单，而且使检测效果更精确。
文档编号G01J1/04GK101294846SQ20071004015
公开日2008年10月29日 申请日期2007年4月27日 优先权日2007年4月27日
发明者冯蓓蓓, 王素丽, 风 郑 申请人:上海理工大学