专利名称：用于线阵ccd摄像的热轧带钢在线测宽系统的光源箱的制作方法
技术领域：
本实用新型属于，特别涉及一种用于线阵CCD摄像的热轧带钢在线测宽系 统的光源箱。
技术背景在利用线阵CCD摄像原理的热轧带钢在线测宽系统中，可利用带钢自身 的红外发射进行测量。如果带钢温度低于75(TC或者出现边缘发黑等温度不均 匀的情况，则必须使用背景光。目前，国内外此类测宽系统的背景光源都采用日光灯管。日光灯管是线 型光源，正好满足线阵CCD的需要。但是它有两个最大的缺点 一是灯管不 耐高温，寿命短，因而加大了维护的工作量。国外有质量好一点的灯管，但 价格昂贵。二是日光灯是基于辉光放电而发光的原理，工作在交流电压下， 有闪烁现象。而线阵CCD摄像的取样频率高，达ms量级，因而闪烁的影响更 为严重。即便使用高频电子镇流器，也不能完全消除。结果引起CCD的灰度 曲线上下浮动，对测量产生不利影响。采用白光LED的背景光源具有如下优点LED是直流供电，彻底消除了闪 烁现象，反映为CCD的灰度曲线十分稳定，保证了测量精度。经测试，LED可 长时间工作在120'C下，而发光效率基本不变。比日光灯耐高温、寿命长。通 过调节供电电压和电流，LED的亮度可调。将白光LED用于背景光源的困难在 于线阵CCD需要线型光源，而LED是点光源，发光面积小、光线集中。显 然解决问题的唯一途径是使用大量LED组成一个发光的矩阵。具体的实施方 案需主要解决两个问题:大量LED如何驱动，以及如何使LED矩阵发光均匀。 发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于线阵CCD摄像的热轧带钢在线测宽系统的光源箱。达到节能，发出的光不闪烁，适用于测量。 本实用新型的技术方案是-一种用于线阵CCD摄像的热轧带钢在线测宽系统的光源箱，其特征在于-有一个长矩形箱体，其内装有LED矩阵灯，LED矩阵灯前的箱体表面是一块6mm厚的磨砂防火玻璃以克服LED的点光源特点。LED矩阵灯由960个小功率LED灯组成，排成160行并联在一起。 LED矩阵灯采用串并联结合的镇流电阻驱动方式，每行由6支LED与一个固定电阻、 一个电位器串联而成。 选用散射型LED灯。箱体有水冷系统。本实用新型效果是采用白光LED的背景光源具有如下优点LED是直流 供电，彻底消除了闪烁现象，反映为CCD的灰度曲线十分稳定，保证了测量 精度。经测试，LED可长时间工作在120。C下，而发光效率基本不变。比日光 灯耐高温、寿命长。通过调节供电电压和电流，LED的亮度可调。
图1是用于线阵CCD摄像的热轧带钢在线测宽系统的光源箱的电路图 图2是用于线阵CCD摄像的热轧带钢在线测宽系统的光源箱的结构图具体实施方式
图1是背景光源箱的电原理。LED矩阵板由960个小功率LED组成。采用 串并联结合的镇流电阻驱动方式。共160行并联在一起，每行由6支LED与 一个固定电阻、 一个电位器串联而成。LED按发光角度分有三种高指向型(半值角5-20° )、标准型(20-45 ° )、散射型(45-90° )。选用散射型LED，以克服LED的点光源特点。固定电阻与电位器起镇流电阻的作用。LED的正向导通曲线较陡，镇流电 阻限制通过LED的电流，保护了 LED，同时可通过电位器调节通过每行LED的 电流，使160行LED的亮度相同。采用0-30V/5A可调直流稳压/稳流电源为LED矩阵供电。此稳定电源安 放在控制室，调节输出电压可调节整个矩阵的发光亮度。图2是背景光源箱的结构图。由图可见，LED矩阵前是一块6mm厚的磨砂 防火玻璃。玻璃与LED的距离大于7cm。这样可使透过玻璃的光均匀。由于现场温度高，箱体采用水冷，以保证箱内温度〈6(TC。该背景光源箱用于津安轧钢厂的热轧带钢在线测厚、测宽系统。取得了 满意的效果。
权利要求1、一种用于线阵CCD摄像的热轧带钢在线测宽系统的光源箱，其特征在于有一个长矩形箱体，其内装有LED矩阵灯，LED矩阵灯前的箱体表面是一块6mm厚的磨砂防火玻璃。
2、 根据权利要求1所述的用于线阵CCD摄像的热轧带钢在线测宽系统的光源 箱，其特征在于玻璃与LED矩阵灯的距离7cm。
3、 根据权利要求1所述的用于线阵CCD摄像的热轧带钢在线测宽系统的光源 箱，其特征在于LED矩阵灯由960个小功率LED灯组成，排成160行并联在一起。
4、 根据权利要求1所述的用于线阵CCD摄像的热轧带钢在线测宽系统的光源 箱，其特征在于LED矩阵灯采用串并联结合的镇流电阻驱动方式，每行由6 支LED与一个固定电阻、 一个电位器串联而成。
5、 根据权利要求1所述的用于线阵CCD摄像的热轧带钢在线测宽系统的光源 箱，其特征在于选用散射型LED灯。
6、 根据权利要求1所述的用于线阵CCD摄像的热轧带钢在线测宽系统的光源 箱，其特征在于箱体有水冷系统。
专利摘要一种用于线阵CCD摄像的热轧带钢在线测宽系统的光源箱，有一个长矩形箱体，其内装有由960个小功率散射型LED灯组成LED矩阵灯，LED矩阵灯前的箱体表面是一块6mm厚的磨砂防火玻璃以克服LED的点光源特点。箱体有水冷系统。采用白光LED的背景光源具有如下优点LED是直流供电，彻底消除了闪烁现象，反映为CCD的灰度曲线十分稳定，保证了测量精度。经测试，LED可长时间工作在120℃下，而发光效率基本不变。比日光灯耐高温、寿命长。通过调节供电电压和电流，LED的亮度可调。
文档编号G01B11/02GK201016710SQ20072009536
公开日2008年2月6日 申请日期2007年2月28日 优先权日2007年2月28日
发明者敬 张, 杨得胜, 杨成旺, 薛俊生, 韦锦华 申请人:天津市核人仪器设备有限公司