一种手持式紫外标准源的制作方法

本实用新型涉及电气检测技术领域，特别是涉及一种手持式紫外标准源。

背景技术：

高压电力设备外部经常发生电晕、尖端放电甚至电弧、闪络等不同形式放电。放电过程中会辐射出不同光波、声波以及紫外线等信号。可利用紫外检测设备接收其产生的波长240-280nm的紫外信号，通过分析处理并检测其中光子数可达到确定放电位置和强度作用。

目前国内紫外检测技术日趋成熟，相应的紫外检测设备需求也逐渐增长。一方面，在国内的电力行业，一个企业往往购置了不同厂家的紫外成像仪，不同厂家紫外检测设备有不同的光子计数方式，使得这些设备所获得的光子数不同，不能进行比较，不利于紫外巡检标准化工作的实施。另一方面，国内现有紫外标准源多数是基于高校光学平台，零部件多、调节复杂，不能用于紫外检测设备的现场巡检工作和校验工作中。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：弥补现有技术的不足，提出一种手持式紫外标准源，以解决不同紫外成像设备检测光子数不能统一量化的问题，以及紫外标准源零部件复杂难以调节的问题。

本实用新型的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种手持式紫外标准源，包括依次相连的电池、恒流源电路、占空比调节电路和紫外LED，以及衰减器、光功率计、显示计数电路和触摸屏；

恒流源电路和占空比调节电路对紫外LED的光强进行线性平滑调节，紫外LED的光强稳定后，光功率计检测紫外LED的光强，通过换算得到光子数理论值；紫外LED上安装衰减器并置于待测紫外成像仪前方，待测紫外成像仪检测得到光子数设备值；

显示计数设备根据光子数理论值和光子数设备值计算待测紫外成像仪的校正系数，显示屏显示该校正系数，以及光子数理论值和光子数设备值。

本实用新型与现有技术对比的有益效果是：

本实用新型研制的一种手持式紫外标准源，将不同紫外成像设备探测所获光子数换算得到折算系数，通过该系数可以将不同紫外成像设备检测到光子数进行统一量化，使光子计数数值不再受设备及设备计算方式限制，便于紫外检测结果的统一量化比较，推进紫外巡检工作标准化。另一方面，该紫外标准源体积小、重量轻，便于一线生产人员开展现场巡检与校验工作。

附图说明

图1为本实用新型一种手持式紫外标准源的原理图。

具体实施方式

下面结合附图阐述本实用新型的实施例。

本实用新型的手持式紫外标准源由光源模块、集成电路、功率计和辅助模块组成。光源模块含紫外LED和衰减器。集成电路包含有恒流源电路、控制电路、显示/计算电路。辅助模块包括电池和触控屏。功率计为一种手持式紫外标准源的配件，用于该光源的自校验。自校验的目的是为了消除由于生产批次、使用寿命和现场温湿度对紫外LED输出光子数的影响，保证该紫外标准源校验功能的准确度。

紫外LED体积小、重量轻，使用寿命在1000h以上，光源波动率在0.1％以下。衰减器具有固定减损率，与光源相连，可以手动拆卸。恒流源电路与电池相连，用于产生恒定电流驱动紫外LED。控制电路与恒流源电路相连，通过输出不同占空比的电流信号来调节光强，实现对光强的线性、平滑调节。显示/计算电路与触控屏相连，具有参数输入、输出、计算和存储功能。

本标准源的工作方式：光源部分发出信号，经过衰减器衰减后进入被测设备，被测设备对标源准进行测试，然后校正光子数，具体如下：

(1)开启紫外标准源，调整光强，待光强稳定后(一般2-5min)，用光功率计探头检测当前光强，输入设备，设备换算为理论光子数N理论，该步骤出厂时即完成校正；

(2)移开光功率计探头，将衰减器安装于光源前端，为一个整体，将该整体置于待测设备前方同一高度、固定距离(如10m)，开启被测设备进行测试；

(3)待测被测设备稳定后，设备检测出对该标准源的光子数N设备，输入系统；

(4)系统根据标准源计算的理论光子数N理论和被测设备实测光子数N设备，进行计算，得出该被测设备的校正系数K；

(5)校正系数K与被测设备在实际中探测的的光子相乘，即可得出校正光子数N正。

采用单颗日盲紫外LED，节能、稳定、低功耗；通过恒流控制方法使光强可调；体积小、重量轻，试验人员可以单手进行操作；具备触控屏，操作简便，可输入、输出数据，能够直接输出系数。

典型的日盲紫外光源有汞灯、氘灯、氙灯和深紫外LED四种。汞灯、氘灯和氙灯辐射强度高、体积较大、发热严重，通常用于大型试验。紫外LED灯主要辐射一定波长的紫外光，光能利用率高，功耗小，寿命长，成本低，且为冷光源，体积小重量轻。紫外LED灯既可以满足光谱范围，发散角和输出功率的要求，同时，容易减小标准源的重量和尺寸。综合考虑各种光源的优缺点，最终选择紫外LED光源。

紫外LED选择韩国首尔SVC生产的单颗LED光源，波长为275±5nm，发光角度120°，规格3.5mm*3.5mm，驱动电流20mA。

衰减器由衰减片和镜头盖组成。衰减片直径25mm(1英寸)，厚度1-3mm，固定在镜头盖中。镜头盖可以与紫外LED相连，可以手动拆卸。

恒流源电路为DC-DC转换模块，将电池电流转换成稳定的20mA电流。采用使用双比较器构成的占空比可调电路。考虑紫外LED性质及待测紫外成像设备帧频(一般为25Hz)，该占空比调节电路频率高于50Hz。设置1％、5％、10％、25％、50％、75％、100％，7个档位可调。显示/计算电路与触控屏相连，可以输入参数、计算参数、显示当前状态等。

功率计由日本HAMAMATSU(滨松)公司定制，响应波长280nm±10nm，测量范围大于LED最大功率。

电池由广东安电能源科技有限公司定制，容量5200mAh，额定功率57.7Wh，重量550g左右。考虑到一线人员需要佩戴手套操作，选择电阻屏作为触控屏。

在外观设计方面，该紫外标准源整体尺寸为160mm*100mm*65mm，呈长方体，边缘采用圆弧倒角处理。仪器表面为不锈钢磨砂面，整体呈银白色，表面有颗粒感，防滑性能较好。触控屏上方有保护盖，保护触控屏，并且印制有生产厂家logo，正常使用时以抽拉形式取下保护盖。触控屏上倾15°，便于查看和操作。紫外LED光源位于仪器前端，其四周为金属螺纹设计，便于衰减器安装。电池盒及开关置于仪器后方，电池盒由4颗M3螺丝固定。

本实用新型一种手持式紫外标准源为业主企业统一量化评价紫外成像仪性能提供了技术基础。另外，业主企业可以基于一种手持式紫外标准源搭建校验平台，用于定期校验购置的紫外成像仪。对于一线生产人员，一种手持式紫外标准源具有强大的便携性和实用性，填补了紫外成像仪现场校验的空白。对于紫外检测技术，该紫外标准源有助于紫外检测结果的统一量化比较，推进紫外巡检工作标准化。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。