一种清洁度检测仪的制作方法

本实用新型涉及一种物体表面清洁度检测技术领域，尤其涉及一种清洁度检测仪。

背景技术：

材料表面镀层和有机涂层都应满足涂(镀)层致密、均匀一致、与基体结合牢固的要求。而涂(镀)层中出现诸如涂(镀)层脱落、鼓泡或发花以及局部无涂覆层等，多数情况下都是由于金属涂(镀)前表面不洁净所导致的。与有机溶剂涂料相比，以水为溶剂的金属表面涂覆处理，如电镀、阳极氧化、磷化以及水性涂料涂装等对金属表面的有机物污染更为敏感，即使是单分子层的污染物，都可能导致整个工艺的失败。因此，材料表面涂(镀)前处理后的清洁度至关重要。

现有技术中有几种借用特定检测方法来分析物体表面的清洁度的仪器，例如：显微镜表面扫描法、表面张力测量法及红外吸收法等。其中，显微镜表面扫描法是使用显微镜观察来统计待测表面上污染物的量，而表面张力测量法是通过测量待测表面的张力来计算其污染程度，这两种方法都存在着检测速度慢、检测过程繁琐且设备复杂等缺点。而红外吸收法是通过红外光来照射待测表面,待测表面上的污染物会吸收部分红外光，仪器接收从待测表面反射回来的没有被吸收的红外光，再根据这个光强来计算待测表面的污染程度。该红外吸收法虽然测量速度较快且结构较简单，但其检测结果受到待测表面上的润滑油分布情况、表面形状及表面粗糙度的影响较大，检测精度并不准确。

技术实现要素：

为了解决上述全部或部分问题，本实用新型提供一种清洁度检测仪，其能够较快且较准确地对待测表面的清洁度进行检测，且该清洁度检测仪的结构简单。

本实用新型提供一种清洁度检测仪，其包括测量模块和控制模块，所述测量模块包括：光源、滤光片和光电探测器，所述光源能够发出第一预设波长范围内的光来照射待测表面，并激发所述待测表面上的污染物发出荧光；所述滤光片能够接收并透过第二预设波长范围内的该荧光；所述光电探测器的光信号接收端与所述滤光片相连，以用于将透过所述滤光片的所述荧光的光信号转换成电信号；所述控制模块与所述光电探测器相连，所述控制模块能够接收所述光电探测器转换的电信号，并根据电信号获知所述待测表面的清洁度。

优选地，所述测量模块还包括聚光罩和位于所述聚光罩的上方的光路管，所述聚光罩内形成下部开口的内腔，所述光源固定在所述内腔的上部，并能够向下照射，所述光路管的第一端与所述聚光罩的内腔相连通，而其第二端上固定有所述滤光片，以使得所述荧光能够在穿过所述光路管后到达所述滤光片，且所述光路管的第二端还与所述光电探测器相连。

优选地，所述测量模块还包括设于所述聚光罩上的石英玻璃片，所述石英玻璃片能够将所述聚光罩内形成的内腔的下部开口处封闭。

优选地，所述光电探测器为光电倍增管，所述光电倍增管与所述光路管的轴线重合，所述光路管的轴线与竖直方向之间所夹的锐角为30-60度，所述光路管的长度为20-60mm。

优选地，所述聚光罩与所述光路管一体成型，所述光路管与所述滤光片之间为可拆卸连接，所述光路管与所述光电探测器之间也为可拆卸连接。

优选地，所述第一预设波长范围为10-365nm；所述第二预设波长范围为385-460nm。

优选地，清洁度检测仪还包括用于安装所述光路管和所述光电探测器的壳体，所述光路管和所述光电探测器均在所述壳体内位于所述壳体的上部。

优选地，清洁度检测仪还包括固定在所述壳体上的信号指示灯。

优选地，清洁度检测仪还包括固定在所述壳体内的可充电的锂电池以及设于所述壳体上的开关，所述锂电池与所述光电探测器、信号指示灯和光源均相连，所述开关能够控制所述光电探测器、信号指示灯和光源的开启和关闭。

优选地，所述壳体上设有散热结构。

根据本实用新型的清洁度检测仪，其光源可以发出第一预设波长范围的光，该第一预设波长范围内的光照射到待测表面，污染物(灰尘等)受该光的激发而产生的荧光，荧光通过滤光片的过滤后到达光电探测器，荧光光子引起光电效应而产生电脉冲信号，该电脉冲信号被控制模块接收并计数，这个计数值与污染物的多少呈正相关，也即代表了清洁度的测量结果。通过光源发出的光激发污染物发出荧光来实现清洁度的检测，这样的方法受到待测表面上的润滑油分布情况、表面形状及表面粗糙度的影响较小，使得本实用新型的清洁度检测仪的具有较理想的检测精度。且本实用新型的清洁度检测仪的结构较为简单，使得其体积较小，操作者在进行待测表面的清洁度检测的过程中可以手持着该清洁度检测仪进行操作，操作过程简单方便。此外，本实用新型的清洁度检测仪的成本较低，使用安全可靠，便于广泛地推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型实施例的手持式清洁度检测仪的测量模块的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的手持式清洁度检测仪的测量模块和壳体的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的手持式清洁度检测仪的外部示意图。

附图标记说明：1、测量模块；2、壳体；3、信号指示灯；4、锂电池；5、开关；11、光源；12、滤光片；13、光电探测器；14、聚光罩；15、光路管；16、石英玻璃片；21、散热结构。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

图1为本实用新型实施例的手持式清洁度检测仪的测量模块的结构示意图，如图1所示，该清洁度检测仪包括测量模块1和控制模块(图中未示出)，测量模块1包括：光源11、滤光片12和光电探测器13。光源11能够发出第一预设波长范围内的光来照射待测表面，并激发待测表面上的污染物发出荧光。当待测表面的污染物经某种波长的入射光照射，吸收光能后进入激发态，并立即发出出射光(通常波长比入射光的波长长)，具有这种性质的出射光被称为荧光。滤光片12能够接收并透过第二预设波长范围内的该荧光，,滤光片12能够进一步减小杂散光对检测结果的干扰。光电探测器13的光信号接收端与滤光片12相连，以用于将透过滤光片12的荧光的光信号转换成电信号。控制模块与光电探测器13相连，控制模块能够接收光电探测器13转换的电信号，并根据电信号来获知待测表面的清洁度。控制模块包括可编程逻辑控制器(如plc或cpu)以及与可编程逻辑控制器相连的电子元件等，其属于本领域技术人员熟知的，在此不再详述。

需要说明的是，根据电信号来获知待测表面的清洁度实际上是根据电信号的强弱来计算光子的数量，并将光子数量的计数值作为或转化为衡量所以待测表面的清洁度的指定标量。由于荧光的光子数量的计数值是由污染物直接产生的，是与清洁度直接关联的标量，因此，可以将光子数量的计数值直接作为衡量待测表面的清洁度的指定标量，本领域技术人员可以根据清洁度的要求来设定荧光的光子数量的计数值的标准范围，并根据荧光的光子数量的计数值来直接确定待测表面清洁度是否符合要求。当然，本领域技术也可以根据需要将荧光的光子数量的计数值转化为其他衡量清洁度的指定标量。

根据本实用新型的清洁度检测仪，其光源11可以发出第一预设波长范围的光，该第一预设波长范围内的光照射到待测表面，污染物(灰尘等)受该光的激发会产生的荧光，荧光通过滤光片12的过滤后到达光电探测器13，荧光光子引起光电效应而产生电脉冲信号，该电脉冲信号被控制模块接收并计数，这个计数值与污染物的多少呈正相关，也即代表了清洁度的测量结果。通过光源11发出的光激发污染物发出荧光来实现清洁度的检测，这样的方法受到待测表面上的润滑油分布情况、表面形状及表面粗糙度的影响较小，使得本实用新型的清洁度检测仪的具有较理想的检测精度。且本实用新型的清洁度检测仪的结构较为简单，使得其体积较小，操作者在进行待测表面的清洁度检测的过程中可以手持着该清洁度检测仪进行操作，且操作过程简单方便。

在本实施例中，为了进一步提高检测精度，光源11优选为激光器，激光器发出脉冲激光，能够减少散射光对检测结果的干扰，提高本申请的清洁度检测仪的信噪比。光源11发出的光可以是紫外光或x射线等。优选地，第一预设波长范围为10-365nm，也就是说光源11发出的光是紫外光。第二预设波长范围为385-460nm，发明人经过多次的测量、实验和计算得出上述结论，当第二预设波长处于上述范围内时，能够尽可能地排出杂散光以及光源发出的光对检测结果的干扰，使得本申请清洁度检测仪的精度进一步得到提高。

测量模块1还包括聚光罩14和和位于聚光罩14的上方的光路管15，聚光罩14内形成下部开口的内腔，光源11固定在内腔的上部，并能够向下照射，光路管15的第一端与聚光罩的内腔相连通，而其第二端上固定有所述滤光片12，以使得所述荧光能够在穿过所述光路管15后到达所述滤光片12，且所述光路管15的第二端还与所述光电探测器13相连。光路管15以一定的角度设置在聚光罩14的上方，待测表面的污染物(如灰尘等)在经照射后发出的荧光穿过光路管15而到达滤光片12。

优选地，测量模块1还包括设于聚光罩14上的石英玻璃片16，石英玻璃片16能够将聚光罩14形成的内腔的下部开口处封闭。石英玻璃片16能够对安装在聚光罩14的内腔中的光源11起到保护的作用，石英玻璃在紫外到红外的整个波段都有较好的透光性能，紫外光谱区的最大透射比可达80％以上，此外，石英玻璃还具有耐高温、耐腐蚀及热稳定性能较好等优点。

光电探测器13可选为光电倍增管、二极管阵列检测器或电荷耦合器件。光电探测器13优选为光电倍增管，光电倍增管价格较为低廉且具有较高的检测精度。光电倍增管与光路管15的轴线重合，光路管15的轴线与竖直方向之间所夹的锐角∠a为30-60度，优选地，∠a为40度。光路管15的长度为20-60mm通过这样的结构设计，在尽可能减小整个清洁度检测仪的体积的同时，又使得光路管15能够较好地接收到荧光，且滤光片12能够起到较好的滤光效果。

优选地，聚光罩14与光路管15一体成型，以便确定光路管15与竖直方向的夹角。此外，为了方便其余零件的维修和更换，光路管15与滤光片12之间为可拆卸连接，光路管15与光电探测器13之间也为可拆卸连接。

图2为本实用新型实施例的手持式清洁度检测仪的测量模块1和壳体2的结构示意图，图3为本实用新型实施例的手持式清洁度检测仪的外部示意图，如图2和图3所示，清洁度检测仪还包括用于安装光路管15和光电探测器13的壳体2，光路管15和光电探测器13均在壳体2内位于壳体2的上部。

本实用新型的清洁度检测仪还包括固定在壳体2上的信号指示灯3，以用于显示光电探测器13和/或光源11的工作状态。另外，清洁度检测仪还包括固定在壳体2内的可充电的锂电池4以及设于壳体2上的开关5，锂电池4与光电探测器13、信号指示灯3和光源11三者均相连，开关5能够控制光电探测器13、信号指示灯3和光源11的开启和关闭。该锂电池4充电后即可使用，锂电池4电源充电迅速且可以进行反复充电，使用寿命也较长。该该壳体2内，锂电池4与光电探测器13、信号指示灯3和光源11三者之间既可以是通过导线实现连接，也可以是通过电路板实现连接，优选为通过电路板实现连接。电路板采用电子印刷术制作的，也被称为“印刷”电路板。使用电路板来实现各个零部件的电连接能够避免人工接线的差错，并可实现电子元器件自动插装或贴装、自动焊锡、自动检测，保证了电子设备的质量，提高了劳动生产率、降低了成本，并便于维修。

优选地，壳体2上设有散热结构21，该散热结构21可以是通风孔，也可以是小型的散热器，散热结构21的具体设置为本领域技术人员所熟知的，为节约篇幅，在此不再赘述。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“上方”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“下方”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。