CN103983350B - 测试交通显示单元平行光轴发光强度变化的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测试交通显示单元平行光轴发光强度变化的装置，包括机架，机架的上方水平安装有圆筒形混光腔，混光腔的前端通过连接法兰安装用于定位待检测交通显示单元的真空负压工作室，混光腔的后端安装有封闭混光腔的后端盖，后端盖的中心通过安装卡件安装有测量待检测交通显示单元平行光轴光照强度的测试探头；真空负压工作室下方的机架前端安装有电气控制柜，所述电气控制柜内设置有真空负压泵、电源供给单元以及光线强度测试仪。本发明解决了对采用超薄大面积PCB板制作的交通显示单元和由玻璃等易碎材料制成的交通显示单元不能够使用机械夹持的方法来测量的难题，在保证不损坏交通显示单元产品的基础上，进一步提高了测量的准确度。

Description

测试交通显示单元平行光轴发光强度变化的装置

技术领域

本发明涉及机电自动化工程测试领域，特别是一种用于测量交通显示单元在平行光轴上发光强度变化的装置。

背景技术

近年来，随着科技的发展和车辆的普及，道路交通智能化建设也变得更加迫切。交通信号灯作为建设道路交通的主要工具，用于通过它的显示单元向交通参与者传递通行权信息，因此，交通参与者对信号灯的显示单元的要求也在不断提高，使交通显示单元智能化和人性化也变得更加重要。

目前，随着高亮度半导体发光器件的出现，应用这种发光器件制作出的产品在成本控制、指标提升方面取得巨大成就，以半导体发光器件组合而成的光源，配合使用PCB板制作成的交通显示单元产品得到迅猛发展和应用，此种产品的市场占有份额也越来越大。然而，目前国内市场使用这种半导体发光器件组成的交通显示单元在性能参数方面存在较大的差异，各厂家所设计出的产品参差不齐，交通显示单元平行光轴上的发光强度直接与交通参与者进行信息互通，因此是交通显示单元的一项重要参数。

目前广泛使用的交通显示单元发光强度还不能自动适应环境光线的变化与交通参与者的视觉能力特性变化而改变，如在白天强烈顺光的阳光下时，交通显示单元的发光强度显示颜色不十分明显，而在夜间由于光源减少光强变弱使环境光线变得较暗，相比之下，如果按照白天交通显示单元平行光轴所发出的光线强度就会变得十分炫目，容易对交通参与者或者驾驶员造成眩晕，引起交通事故，为了避免因交通显示单元发光强度的不同而导致的交通事故，测量及合理控制交通显示单元平行光轴上的发光强度变得十分重要。

然而目前交通显示单元生产厂家和使用部门对交通显示单元（尤其是采用大面积超薄PCB制作的交通显示单元和由玻璃等易碎材料制成的交通显示单元）平行光轴上的发光强度没有更好的检测手段与设备。如果采用传统的机械夹持的办法来夹持超薄PCB板，由于受电路结构的影响（电路中心布满了LED等电子元器件，背面有焊盘连线等部件），不能接触PCB电路板的背面，所以只能夹持到PCB电路板的边缘位置，受电子元器件焊接张力和元器件本身重力的影响，易造成采用PCB电路板制作的交通显示单元面板向内凹陷或向外凸起变形，使待检测交通显示单元平行光轴的发光中心与测量光照强度的元件中心发生错位，导致测量不准确。另外，针对采用液晶玻璃显示屏等易碎材料制作成的交通显示单元进行测量时，采用机械夹持的方法进行测量则更难以行得通。并且目前对交通显示单元进行测试时，只能在暗室中进行测量，没有精准的对平行光轴测试的方法。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种用于测试交通显示单元平行光轴发光强度的装置，以克服目前采用机械夹持法存在的测量不准、损害交通显示单元产品的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

测试交通显示单元平行光轴发光强度变化的装置，包括机架，机架的上方水平安装有圆筒形混光腔，混光腔的前端通过连接法兰安装用于定位待检测交通显示单元的真空负压工作室，混光腔的后端安装有封闭混光腔的后端盖，后端盖的中心通过安装卡件安装有测量待检测交通显示单元平行光轴光照强度的测试探头；真空负压工作室下方的机架前端安装有电气控制柜，所述电气控制柜内设置有为真空负压工作室提供负压源的真空负压泵、为待检测交通显示单元提供工作电源的电源供给单元以及与测试探头连接的用于测试待检测交通显示单元平行光轴光照强度的光线强度测试仪。

本发明的改进在于：所述电气控制柜的顶端安装有放置真空负压工作室的连接箱，连接箱的侧壁上设置有待检测交通显示单元进出口，进出口处设置有遮光盖，遮光盖的一侧通过铰链与连接法兰连接，遮光盖的另一侧设置有与连接箱可靠吸合的永久性磁铁。

本发明的进一步改进在于：所述混光腔、连接箱以及遮光盖的内壁上均铺设有减反射毡，混光腔的外表面喷涂有静电喷涂材料。

本发明所述真空负压工作室的具体结构为：所述真空负压工作室包括位于连接箱内的由不锈钢材质制作的真空箱，真空箱朝向混光腔的一面上设置有环形匀布的橡胶可调真空吸嘴；所述橡胶可调真空吸嘴的吸附端朝向混光腔设置，真空箱的底端设置有通过真空管道与设置在电气控制柜内的真空负压泵连通的真空接入口；所述真空负压工作室的顶端还设置有用于测量真空箱内腔压强值的真空负压表。

本发明所述橡胶可调真空吸嘴的具体结构为：所述橡胶可调真空吸嘴包括喇叭形气嘴和圆柱形定位段，圆柱形定位段的中心轴线上设置有连通真空管道与喇叭形气嘴进气端的通道，所述圆柱形定位段的中部还设置有卡装在真空箱侧壁上的环形卡槽。

本发明所述电源供给单元的具体结构为：所述电源供给单元包括精密交流稳压电路、整流电路和精密直流输出电路，所述精密交流稳压电路的输入端连接交流电源，精密交流稳压电路的输出端连接整流电路的输入端，整流电路的输出端连接精密直流输出电路的输入端，精密直流输出电路的输出端连接设置在连接箱底部的接线柱。

本发明的进一步改进在于：所述电气控制柜的面板上还设置有数据传输接口，数据传输接口通过数据线与光线强度测试仪输出端连接。

本发明的进一步改进在于：所述电气控制柜还设置有用于监测电气控制柜内温度值的温度传感器。

本发明的进一步改进在于：位于电气控制柜下方设置有滑轮，机架后端设置有滑动锁定脚轮。

本发明的改进还在于：所述机架上设置有用于调节混光腔水平度的水平调整装置；所述水平调节装置为用于连接机架与混光腔的固定螺栓。

由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。

本发明不仅解决了交通显示单元生产研究单位存在的不能够准确测量交通显示单元平行光轴的发光强度和变化的问题，而且还能够彻底解决对采用超薄大面积PCB板制作的交通显示单元和由玻璃等易碎材料制成的交通显示单元不能够使用机械夹持的方法来测量的关键技术性难题，在保证不损坏交通显示单元产品的基础上，进一步提高了测量的准确度。本发明在混光腔、连接箱以及遮光盖的内壁上设置减反射毡，能够使待检测交通显示单元平行光轴所发的光线在混光腔内部形成均匀的漫反射条件，以达到最佳的测试效果。混光腔外表面喷涂的静电喷涂材料，能够有效降低作业过程中静电的产生。

在电气控制柜的下方设置的滑轮以及机架的后端下方设置的滑动锁定脚轮，便于作业过程中移动装置。电气控制柜内设置的温度传感器，用于实时监测电气控制柜内的温度值，当温度超过所设定的最大值时，报警提示，然后跳闸切断电源，从而保护电气控柜内各个器件的正常工作。

本发明机架上设置的水平调节装置用于调节混光腔的水平度，使被测交通显示单元的中心与混光腔的中心在同一水平线上；本发明中水平调节装置采用固定螺栓，通过增加橡胶垫来细微的改变混光腔的水平度，方便操作。

附图说明

图1为本发明的侧视图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的后视图；

图4为真空负压工作室的结构示意图；

图5为图4的侧视图；

图6为可调真空吸嘴的结构示意图；

图7为后端盖结构示意图；

图8为图7的侧视图。

其中：1.机架，2.电气控制柜，21.数据传输接口，3.混光腔，4.可调真空吸嘴，41.喇叭形气嘴，42.定位段，43.通道，44.环形卡槽，5.连接法兰，6.后端盖，61.安装卡件，7.连接箱，71.遮光盖，8.真空负压表，9.滑轮，10.滑动锁定脚轮，11.真空接入口。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

一种测试交通显示单元平行光轴发光强度变化的装置，其主体结构如图1至3所示。包括机架1、电气控制柜2、混光腔3以及真空负压工作室。

机架包括垂直设置的竖梁和水平设置的横梁，混光腔设置在竖梁的顶端，电气控制柜设置在横梁的前端，真空负压工作室设置在混光腔的前端以及电气控制柜的上方。电气控制柜的下方设置有滑轮9，横梁与竖梁的交叉连接处设置有滑动锁定脚轮10。本实施例中机架采用低碳钢材料焊接，热镀锌喷涂静电涂料制成，结实耐用。

混光腔3固定安装在机架竖梁的上方，并成水平安装。混光腔的前端焊接有连接法兰，用于连接真空负压工作室，混光腔的后端设置有封闭混光腔的后端盖6，混光腔的外表面喷涂哑光静电喷涂材料，混光腔的内表面粘贴有哑黑色减反射毡。使位于真空负压工作室内的待检测交通显示单元所发光线在混光腔内部形成均匀的漫反射条件；由于混光腔采用密闭结构，不会产生漏光，可以达到最佳的测试效果。

本实施例中混光腔由低碳钢板材料滚圆制成，其圆度误差量为±0.5%，混光腔前后两端的垂直度严格要求在误差±0.1%范围内，以保证定位在真空负压工作室内的交通显示单元和安装在后端盖的光线测试探头之间保持绝对的垂直。

真空负压工作室通过连接法兰5设置在混光腔的前端，用于定位待检测交通显示单元，并使待检测交通显示单元发出的光线与混光腔内的平行光轴相平行。

真空负压工作室安装在连接箱内，连接箱的后壁固定连接在连接法兰上，连接箱的底板与电气控制柜的顶板固定连接。连接箱的侧壁上设置有待检测交通显示单元进出口，进出口处设置有遮光盖71，遮光盖的一侧通过铰链与连接法兰5连接，遮光盖的另一侧设置有与连接箱可靠吸合的永久性磁铁。遮光盖由低碳钢板材料焊接喷塑制成，内置减反射毡，关闭箱体时，利用强力永久磁铁的吸力，使遮光盖与连接箱可靠吸合。

本实施例中连接法兰和混光腔焊接成为一体，采用CrNi18Ti9不锈钢材料制成，设置有安装孔，由6条M6*12的螺丝固定在混光腔前端面上，以便于安装连接箱。

真空负压工作室包括位于连接箱内的由不锈钢材质制作的真空箱，真空箱朝向混光腔的一面上设置有环形匀布的橡胶可调真空吸嘴4，橡胶可调真空吸嘴的吸附端朝向混光腔设置，用于吸附待检测交通显示单元；真空箱的底端设置有真空接入口11，真空接入口11通过真空管道与设置在电气控制柜内的真空负压泵连通；真空负压工作室的顶端设置有真空负压表8，用于测量并显示真空箱内腔压强值。真空负压工作室的结构如图4和图5所示。

橡胶可调真空吸嘴4的结构如图6所示，包括喇叭形气嘴41和圆柱形定位段42，圆柱形定位段的中心轴线上设置有连通真空管道与喇叭形气嘴进气端的通道43，所述圆柱形定位段的中部还设置有卡装在真空箱侧壁上的环形卡槽44。

真空负压工作室工作时，用于在真空负压泵的作用下在真空箱内产生负压，利用单面密布的可调真空吸嘴吸附待检测交通显示单元，保持待检测交通显示单元能够均匀的处在不变形不损坏待检测工作条件下，实现对待检测交通显示单元的测量工作，不需要测量时，使真空腔内部和外界大气压一致，工件自然脱离真空的吸附，可以很好的安装和取下待检测交通显示单元。

当然真空箱的侧壁上还可以设置大尺寸可调真空负压吸嘴，以适于检测各种外形几何尺寸的交通显示单元。

混光腔后端的后端盖6采用CrNi18Ti9不锈钢材料制作而成，为密封固定装置，由8条M5*8mm的不锈钢螺丝安装在混光腔的后端面上。后端盖的中心通过安装卡件61安装有测量待检测交通显示单元平行光轴光照强度的测试探头。后端盖的结构如图7和图8所示。

本发明的电气控制柜2设置有三层，其结构如图2所示。电气控制柜的底层内设置有真空负压泵，用于为真空负压工作室提供负压源；电气控制柜底层的后面板上设置有闯过真空管道的通孔。电气控制柜的中间层中设置有电源供给单元，用于为待检测交通显示单元提供工作电源；电气控制柜中间层的前面板上设置有电压调节按钮以及电源开关按钮。电气控制柜的顶层中设置有光线强度测试仪，通过数据线与测试探头连接，用于测试待检测交通显示单元平行光轴的光照强度；电气控制柜顶层的前面板上设置有安放光线强度测试仪显示面板的窗口以及数据传输接口，数据传输接口通过数据线与光线强度测试仪输出端连接。

其中：电源供给单元包括精密交流稳压电路、整流电路和精密直流输出电路，所述精密交流稳压电路的输入端连接交流电源，精密交流稳压电路的输出端连接整流电路的输入端，整流电路的输出端连接精密直流输出电路的输入端，精密直流输出电路的输出端连接设置在连接箱底部的接线柱。

本实施例的电气控制柜中还设置有热负载控制装置，本实施例中热负载控制装置采用温度传感器，温度传感器实时监测电气控制柜内的温度值，当温度超过所设定的最大值时，报警提示，然后跳闸切断电源，从而保护电气控柜内各个器件的正常工作。。机架上设置有水平调整装置，本实施例中水平调节装置采用固定螺栓，固定螺栓具有一定长度，通过增加橡胶垫来细微的改变混光腔的水平度，使被测交通显示单元的中心与混光腔的中心在同一水平线上。

本发明用于测试待检测交通显示单元的平行光轴发光强度时，首先打开连接箱的遮光盖，将待检测交通显示单元竖直放入真空箱的可调真空吸嘴后方，关闭遮光盖，启动负压真空泵，使待检测交通显示单元在真空负压下，可靠的吸附在可调真空吸嘴上；然后打开电源，给待检测交通显示单元通电，使待检测交通显示单元发光，通过位于后端盖的测试探头对待检测交通显示单元的平行光轴发光强度进行测试，并将其传输给电气控制柜中的光线强度测试仪进行分析并显示。光线强度测试仪所得到的结果可通过数据传输接口输出到其他终端。

Claims (10)

1.测试交通显示单元平行光轴发光强度变化的装置，其特征在于：包括机架(1)，机架的上方水平安装有圆筒形混光腔(3)，混光腔的前端通过连接法兰(5)安装用于定位待检测交通显示单元的真空负压工作室，混光腔的后端安装有封闭混光腔的后端盖(6)，后端盖的中心通过安装卡件(61)安装有测量待检测交通显示单元平行光轴光照强度的测试探头；所述机架上设置有用于调节混光腔水平度的水平调整装置；

所述真空负压工作室包括位于连接箱内的由不锈钢材质制作的真空箱，真空箱朝向混光腔的一面上设置有环形匀布的橡胶可调真空吸嘴(4)，所述橡胶可调真空吸嘴的吸附端朝向混光腔设置；

真空负压工作室下方的机架前端安装有电气控制柜(2)，所述电气控制柜(2)内设置有为真空负压工作室提供负压源的真空负压泵、为待检测交通显示单元提供工作电源的电源供给单元以及与测试探头连接的用于测试待检测交通显示单元平行光轴光照强度的光线强度测试仪。

2.根据权利要求1所述的测试交通显示单元平行光轴发光强度变化的装置，其特征在于：所述电气控制柜(2)的顶端安装有放置真空负压工作室的连接箱(7)，连接箱的侧壁上设置有待检测交通显示单元进出口，进出口处设置有遮光盖(71)，遮光盖的一侧通过铰链与连接法兰(5)连接，遮光盖的另一侧设置有与连接箱可靠吸合的永久性磁铁。

3.根据权利要求2所述的测试交通显示单元平行光轴发光强度变化的装置，其特征在于：所述混光腔、连接箱以及遮光盖的内壁上均铺设有减反射毡，混光腔的外表面喷涂有静电喷涂材料。

4.根据权利要求2所述的测试交通显示单元平行光轴发光强度变化的装置，其特征在于：所述真空箱的底端设置有通过真空管道与设置在电气控制柜内的真空负压泵连通的真空接入口(11)；所述真空负压工作室的顶端还设置有用于测量真空箱内腔压强值的真空负压表(8)。

5.根据权利要求4所述的测试交通显示单元平行光轴发光强度变化的装置，其特征在于：所述橡胶可调真空吸嘴(4)包括喇叭形气嘴(41)和圆柱形定位段(42)，圆柱形定位段的中心轴线上设置有连通真空管道与喇叭形气嘴进气端的通道(43)，所述圆柱形定位段的中部还设置有卡装在真空箱侧壁上的环形卡槽(44)。

6.根据权利要求1所述的测试交通显示单元平行光轴发光强度变化的装置，其特征在于：所述电源供给单元包括精密交流稳压电路、整流电路和精密直流输出电路，所述精密交流稳压电路的输入端连接交流电源，精密交流稳压电路的输出端连接整流电路的输入端，整流电路的输出端连接精密直流输出电路的输入端，精密直流输出电路的输出端连接设置在连接箱底部的接线柱。

7.根据权利要求1所述的测试交通显示单元平行光轴发光强度变化的装置，其特征在于：所述电气控制柜的面板上还设置有数据传输接口(21)，数据传输接口通过数据线与光线强度测试仪输出端连接。

8.根据权利要求1所述的测试交通显示单元平行光轴发光强度变化的装置，其特征在于：所述电气控制柜还设置有用于监测电气控制柜内温度值的温度传感器。

9.根据权利要求1至8任一项所述的测试交通显示单元平行光轴发光强度变化的装置，其特征在于：位于电气控制柜下方设置有滑轮(9)，机架后端设置有滑动锁定脚轮(10)。

10.根据权利要求9所述的测试交通显示单元平行光轴发光强度变化的装置，其特征在于：所述水平调节装置为用于连接机架与混光腔的固定螺栓。