CN105929351B - 测试装置及紫外成像仪灵敏度的测试方法 - Google Patents

测试装置及紫外成像仪灵敏度的测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种测试装置及紫外成像仪灵敏度的测试方法，该测试装置用于测试紫外成像仪的灵敏度，该装置包括积分球、可变光阑和衰减片；其中，积分球设置有入光口和出光口，入光口用于接收光源发出的紫外光，出光口用于输出照度均匀的紫外光；可变光阑设置于积分球的入光口，用于调节光源发出的紫外光的光强；衰减片设置于积分球的出光口，用于将照度均匀的紫外光衰减至具有预设辐射照度的紫外光。本发明中光源发出的紫外光依次经过可变光阑、积分球和衰减片之后输出具有预设辐射照度的紫外光，该紫外光能够用于检测紫外成像仪的灵敏度，进而有效地确保了紫外成像仪检测结果的准确性。

Description

测试装置及紫外成像仪灵敏度的测试方法
技术领域
本发明涉及高压设备检测技术领域，具体而言，涉及一种测试装置及紫外成像仪灵敏度的测试方法。
背景技术
随着电力系统的电网规模的不断扩大、输变电电压等级的提高，电力设备的电压越来越高，对电力设备的绝缘性能要求越来越高。输电线路和变电站的电气设备在大气环境下工作，由于电极和绝缘表面存在的缺陷、导线外绝缘损伤或老化等，所以电力设备会出现电晕放电和表面局部放电的现象。当电力设备发生电晕放电和表面局部放电时，放电部位向外辐射紫外线。这样，通过检测紫外线即可间接评估电气设备的绝缘状况，及时发现电气设备的绝缘缺陷，并进行相应的处理。
目前，一般采用紫外成像仪对电气设备在电晕放电和局部放电过程中辐射的紫外线进行检测，因此，紫外成像仪的性能直接影响检测结果的准确性。在对紫外成像仪的性能进行评估时，灵敏度是评估紫外成像仪的一个重要指标。该灵敏度指标直接影响紫外成像仪检测结果的准确性，但是目前无法准确地检测紫外成像仪的灵敏度。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种测试装置，旨在解决现有技术中无法检测紫外成像仪灵敏度的问题。本发明还提出了一种紫外成像仪灵敏度的测试方法。
一个方面，本发明提出了一种测试装置，用于测试紫外成像仪的灵敏度，该装置包括：积分球、可变光阑和衰减片；其中，积分球设置有入光口和出光口，入光口用于接收光源发出的紫外光，出光口用于输出照度均匀的紫外光；可变光阑设置于积分球的入光口，用于调节光源发出的紫外光的光强；衰减片设置于积分球的出光口，用于将照度均匀的紫外光衰减至具有预设辐射照度的紫外光。
进一步地，上述测试装置还包括：第一支撑体；其中，第一支撑体连接于积分球的外壁且置于入光口；可变光阑可拆卸地连接于第一支撑体。
进一步地，上述测试装置还包括：第二支撑体；其中，第二支撑体连接于积分球的外壁且置于出光口；衰减片可拆卸地连接于第二支撑体。
进一步地，上述测试装置中，衰减片的数量小于等于3，并且，各衰减片沿紫外光的传输方向依次设置。
进一步地，上述测试装置中，入光口与出光口位于积分球的同一直径上。
进一步地，上述测试装置中，入光口至积分球的球心的连线、与出光口至积分球的球心的连线之间的夹角为钝角。
进一步地，上述测试装置还包括：光功率计，设置于积分球内，用于检测积分球内紫外光的光功率。
进一步地，上述测试装置中，光功率计为光电传感器。
本发明中，通过设置积分球，在积分球的入光口处设置可变光阑，在积分球的出光口处设置衰减片，这样光源发出的紫外光依次经过可变光阑、积分球和衰减片之后输出具有预设辐射照度的紫外光，该紫外光能够用于检测紫外成像仪的灵敏度，解决了现有技术中无法检测紫外成像仪灵敏度的问题，进而有效地确保了紫外成像仪检测结果的准确性。
另一方面，本发明还提出了一种紫外成像仪灵敏度的测试方法，该方法包括如下步骤：照射步骤，用具有预设辐射照度的紫外光照射紫外成像仪；判断步骤，判断紫外成像仪是否接收到紫外光；确定步骤，根据判断结果确定紫外成像仪是否满足预设灵敏度。
进一步地，上述紫外成像仪灵敏度的测试方法中，在确定步骤中，当紫外成像仪接收到紫外光时，确定紫外成像仪满足预设灵敏度；当紫外成像仪未接收到紫外光时，确定紫外成像仪不满足预设灵敏度。
本发明中，测试装置用输出的具有预设辐射照度的紫外光照射紫外成像仪，通过检测紫外成像仪是否接收到预设辐射照度的紫外光从而判断紫外成像仪是否满足预设灵敏度，实现了对紫外成像仪的灵敏度的检测，进而有效地确保了紫外成像仪检测结果的准确性。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的测试装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的测试装置中，光源与可变光阑之间的计算参数示意图；
图3为本发明实施例提供的紫外成像仪灵敏度的测试方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
测试装置实施例：
参见图1，图1为本发明实施例提供的测试装置的结构示意图。该测试装置用于测试紫外成像仪7的灵敏度，如图所示，该装置可以包括：积分球1、可变光阑2和衰减片3。其中，积分球1设置有入光口11和出光口12，入光口11用于接收光源8发出的紫外光，出光口12用于输出照度均匀的紫外光。可变光阑2设置于积分球1的入光口11，该可变光阑2用于调节光源8发出的紫外光的光强。衰减片3设置于积分球1的出光口12，该衰减片3用于将照度均匀的紫外光衰减至具有预设辐射照度的紫外光。具体地，积分球1的入光口11与光源8相对应，出光口12与紫外成像仪7的入射口71相对应。光源8发出的紫外光的光强调节是通过调节可变光阑2的孔径来实现的。
需要说明的是，具体实施时，预设辐射照度可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。
工作时，光源8发出的紫外光照射积分球1的入光口11，紫外光先经过可变光阑2再通过入光口11进入积分球1内。可变光阑2可将紫外光的光强调节至预设光强，具有预设光强的紫外光在积分球1内进行漫反射，形成照度均匀的紫外光。该照度均匀的紫外光由出光口12处输出，输出的紫外光经衰减片3进行衰减使得输出的紫外光的辐射照度为预设辐射照度，则具有预设辐射照度的紫外光照射紫外成像仪7的入射口71。如果紫外成像仪7的入射口71接收到该具有预设辐射照度的紫外光，则确定该紫外成像仪7的灵敏度满足预设灵敏度。如果紫外成像仪7的入射口71未接收到该具有预设辐射照度的紫外光，则确定该紫外成像仪7的灵敏度不满足预设灵敏度。
需要说明的是，具体实施时，预设光强可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。该紫外成像仪7的预设灵敏度与紫外光的预设辐射照度相对应，不同的紫外成像仪7的预设灵敏度不同，则测试装置输出的紫外光的预设辐射照度也不同。
可以看出，本实施例中，通过设置积分球1，在积分球1的入光口11设置可变光阑2，在积分球1的出光口12设置衰减片3，这样光源8发出的紫外光依次经过可变光阑2、积分球1和衰减片3之后输出具有预设辐射照度的紫外光，该紫外光能够用于检测紫外成像仪7的灵敏度，解决了现有技术中无法检测紫外成像仪灵敏度的问题，进而有效地确保了紫外成像仪7检测结果的准确性。
继续参见图1，上述实施例中，该装置还可以包括：第一支撑体4。其中，第一支撑体4连接于积分球1的外壁且置于入光口11。可变光阑2可拆卸地连接于第一支撑体4。具体地，第一支撑体4设置于积分球1的外部。可变光阑2与第一支撑体4通过螺纹连接。第一支撑体4可以为圆柱体，本实施例对第一支撑体4的形状不作任何限制。
可以看出，本实施例的结构简单，易于实现，并且，可变光阑2通过第一支撑体4连接于积分球1，有效地确保了可变光阑2与积分球1之间的稳定连接，避免了可变光阑2直接连接于积分球1导致的连接不牢固。
继续参见图1，上述各实施例中，该装置还可以包括：第二支撑体5。其中，第二支撑体5连接于积分球1的外壁且置于出光口12。衰减片3可拆卸地连接于第二支撑体5。具体地，第二支撑体5设置于积分球1的外部。衰减片3与第二支撑体5通过螺纹连接。第二支撑体5可以为圆柱体，本实施例对第二支撑体5的形状不作任何限制。
可以看出，本实施例的结构简单，易于实现，并且，衰减片3通过第二支撑体5连接于积分球1，有效地确保了衰减片3与积分球1之间的稳定连接，避免了衰减片3直接连接于积分球1导致的连接不牢固。
继续参见图1，上述各实施例中，衰减片3的数量小于等于3，这样确保了紫外光的预设辐射照度的计算准确，避免衰减片3设置太多导致的紫外光的预设辐射照度计算不准确。各衰减片3在积分球1的出光口12沿紫外光的传输方向依次设置。
上述各实施例中，积分球1的入光口11与出光口12位于积分球1的同一直径上。具体地，入光口11的轴线与出光口12的轴线的连线为积分球1的一条直径。
继续参见图1，上述各实施例中，积分球1的入光口11至积分球1的球心的连线、与出光口12至积分球1的球心的连线之间的夹角β为钝角。优选的，β大于等于135°，且小于180°。具体地，入光口11的轴线与球心的连线为L1，出光口12的轴线与球心的连线为L2，L1与L2之间的夹角为β。
继续参见图1，上述各实施例中，该装置还可以包括：光功率计6。其中，光功率计6设置于积分球1内，该光功率计6检测积分球1内紫外光的光功率。优选的，光功率计6为光电传感器。更优选的，该光功率计6的型号为NOVAⅡ。
下面结合附图1和附图2对本发明实施例中的测试装置进行详细说明。
由于不同的紫外成像仪的灵敏度是不同的，所以测试装置输出的紫外光的预设辐射强度需要根据不同的紫外成像仪的灵敏度进行调节，以使紫外光的预设辐射强度与紫外成像仪的灵敏度相匹配，从而实现根据紫外成像仪是否能够接收到该紫外光来检测紫外成像仪的灵敏度是否满足预设灵敏度。
具体地，积分球1输出的紫外光的辐射照度的调节方法如下：
光源8发出的紫外光通过可变光阑2输入至积分球1内，积分球1内的光功率计6检测积分球1内紫外光的光功率，并将检测到的紫外光的光功率值记为P1。
(1)根据公式计算光源的辐射强度Ie。
(2)根据公式计算光源的立体角Ω1，上式中的d1为可变光阑的半径，l为光源至可变光阑的距离。
(3)根据公式计算积分球内紫外光的辐射通量Φ1。
(4)根据公式计算积分球内的紫外光的辐射照度E1，上式中的r1为积分球的半径，η1为积分球的反射率。
(5)根据公式τ＝10-光密度*100％确定衰减片的总透过率τ，上式中的光密度值为衰减片的性能参数。
(6)根据公式E0＝E1*τ计算出积分球输出的紫外光经衰减片衰减后的辐射照度E0，该E0即为与紫外成像仪的灵敏度相匹配的紫外光的预设辐射照度。
具体实施时，积分球的反射率η1可以取1，衰减片可以选择3个。当衰减片选择3个时，各衰减片的光密度可以为2、3、3，则衰减片的总透过率τ＝10-2*10-3*10-3＝10-8。
通过上述计算方法可知，当积分球的反射率η1和积分球的半径r1为定值时，随着可变光阑的半径d1、光源至可变光阑的距离l的变化，积分球内的紫外光的辐射照度E1也会发生变化，并且随着选择的衰减片的数量、衰减片的光密度值的变化，衰减片的总透过率τ也会发生变化，从而积分球1输出的紫外光经衰减片3衰减后的辐射照度E0也会相应的变化。因此，当紫外成像仪7的预设灵敏度确定之后，可以根据该预设灵敏度确定所需的紫外光的预设辐射照度E0。再根据该预设辐射照度值E0与积分球内的紫外光的辐射照度E1、衰减片的总透过率τ之间的关系，调节可变光阑的半径d1、光源至可变光阑的距离l以及确定衰减片3的个数和衰减片3的光密度值以使计算出的紫外光的辐射照度为预设辐射照度E0，也就是说测试装置输出的紫外光的辐射照度为预设辐射照度E0。
当测试装置测试不同的紫外成像仪7的灵敏度时，根据上述调节方法调节可变光阑的半径d1、光源至可变光阑的距离l以及确定衰减片3的个数和衰减片3的光密度值即可使得测试装置输出的紫外光的预设辐射照度与紫外成像仪7的预设灵敏度相对应。当确定测试装置输出的紫外光的辐射照度为预设辐射照度时，确保可变光阑的半径d1、光源至可变光阑的距离l以及确定衰减片3的个数和衰减片3的光密度值不变，将光源8输出的紫外光依次经过可变光阑2、积分球1和衰减片3照射紫外成像仪7的入射口71，根据紫外成像仪7的入射口71是否接收到该紫外光来判断紫外成像7的灵敏度是否满足预设灵敏度。
综上所述，本实施例中，通过设置积分球1，在积分球1的入光口11处设置可变光阑2，在积分球1的出光口12处设置衰减片3，这样光源8发出的紫外光依次经过可变光阑2、积分球1和衰减片3之后输出具有预设辐射照度的紫外光，该紫外光能够用于检测紫外成像仪7的灵敏度，进而有效地确保了紫外成像仪7检测结果的准确性。
测试方法实施例：
本发明还提出了一种紫外成像仪灵敏度的测试方法。参见图3，图3为本发明实施例提供的紫外成像仪灵敏度的测试方法的流程图。该方法包括如下步骤：
照射步骤S1，用具有预设辐射照度的紫外光照射紫外成像仪。
具体地，采用上述实施例中的测试装置输出具有预设辐射照度的紫外光，用该紫外光照射紫外成像仪7的入射口71。其中，该测试装置的具体实施过程参见上述说明即可，本实施例在此不再赘述。
判断步骤S2，判断紫外成像仪是否接收到该紫外光。
具体地，测试装置输出的具有预设辐射照度的紫外光照射紫外成像仪7的入射口71，紫外成像仪7通过入射口71检测是否接收到该紫外光。
确定步骤S3，根据判断结果确定紫外成像仪是否满足预设灵敏度。
具体地，当紫外成像仪7接收到紫外光时，确定紫外成像仪7满足预设灵敏度；当紫外成像仪7未接收到紫外光时，确定紫外成像仪7不满足预设灵敏度。具体实施时，预设灵敏度可以根据紫外成像仪进行确定，本实施例对此不做任何限制。
可以看出，本实施例中，测试装置用输出的具有预设辐射照度的紫外光照射紫外成像仪，通过检测紫外成像仪是否接收到预设辐射照度的紫外光从而判断紫外成像仪是否满足预设灵敏度，实现了对紫外成像仪的灵敏度的检测，进而有效地确保了紫外成像仪检测结果的准确性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种测试装置，用于测试紫外成像仪的灵敏度，其特征在于，包括：积分球(1)、可变光阑(2)和衰减片(3)；其中，
所述积分球(1)设置有入光口(11)和出光口(12)，所述入光口(11)用于接收光源(8)发出的紫外光，所述出光口(12)用于输出照度均匀的紫外光；
所述可变光阑(2)设置于所述积分球的入光口(11)，用于调节所述光源(8)发出的紫外光的光强；
所述衰减片(3)设置于所述积分球的出光口(12)，用于将照度均匀的紫外光衰减至具有预设辐射照度的紫外光；所述紫外光照射所述紫外成像仪以根据所述紫外成像仪是否接收到所述紫外光来确定所述紫外成像仪是否满足预设灵敏度；其中，所述预设辐射照度是根据所述预设灵敏度调节所述可变光阑(2)和所述衰减片(3)的相应参数来确定的以使所述预设辐射照度与所述预设灵敏度相对应。
2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，还包括：第一支撑体(4)；其中，
所述第一支撑体(4)连接于所述积分球(1)的外壁且置于所述入光口(11)；所述可变光阑(2)可拆卸地连接于所述第一支撑体(4)。
3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，还包括：第二支撑体(5)；其中，
所述第二支撑体(5)连接于所述积分球(1)的外壁且置于所述出光口(12)；所述衰减片(3)可拆卸地连接于所述第二支撑体(5)。
4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述衰减片(3)的数量小于等于3，并且，各所述衰减片(3)沿紫外光的传输方向依次设置。
5.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述入光口(11)与所述出光口(12)位于所述积分球(1)的同一直径上。
6.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述入光口(11)至所述积分球(1)的球心的连线、与所述出光口(12)至所述积分球(1)的球心的连线之间的夹角为钝角。
7.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，还包括：
光功率计(6)，设置于所述积分球(1)内，用于检测所述积分球内紫外光的光功率。
8.根据权利要求7所述的测试装置，其特征在于，所述光功率计(6)为光电传感器。
9.一种紫外成像仪灵敏度的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
照射步骤，用具有预设辐射照度的紫外光照射紫外成像仪；
判断步骤，判断所述紫外成像仪是否接收到所述紫外光；
确定步骤，根据判断结果确定所述紫外成像仪是否满足预设灵敏度；
其中，所述预设辐射照度是根据所述预设灵敏度进行调节来确定的以使所述预设辐射照度与所述预设灵敏度相对应。
10.根据权利要求9所述的紫外成像仪灵敏度的测试方法，其特征在于，所述确定步骤中，
当所述紫外成像仪接收到所述紫外光时，确定所述紫外成像仪满足预设灵敏度；
当所述紫外成像仪未接收到所述紫外光时，确定所述紫外成像仪不满足预设灵敏度。
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