CN111586921B - 具有入水出水自动开关照明的核电站用灯具及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开具有入水出水自动开关照明的核电站用灯具及使用方法，所述核电站用灯具由灯具壳体、控制电路及光源部件组成，所述灯具壳体具有壳体侧壁，所述壳体侧壁采用透明玻璃材质，所述壳体侧壁的内面布置有四个电容测量点，其中两个电容测量点处于所述壳体侧壁顶部的左右两侧，余下两个处于所述壳体侧壁底部的左右两侧，每个所述电容测量点处均布置有一个透明电极，所述透明电极与所述壳体侧壁共同形成测量电容，所述控制电路根据四个所述测量电容的电容容量的变化情况控制所述光源部件的开启或关闭。本发明的有益效果在于：入水出水能够自动开关照明。

Description

具有入水出水自动开关照明的核电站用灯具及使用方法

技术领域

本发明涉及核电站用灯具领域，特别地是，具有入水出水自动开关照明的核电站用灯具及使用方法。

背景技术

中国实用新型专利CN108105669A公告的“一种用于核电站的大功率窄光束LED灯”为一种水下照明灯具，其开关键设置于灯具壳体上，需要手动按键控制光源部件的开启与关闭。然而，该种灯具的功率比较大，且水下具有一定的污染性。可见，采用手动控制具有较为危险。

发明内容

本发明目的是克服现有技术中核电站用灯具手动控制的问题，而提供一种新型的具有入水出水自动开关照明的核电站用灯具及使用方法。

为了实现这一目的，本发明的技术方案如下：具有入水出水自动开关照明的核电站用灯具，所述核电站用灯具由灯具壳体、控制电路及光源部件组成，所述灯具壳体具有壳体侧壁，所述壳体侧壁采用透明玻璃材质，所述壳体侧壁的内面布置有四个电容测量点，其中两个电容测量点处于所述壳体侧壁顶部的左右两侧，余下两个处于所述壳体侧壁底部的左右两侧，每个所述电容测量点处均布置有一个透明电极，所述透明电极与所述壳体侧壁共同形成测量电容，所述控制电路根据四个所述测量电容的电容容量的变化情况控制所述光源部件的开启或关闭，当且仅当四个所述测量电容的电容容量均增大，所述控制电路才会控制所述光源部件开启。

作为具有入水出水自动开关照明的核电站用灯具的优选方案，每一个所述测量电容均对应有一个电容容量变化检测单元，所述电容容量变化检测单元由电源、电容C1、电容C2、二极管D1、电阻R1、电压比较器组成，所述电源的输出端与所述电容C1的第一端相连，所述电容C1的第二端分别与所述测量电容的第一端及所述二极管D1的正极相连，所述二极管D1的负极分别与所述电容C2的第一端、所述电阻R1的第一端、所述电压比较器的第一输入端相连，所述电压比较器的第二输入端与基准电压相连，所述测量电容的第二端、所述电容C2的第二端及所述电阻R1的第二端均接地，所述电源具有固定的输出电压及固定的输出频率，所述电源通过所述电容C1给所述测量电容供电，所述电容C1与所述测量电容先通过分压再经过所述二极管D1的整流及所述电容C2的滤波后产生根据所述测量电容的电容容量变化而变化的直流电压，所述电压比较器的输出端用于根据所述直流电压与所述基准电压的比较结果选择性地输出开启信号或关闭信号。

作为具有入水出水自动开关照明的核电站用灯具的优选方案，当所述测量电容的电容容量增大，所述直流电压大于所述基准电压，所述电压比较器输出开启信号；所述测量电容的电容容量未增大，所述直流电压小于所述基准电压，所述电压比较器输出关闭信号。

作为具有入水出水自动开关照明的核电站用灯具的优选方案，所述控制电路包含有与门单元，所述与门单元具有四个输入端及一个输出端，所述与门单元的四个输入端分别与四个所述电容容量变化测量检测单元中所述电压比较器的输出端一一连接，只有当四个所述电容容量变化测量检测单元中所述电压比较器的输出端均出输出开启信号，所述与门单元的输出端才会输出开启信号给所述光源部件。

本发明还涉及具有入水出水自动开关照明的核电站用灯具的使用方法，包含有以下步骤，

提供所述的核电站用灯具；

初始时，所述核电站用灯具处于水上，四个所述测量电容均在水上，四个所述测量电容的电容容量均未增大，四个所述测量电容所对应的所述电容容量变化测量检测单元中所述电压比较器的输出端均出输出关闭信号，所述与门单元输出关闭信号给所述光源部件，所述光源部件维持关闭；

下放所述核电站用灯具，当所述壳体侧壁底部的两个所述测量电容处于水下，而所述壳体侧壁顶部的两个所述测量电容处于水上，所述壳体侧壁底部的两个所述测量电容的电容容量增大，所述壳体侧壁顶部的两个所述测量电容的电容容量未增大，所述壳体侧壁底部的两个所述测量电容所对应的所述电容容量变化测量检测单元中所述电压比较器的输出端均出输出开启信号，所述壳体侧壁顶部的两个所述测量电容所对应的所述电容容量变化测量检测单元中所述电压比较器的输出端均出输出关闭信号，所述与门单元输出关闭信号给所述光源部件，所述光源部件维持关闭；

待所述核电站用灯具完全下放入水，四个所述测量电容均在水下，四个所述测量电容均增大，四个所述测量电容所对应的所述电容容量变化测量检测单元中所述电压比较器的输出端均出输出开启信号，所述与门单元输出开启信号给所述光源部件，所述光源部件照明工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果至少在于：1.利用所述测量电容的设计，实现入水出水自动开关照明；2.四个所述测量电容，上下各两个，以提高自动开关控制的精确性。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

图2为本发明一实施例中电容容量变化检测单元的结构示意图。

图3为本发明一实施例中控制电路的控制原理图。

具体实施方式

下面通过具体的实施方式连接附图对本发明作进一步详细说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参见图1，图中所示的是具有入水出水自动开关照明的核电站用灯具。

所述核电站用灯具由灯具壳体、控制电路及光源部件组成。所述灯具壳体具有壳体顶壁、壳体底壁及壳体侧壁1。所述壳体侧壁1为矩形结构。所述壳体侧壁1采用透明玻璃材质。所述光源部件的光束能够穿过所述壳体侧壁1向外出射。所述壳体侧壁1的内面布置有四个电容测量点。其中两个电容测量点处于所述壳体侧壁顶部的左右两侧，余下两个处于所述壳体侧壁底部的左右两侧，即在所述壳体侧壁1的四个边角位置。每个所述电容测量点处均布置有一个透明电极2。所述透明电极2与所述壳体侧壁1共同形成测量电容（其中，所述透明电极2为电容的一导体，所述壳体侧壁为电容的绝缘介质，所述壳体侧壁外面的介质为电容的另一导体）。若所述壳体侧壁外面的介质由空气转为液体水，液体水是良导体，则所述测量电容的电容容量增大。所述壳体侧壁外面的介质默认为空气。

所述控制电路用于控制所述光源部件。所述控制电路根据四个所述测量电容的电容容量的变化情况控制所述光源部件的开启或关闭。当且仅当四个所述测量电容的电容容量均增大，此时表明所述灯具壳体已完全入水，所述控制电路即可控制所述光源部件开启。若有一个所述测量电容的电容容量未增大，则所述控制电路控制所述光源部件关闭。上述设计的目的在于，提高自动开关控制的精确性。因为当有一个或两个电容测量点增大，可能是由于操作人员手触等形式造成的，而不是所述灯具壳体完全入水。

每一个所述测量电容均对应有一个电容容量变化检测单元。请参见图2，图中示出的是所述测量电容的电容容量变化检测单元。所述电容容量变化检测单元由电源、电容C1、电容C2、二极管D1、电阻R1、电压比较器等部件组成。所述电源的输出端与所述电容C1的第一端相连。所述电容C1的第二端分别与所述测量电容的第一端及所述二极管D1的正极相连。所述二极管D1的负极分别与所述电容C2的第一端、所述电阻R1的第一端、所述电压比较器的第一输入端相连。所述电压比较器的第二输入端与基准电压相连。所述测量电容的第二端、所述电容C2的第二端及所述电阻R1的第二端均接地。所述电压比较器的输出端用于输出开启信号或关闭信号。所述电源具有固定的输出电压及固定的输出频率。所述电源通过所述电容C1给所述测量电容供电。所述电容C1与所述测量电容先通过分压再经过所述二极管D1的整流及所述电容C2的滤波后产生根据所述测量电容的电容容量变化而变化的直流电压。当所述测量电容被移入水下，所述测量电容的电容容量增大，所述电压比较器的第一输入端接收到的所述直流电压大于所述基准电压，所述电压比较器输出开启信号（本实施例为高电平）。当所述测量电容未被移入水下，所述测量电容的电容容量未增大，则所述电压比较器的第一输入端接收到的所述直流电压小于所述基准电压，所述电压比较器输出关闭信号（本实施例为低电平）。不难看出，利用所述电容容量变化检测单元，即可判断所述测量电容是否有影响电容变化的因素。需要说明的是，对于本领域技术人员而言，在上述设计思路的引导下，所述电容容量变化检测单元中各电子器件的选型为习知技术，不再赘述。

请参见图3，图中示出的是所述控制电路的控制原理图。所述控制电路包含有与门单元。所述与门单元具有四个输入端及一个输出端。所述与门单元的四个输入端分别与四个所述电容容量变化测量检测单元中所述电压比较器的输出端一一连接。只有当四个所述电容容量变化测量检测单元中所述电压比较器的输出端均出输出开启信号（本实施例为高电平），所述与门单元的输出端才会输出开启信号（本实施例为高电平）给所述光源部件，以驱动所述光源部件照明。

所述核电站用灯具的使用方法：初始时，所述核电站用灯具处于水上，即，四个所述测量电容均在水上（空气中），四个所述测量电容的电容容量均未增大，四个所述测量电容所对应的所述电容容量变化测量检测单元中所述电压比较器的输出端均出输出关闭信号，所述与门单元输出关闭信号给所述光源部件，所述光源部件维持关闭。下放所述核电站用灯具，当所述壳体侧壁底部的两个所述测量电容处于水下，而所述壳体侧壁顶部的两个所述测量电容处于水上，所述壳体侧壁底部的两个所述测量电容的电容容量增大，所述壳体侧壁顶部的两个所述测量电容的电容容量未增大，即，所述壳体侧壁底部的两个所述测量电容所对应的所述电容容量变化测量检测单元中所述电压比较器的输出端均出输出开启信号，而所述壳体侧壁顶部的两个所述测量电容所对应的所述电容容量变化测量检测单元中所述电压比较器的输出端均出输出关闭信号，所述与门单元输出关闭信号给所述光源部件，所述光源部件维持关闭。待所述核电站用灯具完全下放入水，即，四个所述测量电容均在水下，四个所述测量电容均增大，四个所述测量电容所对应的所述电容容量变化测量检测单元中所述电压比较器的输出端均出输出开启信号，所述与门单元输出开启信号给所述光源部件，所述光源部件开始照明。

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

Claims (4)

1.具有入水出水自动开关照明的核电站用灯具，其特征在于，所述核电站用灯具由灯具壳体、控制电路及光源部件组成，所述灯具壳体具有壳体侧壁，所述壳体侧壁采用透明玻璃材质，所述壳体侧壁的内面布置有四个电容测量点，其中两个电容测量点处于所述壳体侧壁顶部的左右两侧，余下两个处于所述壳体侧壁底部的左右两侧，每个所述电容测量点处均布置有一个透明电极，所述透明电极与所述壳体侧壁共同形成测量电容，所述控制电路根据四个所述测量电容的电容容量的变化情况控制所述光源部件的开启或关闭，当且仅当四个所述测量电容的电容容量均增大，所述控制电路才会控制所述光源部件开启；

每一个所述测量电容均对应有一个电容容量变化检测单元，所述电容容量变化检测单元由电源、电容C1、电容C2、二极管D1、电阻R1、电压比较器组成，所述电源的输出端与所述电容C1的第一端相连，所述电容C1的第二端分别与所述测量电容的第一端及所述二极管D1的正极相连，所述二极管D1的负极分别与所述电容C2的第一端、所述电阻R1的第一端、所述电压比较器的第一输入端相连，所述电压比较器的第二输入端与基准电压相连，所述测量电容的第二端、所述电容C2的第二端及所述电阻R1的第二端均接地，所述电源具有固定的输出电压及固定的输出频率，所述电源通过所述电容C1给所述测量电容供电，所述电容C1与所述测量电容先通过分压再经过所述二极管D1的整流及所述电容C2的滤波后产生根据所述测量电容的电容容量变化而变化的直流电压，所述电压比较器的输出端用于根据所述直流电压与所述基准电压的比较结果选择性地输出开启信号或关闭信号。

2.根据权利要求1所述的具有入水出水自动开关照明的核电站用灯具，其特征在于，当所述测量电容的电容容量增大，所述直流电压大于所述基准电压，所述电压比较器输出开启信号；所述测量电容的电容容量未增大，所述直流电压小于所述基准电压，所述电压比较器输出关闭信号。

3.根据权利要求1所述的具有入水出水自动开关照明的核电站用灯具，其特征在于，所述控制电路包含有与门单元，所述与门单元具有四个输入端及一个输出端，所述与门单元的四个输入端分别与四个所述电容容量变化测量检测单元中所述电压比较器的输出端一一连接，只有当四个所述电容容量变化测量检测单元中所述电压比较器的输出端均出输出开启信号，所述与门单元的输出端才会输出开启信号给所述光源部件。

4.具有入水出水自动开关照明的核电站用灯具的使用方法，其特征在于，包含有以下步骤，

提供权利要求3所述的核电站用灯具；

初始时，所述核电站用灯具处于水上，四个所述测量电容均在水上，四个所述测量电容的电容容量均未增大，四个所述测量电容所对应的所述电容容量变化测量检测单元中所述电压比较器的输出端均出输出关闭信号，所述与门单元输出关闭信号给所述光源部件，所述光源部件维持关闭；

下放所述核电站用灯具，当所述壳体侧壁底部的两个所述测量电容处于水下，而所述壳体侧壁顶部的两个所述测量电容处于水上，所述壳体侧壁底部的两个所述测量电容的电容容量增大，所述壳体侧壁顶部的两个所述测量电容的电容容量未增大，所述壳体侧壁底部的两个所述测量电容所对应的所述电容容量变化测量检测单元中所述电压比较器的输出端均出输出开启信号，所述壳体侧壁顶部的两个所述测量电容所对应的所述电容容量变化测量检测单元中所述电压比较器的输出端均出输出关闭信号，所述与门单元输出关闭信号给所述光源部件，所述光源部件维持关闭；

待所述核电站用灯具完全下放入水，四个所述测量电容均在水下，四个所述测量电容均增大，四个所述测量电容所对应的所述电容容量变化测量检测单元中所述电压比较器的输出端均出输出开启信号，所述与门单元输出开启信号给所述光源部件，所述光源部件照明工作。

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