CN201293710Y - 自动变光焊接滤光镜转换时间测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动变光焊接滤光镜转换时间测试仪，包括：控制器，与该控制器电连接的A/D采集卡；信号生成器，该信号生成器与所述A/D采集卡电连接，用于调节适合于所述触发光源的工作电压；触发光源，该触发光源与所述信号生成器电连接，用于发出检测光；光电传感器，该光电传感器与所述A/D采集卡电连接，用于接收透过所述自动变光焊接滤光镜的光强，并将该光强传输给A/D采集卡；其中，所述控制器用于控制所述A/D采集卡的启动，并处理由所述A/D采集卡所采集的数据。该触发光源优选为LED。本装置能够实现对自动变光焊接滤光镜转换时间的快速测量，节省了大量的人力，并大大提高了测量效率。

Description

自动变光焊接滤光镜转换时间测试仪

技术领域

本实用新型涉及一种自动变光焊接滤光镜转换时间测试仪，该转换仪用于检测自动变光焊接滤光镜的转换时间。

背景技术

在焊接滤光镜的技术领域，对于自动变光焊接滤光镜的转换时间存在着严格的要求。例如，在欧洲、美国及日本等国家标准中对自动变光焊接滤光镜的转换时间都有硬性指标。这是因为，在实际应用中，自动变光焊接滤光镜的转换时间的快慢直接影响到操作者眼睛的舒适程度和被伤害程度。如果转换时间过慢，就会对操作工程师的眼睛造成较大损伤，甚至有晃眼的危险，也就是操作工程师眼前会忽然变黑，并持续一段时间，然后逐渐能看到。操作工程师利用这种产品进行焊接作业，眼睛会造成极大的伤害，不符合产品厂商对产品劳动安全保护人性化追求的趋势。

因此，在自动变光焊接滤光镜出厂之前，需要对其转换时间进行检测，即检测自动变光焊接滤光镜从明态(明亮状态)转换为暗态(变暗状态)的时间，测量自动变光焊接滤光镜的转换时间，查看其是否达到相应的行业标准。

因此，存在着提供一种能够检测自动变光焊接滤光镜的转换时间的测试仪的需求，在简化人工作复杂度的同时精准地测量出转换时间。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够检测自动变光焊接滤光镜转换时间的测试仪，以实现对自动变光焊接滤光镜的测量及准确测量。

为此，本实用新型提供了一种自动变光焊接滤光镜转换时间测试仪，其特征在于，包括控制器，与该控制器电连接的A/D采集卡；信号生成器，该信号生成器与所述A/D采集卡电连接，用于调节适合于所述触发光源的工作电压；触发光源，该触发光源与所述信号生成器电连接，用于发出检测光；光电传感器，该光电传感器与所述A/D采集卡电连接，用于接收透过所述自动变光焊接滤光镜的光强，并将该光强传输给A/D采集卡；其中，所述控制器用于控制所述A/D采集卡的启动，并处理由所述A/D采集卡所采集的数据。

进一步，所述触发光源为LED。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

由于采用了具有上述结构的自动变光焊接滤光镜转换时间测试仪，能够实现对自动变光焊接滤光镜转换时间的快速测量，因此节省了大量的人力，并大大提高了测量效率；另外，由于A/D采集卡能准确控制采样时间以及触发光源的发光时间，测量时间测量完全实现电子化、自动化，因此，测量时间准确。

本实用新型的一个或更多的实施例的细节在下面的附图和说明中叙述。从下面的优选实施例、附图的说明和权利要求，本发明的其他特征、目的和优点将变得清楚。

附图说明

参考附图，其中贯穿附图，相同的参考数字表示相同的部件。现在将参考附图，说明本发明的不同实施例。应该理解的是，这些附图仅仅示出了本实用新型的典型实施例，因此不应该认为是限制本实用新型的范围。其中：

图1为本实用新型一个示例性实施例的结构示意图；

图2为本实用新型另一个示例性实施例的结构示意图；

图3为本实用新型另一个示例性实施例的结构示意图；

图4为一个示例性自动变光焊接滤光镜的示意图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本实用新型进行更详细地说明，在附图中示出了本实用新型的示例性实施例。然而，本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本实用新型全面和完整，并将本实用新型的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。

图1示出了本实用新型的自动变光焊接滤光镜转换时间测试仪的一个实施例，该滤光镜转换时间测试仪包括：控制器7，与该控制器7电连接的A/D采集卡2；光电传感器6，该光电传感器6与A/D采集卡2电连接，用于接收透过自动变光焊接滤光镜8的光强；信号生成器3，该信号生成器3与A/D采集卡2电连接，用于调节适合触发光源工作的电压；触发光源5，该触发光源5与信号生成器3电连接，用于发出检测光，该检测光透过自动变光焊接滤光镜8射出，以便于位于自动变光焊接滤光镜8另一侧的光电传感器6感应其光强。优选地，该装置进一步包括固定支架9，用于支撑和/或固定所述自动变光焊接滤光镜样品。

为了测量自动变光焊接滤光镜8的转换时间，需要将自动变光焊接滤光镜8布置在触发光源5和光电传感器6之间。当触发光源发光时，光透过自动变光焊接滤光镜8入射到光电传感器6，例如如图1中箭头所示意示出的。光电传感器6为光敏感元件，能感应出光的强弱，并能够将光的强弱信号转换为电信号，并将此电信号传输至与其连接的A/D采集卡2。容易理解的是，本实用新型所采用的光电传感器并无特殊的要求，只要能达到接收通过自动变光焊接滤光镜8的光强的量程范围的传感器均适合，因此本实用新型不对此进行具体限定。

其中，信号生成器3可以产生各种电压值的信号源，用于为触发光源5提供不同的参考电压。该信号生成器3与触发光源5电连接。触发光源5是用于模拟电焊弧光所采用的触发光源，当将触发光源5接入一定电压时，可以按照设置好的参数发出相应的光强。优选地，在实用新型的一个实施例中采用的是LED光源。在本实用新型的另一个实施例中，考虑到技术加工和实际实现的情况，使用的是550nm的LED光源。由于人眼最敏感的光波是556nm，使用550nm的LED光源极其接近556nm，因此可以更好的模拟人眼的敏感程度，对人眼睛的伤害最小，符合人机工程的设计理念，本实用新型对此LED光源并无特殊要求，只要能达到测试所需光强的LED光源均适合，因此本实用新型不对此进行具体限定。另外，在另一个实施例中，使用激光器作为触发光源，例如可以使用红光、黄光、蓝光、绿光等激光器作为激发光源。但是，使用激光器作为触发光源存在着这样的技术问题，激光器相对来说成本较高，对于保证质量且降低成本的企业来说，成本无疑是考虑的重要因素；更严重的是，使用激光器期间，如果不谨慎，可能会致盲，但是LED灯没有这种副作用。尽管作了上述说明，但是本实用新型仍然可以使用各种激光器作为触发光源。

其中，A/D采集卡用于接收控制器发出的指令，向信号生成器、光电传感器发出指令，并把接收的信息传输给控制器。本实用新型所采用的A/D采集卡，对此并无特殊要求，只要能达到应用所需的数据处理要求均适合，因此本实用新型不对此进行具体限定。A/D采集卡中还可以设置有信号放大电路、滤波电路、A/D转换器等，市面上可以买到许多集成了这些电路模块的A/D采集卡，因此为了简略起见，省略对其详细说明。

其中，控制器7，例如优选可以为PC，或者其他可以执行一系列可执行指令的装置。控制器7可以用于接收用户输入启动测试指令，控制器将该启动测试的指令传输给A/D采集卡2；A/D采集卡2接收到启动测试指令之后，接着将指令发送至信号生成器3，在发送至信号生成器的同时，向光电传感器6发送指令；信号生成器3接收到启动测试指令之后，向触发光源5输出电压为该预设的参考电压的脉冲信号；触发光源5由于受到脉冲信号的激励，发出相应的光强；光电传感器6收到指令之后，开始工作，接收透过自动变光焊接滤光镜8的光强，并将采集的数据发送至A/D采样卡，并由A/D采样卡将采样数据发送至控制器7。容易理解的是，控制器7中的这些步骤的执行可以通过以软件形式安装在计算机中的程序代码来实现。控制器7中还设置有触发光源电压检测模块，通过选定不同的触发光源的型号并设定使用的参考电压值，可以使得整个系统更协调地工作。例如，如果触发光源的参考电压值过大或过小，控制器7可以发出警告信号，例如以对话框或者发出声音提示的方式提醒用户。另外，由于触发光源5可以选择例如不同波长的LED，控制器7可以根据触发光源5的不同进行相应的设定配置，以使用不同的触发光源的工作要求。

下面说明自动变光焊接滤光镜转换时间测试仪具体工作过程。触发光源5发出的光透过布置在触发光源5和光电传感器6之间的自动变光焊接滤光镜8，如图1中箭头所指示的，射到光电传感器6上。由于触发光源5在脉冲信号的作用下发光，该光模拟焊接过程中焊接弧光，因此照射到自动变光焊接滤光镜8时，自动变光焊接滤光镜8会自动地变暗，即由明态变为暗态。当透过自动变光焊接滤光镜8的光照射到光电传感器6上时，光电传感器6将光信号转换为电信号；对于不同的光强大小，转换为不同的电信号。在这时，只需要通过A/D采集卡2按照一定的采样频率读取光电传感器6的电信号大小，即可及时获取透过自动变光焊接滤光镜样本8的光强的大小。

控制器7根据由A/D采样卡收集并发送的光电传感器6的采样值，按照下列公式(1)计算出液晶镜片组样本8的转换时间t_S，即自动变光焊接滤光镜样本8从明态到暗态的转换时间t_S由公式(1)表示：

$t_s=\frac{1}{{\mathrm{\τ}}_1}{\∫}_{t=0}^{t=t(\mathrm{\τ}\left(t\right)=3{\mathrm{\τ}}_2)}\mathrm{\τ}\left(t\right)\mathrm{dt}---\left(1\right)$

式中：

t_s——转换时间，单位为毫秒(ms)；

τ₁——明态光透射比；

τ₂——被测量的暗态的光透射比；

t＝0——开始引弧时间，单位为毫秒(ms)；

τ(t)——为引弧后在某个时刻时可见光透射比；

t＝t(τ(t)＝3τ₂)——光透射比下降到暗态透射比的3倍时，对应的时间点，单位为毫秒(ms)。

通过这样的方式，即实现了自动变光焊接滤光镜转换时间的测试。

如图2中所示，图2为本实用新型的另一个示意图，其中，图2中的部件在数字后面加一“′”

“′”与具有相同数字编号的部件相区别开来。容易理解的是，如果无特殊指出，带有“′”的数字与不带“′”数字所表示的结构完全相同，为简单起见，不再赘述。图2与图1的不同之处在于，图2中的实施例还优选地连接有电源1′，该电源可以提供不同的电压值，用于为A/D采集卡2′和信号生成器3′供电。例如，可以为提供5v、12v、24v等不同电压值的稳压源；或者可以是连接至220v或380v的变压器，将220v或380v的电压变成5v、12v、24v的电压。可以理解的是，虽然图中示出为电源1′同时为A/D采集卡2′和信号生成器3′供电，利用独立的电源进行分别供电显然也是可行的。进一步，图2中示出的实施例中，信号生成器3′还连接有用于显示信号幅度的信号显示器4′，通过该装置能够快速、便捷地查看电压信号的大小，以方便调节。容易理解的是，图2中示出的实施例仅为示例性的，上述信号显示器4′和电源1′可以单独或任意组合的方式设置。

图3示出了另一个实施例，其中，图3中的部件在数字后面加“′”“″”与具有相同数字编号的部件相区别开来。容易理解的是，如果无特殊指出，带有“″”“′”的数字与不带“′”数字所表示的结构完全相同。图3与图1和2的不同之处为，该实施例中，触发光源5示出为LED触发光源，LED触发光源可以为不同的波长，如前所述的，例如优选为550nm的LED。另外，图3中示出的控制器7为PC，PC与A/D采集卡之间的接口使用的是USB接口。USB接口例如可以采用USB1.0、1.1或2.0协议的端口，优选为USB2.0，采用USB2.0高速连接线，即插即用，实时采集，能够实现数据的高速实时不间断采集，大大提高了工作效率。

图1-3中示出的结构仅仅是示意性的，为了更清楚地理解本实用新型的发明构思，图4示出了一个示例性自动变光焊接滤光镜100的示意图，本实用新型的自动变光焊接滤光镜转换时间测试仪可以用来测试该种自动变光焊接滤光镜的转换时间。显然，图4中示出的结构也是示意性的，本实用新型的自动变光焊接滤光镜转换时间测试仪可以用于测试各种具有不同功能模式和外形的自动变光焊接滤光镜的转换时间。

已经说明了本实用新型的几个实施例。尽管如此，应该理解的是，在不背离本实用新型的精神和范围的前提下，可以进行各种修改。因此，其他的实施例涵盖在随附的权利要求的范围中。

Claims (9)

1、一种自动变光焊接滤光镜转换时间测试仪，其特征在于，包括：

控制器，

与该控制器电连接的A/D采集卡；

信号生成器，该信号生成器与所述A/D采集卡电连接，用于调节适合于所述触发光源的工作电压；

触发光源，该触发光源与所述信号生成器电连接，用于发出检测光；

光电传感器，该光电传感器与所述A/D采集卡电连接，用于接收透过所述自动变光焊接滤光镜的光强，并将该光强传输给A/D采集卡；

其中，所述控制器用于控制所述A/D采集卡的启动，并处理由所述A/D采集卡采集的数据。

2、根据权利要求1所述的自动变光焊接滤光镜转换时间测试仪，其特征在于：所述触发光源为LED。

3、根据权利要求2所述的自动变光焊接滤光镜转换时间测试仪，其特征在于：所述LED为550nm。

4、根据权利要求1-3中任意一项所述的自动变光焊接滤光镜转换时间测试仪，其特征在于：被用来检测转换时间的自动变光焊接滤光镜样品被布置在所述触发光源和所述光电传感器之间。

5、根据权利要求4所述的自动变光焊接滤光镜转换时间测试仪，其特征在于：进一步包括固定支架，用于支撑和/或固定所述自动变光焊接滤光镜样品。

6、根据权利要求1所述的自动变光焊接滤光镜转换时间测试仪，其特征在于：所述控制器是PC。

7、根据权利要求6所述的自动变光焊接滤光镜转换时间测试仪，其特征在于：所述A/D采集卡通过USB端口与所述PC电连接。

8、根据权利要求1所述的自动变光焊接滤光镜转换时间测试仪，其特征在于：所述信号生成器和所述A/D采集卡还连接有外置电源，用于为所述信号生成器和所述A/D采集卡供电。

9、根据权利要求1所述的自动变光焊接滤光镜转换时间测试仪，其特征在于：所述信号生成器还连接有用于显示生成信号幅度和/或相位的显示器。

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