CN203298976U

CN203298976U - 不同色温白光led的透雾性能测试装置

Info

Publication number: CN203298976U
Application number: CN2013203203691U
Authority: CN
Inventors: 徐代升; 徐季斐; 陈晓; 朱翔
Original assignee: Xiamen University of Technology
Current assignee: Xiamen University of Technology
Priority date: 2013-06-04
Filing date: 2013-06-04
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2023-06-04

Abstract

本实用新型公开一种不同色温白光LED的透雾性能测试装置，其包括光源、雾气箱、水雾发生器、连通管、光度探测接收器和粉尘撒入装置；所述光源是可变色温的白光LED；所述雾气箱的箱体一侧开设有透光口，使光源发出的光线照射入雾气箱内；雾气箱通过连通管与水雾发生器相连，水雾发生器制出雾气，通过连通管通入雾气箱内；雾气箱上还开设有粉尘撒入口，粉尘撒入装置通过该粉尘撒入口将粉尘撒入雾气箱内；光度探测接收器设于雾气箱的箱体上，用于测量光度值。本实用新型通过对可变色温的白光LED在不同条件下的模拟的雾气测试其透光率，从而分析得到不同色温下白光LED的透雾性能，用户可合理选择具有合适色温的白光LED作为道路交通照明设备的光源。

Description

不同色温白光LED的透雾性能测试装置

技术领域

本实用新型涉及白光LED的透雾性能的测试装置，具体涉及针对不同色温的白光LED的透雾性能的测试装置。

背景技术

雾是对人类交通活动影响最大的天气之一。气象学上定义，雾是由大量的细小水滴悬浮在近地面的大气层中，使空气浑浊、可见度降到1000米以下时的水汽凝结现象。由于有雾时的能见度大大降低，很多交通工具都无法使用或使用效率降低，雾也因此严重危害着交通安全。据中国交通部最新统计数字显示，道路交通事故中雾天事故上升明显。因此，雾天时交通道路照明质量的提高能有效改善雾天里的道路交通安全。而雾天时交通道路照明质量的优劣，集中体现在路灯、汽车前照灯、信号灯等道路交通照明设备所发出的可见光光谱的透雾性能上。

目前关于交通照明设备的透雾性能的测试，主要采用以下两种灯光方式进行，一种是采用单一波长光，通常是不同波长的激光；一种是采用具有一定FWHM的不同波长LED光源。上述两种方式最终得到的是不同波长下白光LED光透雾性能的测试结果。所以现有的测试方法和装置与实际使用时是有一定差别的。一般说来，光源的（相关）色温、显色性、额定功率和额定电压是人们使用光源时关心参数。因此随着大功率白光LED光源在道路交通照明设备（路灯、汽车前照灯、信号灯等）中的逐步应用，设计合适的装置，研究不同色温下白光LED作为光源的透雾性能，对合理选择具有合适色温的白光LED作为道路交通照明设备的光源是必须的。

实用新型内容

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种不同色温白光LED的透雾性能测试装置，可针对不同色温下白光LED的透雾性能进行测试，从而解决现有技术之不足。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种不同色温白光LED的透雾性能测试装置，包括光源、雾气箱、水雾发生器、连通管、光度探测接收器和粉尘撒入装置；所述光源是可变色温的白光LED；雾气箱的箱体一侧开设有透光口，使光源发出的光线照射入雾气箱内；雾气箱通过连通管与水雾发生器相连，水雾发生器制出雾气，通过连通管通入雾气箱内；雾气箱上还开设有粉尘撒入口，粉尘撒入装置通过该粉尘撒入口将粉尘撒入雾气箱内；光度探测接收器设于雾气箱的箱体上，用于测量光度值。

进一步的，该透雾性能测试装置还包括用于显示各种信息的显示器，该显示器与光度探测接收器电性连接，方便显示各种信息。

进一步的，所述水雾发生器由加湿器实现，例如选用出雾稳定、浓度调节方便的加湿器。更进一步的，所述水雾发生器是离心式加湿器或超声波式加湿器。

进一步的，所述雾气箱是内表面不透光的雾气箱。作为一个实现方案，该雾气箱采用不透光的材料制作而成的不透光雾气箱，可以尽可能地排除外界杂散光的干扰，以便提高测量的准确度。作为另外一个实现方案，该雾气箱的内表面涂敷有黑色涂料层，以降低被模拟雾散射光线进入光度探测接收器中。

进一步的，所述雾气箱的箱体上远离透光口的另一侧开设有安装光度探测接收器的安装口。更进一步的，所述透光口与该安装口位于靠近的雾气箱箱体顶部的位置处。更进一步的，所述透光口与该安装口的中心线共轴。之所以这样考虑，是因为撒入的粉尘中含有土壤中大颗粒物质，会沉在雾气箱底部，这样在雾气箱底部所探测的数据可能会因此有与实际情况不相符的影响。

进一步的，所述连通管设于雾气箱的箱体底部。在雾气箱的底部开口用来连接水雾发生器，水雾发生器刚喷出的水雾浓度较大，待扩散到雾气箱上部后已经可以将水雾较为均匀地分布在整个雾气箱内。同时，这样做，水雾发生器的连接口与光进行透射的区域相隔较远，也有利于收集数据的准确性。

进一步的，所述光度探测接收器采用照度计实现。

进一步的，所述粉尘撒入口设于雾气箱的箱体顶部。更进一步的，所述粉尘撒入装置包括栅格平板和鼓风机，进行撒入粉尘操作时，将要加入的粉尘较均匀平铺在栅格平板上，然后缓慢地让粉尘缓慢进入雾气箱，最后用鼓风机将栅格平板上残留的粉尘吹入雾气箱，和水雾混合在雾气箱内的模拟实现雾环境。

本实用新型通过上述测试装置，具有如下优点:

1 通过对可变色温的白光LED在不同条件下的模拟的雾气测试其透光率，从而分析得到不同色温下白光LED的透雾性能，基于此，用户可合理选择具有合适色温的白光LED作为道路交通照明设备的光源；

2 雾气箱的内表面不透光，可以尽可能地排除外界杂散光的干扰，以便提高测量的准确度；

3 透光口与该安装口的中心线共轴，由于撒入的粉尘沉在雾气箱底部，而该举措避免了在雾气箱底部探测的数据可能会因此具有与实际情况不相符的影响；

4 水雾发生器通过连通管接于雾气箱的底部，水雾发生器刚喷出的水雾浓度较大，待扩散到雾气箱上部后已经可以将水雾较为均匀地分布在整个雾气箱内。同时，这样做，水雾发生器的连接口与光进行透射的区域相隔较远，也有利于收集数据的准确性；

5 本实用新型结构简单、测试准确，具有很好的实用性。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

恶劣天气中的雾天是造成交通安全事故的重要因素之一。本实用新型主要针对不同色温白光LED的透雾性能开发出一种测试装置。

作为一个具体的实施例，如图1所示，本实用新型的一种不同色温白光LED的透雾性能测试装置，包括光源1、雾气箱2、水雾发生器3、连通管4、光度探测接收器5、显示器6和粉尘撒入装置7。所述光源1是可变色温的白光LED；雾气箱2的箱体一侧开设有透光口，使光源1发出的光线照射入雾气箱2内；雾气箱2通过连通管4与水雾发生器3相连，水雾发生器3制出雾气，通过连通管4通入雾气箱2内；雾气箱2上还开设有粉尘撒入口，粉尘撒入装置7通过该粉尘撒入口将粉尘撒入雾气箱2内；光度探测接收器5设于雾气箱2的箱体上，用于测量光度值。显示器6与光度探测接收器5电性连接，方便显示各种信息。

上述测试装置中，光源1应满足两个方面的要求，一是光源1可以发射出稳定的与预定参数相同色温的白光；二是光源1在实验中改变色温的操作方便快捷，且分档可调，每相邻档间隔30K，色温可变范围为2000K～7500K，并在雾气箱2内模拟雾的环境不改变情况下改变色温。

雾气箱2优选选择一个较小的容器，以便于控制其中水雾的浓度和粉尘的浓度；雾气箱2的内表面要求不透光，例如该雾气箱2采用不透光的材料制作而成，才可以尽可能地排除外界杂散光的干扰，以便提高测量的准确度。本实施例中，雾气箱2采用了不锈金属板来制作，规格为600mm×300mm×300mm，其内表面涂敷上黑色涂料，以降低被模拟雾散射光线进入光度探测接收器5中。雾气箱2的前侧面设有大小恰当的透光口，用来接收色温可变的光源1的照射，相对应的后侧面有一安装口安装光度探测接收器5，并供透射光线进入光度探测接收器5。透光口和安装口都位于整个雾气箱2较上的位置，并且其中心线共轴，之所以这样考虑，是因为撒入的粉尘中含有土壤中大颗粒物质，会沉在雾气箱2底部，这样在雾气箱2底部所探测的数据可能会因此有与实际情况不相符的影响；在雾气箱2的底部开口用来连接水雾发生器3，水雾发生器3刚喷出的水雾浓度较大，待扩散到雾气箱2上部后已经可以将水雾较为均匀地分布在整个雾气箱2内。这样做，水雾发生器3的连接口与光进行透射的区域相隔较远，也有利于收集数据的准确性。

水雾发生器3采用出雾稳定，浓度调节方便的加湿器。自然界中的雾粒子直径在4um到10um的范围内，蒸汽式加湿器、离心式加湿器或超声波式加湿器产生的雾粒大小可以符合要求。但考虑到光度计探头可能会因为蒸汽式加湿器产生的高温水雾产生对实验数据的影响，放弃采用蒸汽式加湿器，而采用离心式加湿器或超声波式加湿器。

光度探测接收器5选用测量范围大、精度高、响应快的照度计。一般照度计都有一个外接的光度探头，使用可将其光度探头嵌入在雾气箱的接受侧开口处。购买光度计和设计加工雾气箱时，考虑好这点，既方便于接收光线，整个接收面在雾气箱中，不收外界杂散光的干扰也使数据的测量更加准备。

显示器6可用LCD、LED、平板实现。

粉尘撒入装置7位于雾气箱2的顶部，该粉尘撒入装置7为带栅格平板和鼓风机的装置。进行撒入粉尘操作时，将要加入的粉尘较均匀平铺在栅格平板上，然后缓慢地打开带栅装置，让粉尘缓慢进入雾气箱2，最后用鼓风机将栅格平板上残留的粉尘吹入雾气箱2，和水雾混合在雾气箱2内的模拟雾环境。

使用上述测试装置进行透雾性能测试的整体思路是，采用多个不同色温（显示性指数相近且较好Ra）的白光LED作为光源；雾气箱2内具有水雾发生器3和粉尘撒入装置7产生的模拟的雾气；光源1发出的光线通过雾气箱2内的模拟的雾气，经过模拟雾颗粒对光线的漫射、散射和吸收，最后由光度探测接收器5接收穿透模拟的雾气的光度量，从而得出各个色温的白光LED对不同浓度的模拟雾气的透过率，最后再对不同色温的白光LED透过率进行分析，从而得出结论。

在整个实验中，用于评价不同色温白光LED透雾性的数据参量有：白光LED的色温、水雾发生器3产生的水雾的浓度和雾气中粉尘撒入装置7产生的粉尘的浓度。参量中，白光LED的色温，取决于所采用的光源1自身的特性参数。水雾浓度的取得，可以从水雾产生装置上设定出雾浓度，以得到准确的雾浓度；也可以在产生的水雾中进行雾浓度的测定；再就是用透过率来表征雾浓度，用水雾产生装置打出不同浓度的水雾，用一个光源1来进行标定，分别测出此光源1在不同雾浓度下的透过率，用测得的透过率来标定，作为实验中雾浓度参量的参考。雾气中粉尘的浓度，就是单位体积内含有的粉尘的质量，可以用单位g/L来表征。

用测试装置取得实验数据后，对数据进行分析和建立模型，分别分析：在同色温、同粉尘浓度的情况下，不同水雾浓度对透过率的影响；在同色温、同水雾浓度的情况下，不同粉尘浓度对透过率的影响；在同水雾浓度、同粉尘浓度的情况下，不同色温的白光LED出现的透过率有什么变化。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种不同色温白光LED的透雾性能测试装置，其特征在于：包括光源、雾气箱、水雾发生器、连通管、光度探测接收器和粉尘撒入装置；

所述光源是可变色温的白光LED；

所述雾气箱的箱体一侧开设有透光口，使光源发出的光线照射入雾气箱内；雾气箱通过连通管与水雾发生器相连，水雾发生器制出雾气，通过连通管通入雾气箱内；雾气箱上还开设有粉尘撒入口，粉尘撒入装置通过该粉尘撒入口将粉尘撒入雾气箱内；光度探测接收器设于雾气箱的箱体上，用于测量光度值。

2.根据权利要求1所述的透雾性能测试装置，其特征在于：该透雾性能测试装置还包括用于显示信息的显示器，该显示器与光度探测接收器电性连接。

3.根据权利要求1所述的透雾性能测试装置，其特征在于：所述水雾发生器由加湿器实现。

4.根据权利要求3所述的透雾性能测试装置，其特征在于：所述水雾发生器是离心式加湿器或超声波式加湿器。

5.根据权利要求1所述的透雾性能测试装置，其特征在于：所述雾气箱是内表面不透光的雾气箱。

6.根据权利要求5所述的透雾性能测试装置，其特征在于：所述雾气箱是采用不透光的材料制作而成的不透光雾气箱，或者所述雾气箱的内表面涂敷有黑色涂料层，从而实现内表面不透光。

7.根据权利要求1所述的透雾性能测试装置，其特征在于：所述雾气箱的箱体上远离透光口的另一侧开设有安装光度探测接收器的安装口，所述透光口与该安装口位于靠近的雾气箱箱体顶部的位置处，并且，所述透光口与该安装口的中心线共轴。

8.根据权利要求1所述的透雾性能测试装置，其特征在于：所述连通管设于雾气箱的箱体底部。

9.根据权利要求1所述的透雾性能测试装置，其特征在于：所述粉尘撒入口设于雾气箱的箱体顶部。

10.根据权利要求1所述的透雾性能测试装置，其特征在于：所述粉尘撒入装置包括栅格平板和鼓风机。