CN206472348U - 一种光强智能控制的紫外led设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光强智能控制的紫外LED设备，包括UV LED光源灯箱(1)，UV LED光源灯箱(1)中集成有光强检测模块(2)以及温度检测模块(3)，光强检测模块(2)的输出端连接运放器(4)，运放器(4)、温度检测模块(3)的输出端分别连接单片机控制模块(5)的输入端，单片机控制模块(5)的输出端与PWM调制器(6)的输入端相连，PWM调制器(6)的输出端连接UV LED光源灯箱(1)的LED驱动板(7)，LED驱动板(7)的输出端连接UV LED光源；本实用新型同现有技术相比，能够对光强进行自检和控制，确保了设备光强恒定，且降低了成本，使用非常安全、可靠。

Description

一种光强智能控制的紫外LED设备

[技术领域]

本实用新型涉及紫外检测设备技术领域，具体地说是一种光强智能控制的紫外LED设备。

[背景技术]

紫外光固化是一种绿色环保的新型高科技产业，主要应用于UV胶水、油墨固化等行业，当前主要分为传统紫外汞灯和紫外LED。固化是利用电磁辐射(如紫外线UV或电子束EB照射涂层)，产生辐射聚合、辐射交联等反应。迅速将低分子量物质转变成高分子量产物的化学过程，体系中不含溶剂或含极少量溶剂，辐照后液膜几乎100％固化，因而VOC(挥发性有机化合物)排放量很低。上世纪60年代末汞灯的出现拉开了UV固化史的序幕，以汞灯为光源的紫外固化设备发展了近百年。21世纪初，随着LED固体光源技术的发展，UV固化进入到LED光源时代，在提供稳定单一波长的UV光外，还因具有传统汞灯不具备的，环保，节能，寿命长，无热辐射，设备小型化等特点，而越来越受到业界的关注。短短几年时间，UV-LED固化设备也从点光源起步，发展到线光源，面光源，无线便携式光源等多分支，多用途，以应对各种固化场合的需要。

无论对于何种紫外固化光源，辐射照度的高低直接决定了生产效率，固化产品的品质甚至工艺制成；但是在使用过程中，紫外光源会出现各种各样的使用故障，长时间使用会出现衰减等问题；因此，辐射照度的检测和紫外光源光强控制是必不可少的，也是生产工艺延续的保证。UV LED的光源为光强控制带来方便性和可行性。

目前，现有紫外固化光源大多属于离线强度调整，即在产线停止生产时，使用第三方检测仪器对紫外固化设备的强度进行检测、调整并定期记录，确保产品稳定性。根据其使用情况，主要存在以下缺点：

(1)现有UV设备需要另外配备第三方光强检测仪器，并且只能够在产品停止生产的情况下检测，定期记录数据，成本上升同时费时费力；

(2)对于设备运行过程中遇到的辐射强度突然降低或衰减等问题，不能及时反馈，存在较大隐患；即使检测出来，但由于LED自身衰减或驱动衰减等不可逆原因时，只能进行更换，增加了成本；

(3)不具备温度检测和计时功能，缺少对制程的控制力。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种光强智能控制的紫外LED设备，能够对光强进行自检和控制，确保了设备光强恒定，且降低了成本，使用非常安全、可靠。

为实现上述目的设计一种光强智能控制的紫外LED设备，包括UV LED光源灯箱1，所述UV LED光源灯箱1中集成有光强检测模块2以及温度检测模块3，所述光强检测模块2的输出端连接运放器4，所述运放器4、温度检测模块3的输出端分别连接单片机控制模块5的输入端，所述单片机控制模块5的输出端与PWM调制器6的输入端相连，所述PWM调制器6的输出端连接UV LED光源灯箱1的LED驱动板7，所述LED驱动板7的输出端连接UV LED光源。

所述光强检测模块2为UV光敏传感器，所述温度检测模块3为温度传感器。

所述PWM调制器6的输出端连接有蜂鸣报警器8。

所述单片机控制模块5的输出端连接有用于实时显示光强数值的数显板，所述数显板上设有用于显示报警代码的数显窗口，所述数显窗口通过RS485通讯连接上位机9。

所述UV LED光源灯箱1上形成有LED曝光区域12，所述光强检测模块2、温度检测模块3设于LED曝光区域12处，所述UV LED光源灯箱1一侧安装有散热风机13。

所述数显板为人机界面14，所述人机界面14内部设有对UV LED光源灯箱1工作时间进行计时的计时模块。

所述UV LED光源灯箱1上设有支持外部信号输入、触发、报警输出的I/O端口15。

本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：

(1)本实用新型自带光强检测和调整功能，可对光强进行自检：当光强超过或低于设定标准时，可内部自行调整输入功率，确保设备光强恒定，简化了工艺检测流程，并可免配第三方检测仪表，降低了成本；

(2)本实用新型配合全自动或半自动产品使用，可以实时检测辐射照度、灯箱温度，出现异常及时反馈并报警输出，确保产品制程稳定性，并具有计时功能，有助于控制产线制程；

(3)本实用新型光强达到最大上限值时，如还不能符合设定要求，则可输出对应报警反馈，使用非常安全、可靠。

[附图说明]

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型的实施例结构示意图；

图中：1、UV LED光源灯箱 2、光强检测模块 3、温度检测模块 4、运放器 5、单片机控制模块 6、PWM调制器 7、LED驱动板 8、蜂鸣报警器 9、上位机 12、LED曝光区域 13、散热风机 14、人机界面 15、I/O端口 16、220V AC输入端口。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：

如附图所示，本实用新型包括：UV LED光源灯箱1，UV LED光源灯箱1中集成有光强检测模块2以及温度检测模块3，光强检测模块2为UV光敏传感器，温度检测模块3为温度传感器，光强检测模块2的输出端连接运放器4，运放器4、温度检测模块3的输出端分别连接单片机控制模块5的输入端，单片机控制模块5的输出端与PWM调制器6的输入端相连，PWM调制器6的输出端连接UV LED光源灯箱1的LED驱动板7，LED驱动板7的输出端连接UV LED光源。

其中，PWM调制器6的输出端连接有蜂鸣报警器8。单片机控制模块5的输出端连接有用于实时显示光强数值的数显板，数显板上设有用于显示报警代码的数显窗口，数显窗口通过RS485通讯连接上位机9；数显板为人机界面14，人机界面14内部设有对UV LED光源灯箱1工作时间进行计时的计时模块。该设备的光强报警、温度报警、超时报警均通过蜂鸣报警器输出，并在人机界面上会有对应报警代码输出。UV LED光源灯箱1上形成有LED曝光区域12，光强检测模块2、温度检测模块3设于LED曝光区域12处，UV LED光源灯箱1一侧安装有散热风机13；UV LED光源灯箱1上设有支持外部信号输入、触发、报警输出的I/O端口15。

本实用新型中，UV LED光源灯箱中集成UV光敏传感器、温度传感器，并使用单片机控制系统；UV光敏传感器接受紫外光，通过运放器将信号传递给控制系统，由控制系统运算后与预设的辐射强度对比，如果LED光源的辐射强度发生一定的变化，控制系统将通过PWM控制LED驱动板输出电流，使LED发光强度增强或减弱；控制系统重新检测光源强度，重复上述过程，使紫外辐射强度达到预设的强度。但通过PWM无法使紫外辐射强度达到预设的强度，如PWM已达100％，则控制系统发出异常报警，需要人工干预处理。同时光强数值也可以在数显板上进行实时显示，热敏传感器同理，计时功能单片机本身具备。当有异常报警时，控制系统将对应的报警代码显示到数显窗口，同时给出干接点信号，NO或NC(常开或常闭)，该信号可以通过I/O端口和上位机连接；同时支持RS485通讯，控制系统可以将报警代码和信号直接传递给上位机。

如附图2所示，为本实用新型的一个实施例的结构示意图，以外置式为例，其工作原理为：

当设备接入220V AC时，闭合电源开关，散热风机开始工作，方可启动LED；在待机状态下，通过人机界面调节工作功率百分比，可以使LED灯的辐射强度变化；在工艺产线初次使用时，可以根据工艺要求设定初始光强值；设定完成后启动LED，光强检测模块会对设备实际光强进行检测；当光强超过或低于设定值时，DC驱动板调整PWM来调节光强；当PWM调整到最大，光强仍不能满足要求时，通过人机界面输出对应报警代码，同时蜂鸣报警器报警；在调整光强的同时，温度检测模块兼顾温度情况，确保灯箱温度不会超过预设值，系统散热良好；在人机界面内部配有计时模块，可对灯箱工作时间计时，方便追踪定期维护保养。本实用新型所述的设备I/O端口支持外部信号输入、触发、报警输出等，可以和客户全自动或半自动产品线搭载使用。

本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种光强智能控制的紫外LED设备，其特征在于：包括UV LED光源灯箱(1)，所述UVLED光源灯箱(1)中集成有光强检测模块(2)以及温度检测模块(3)，所述光强检测模块(2)的输出端连接运放器(4)，所述运放器(4)、温度检测模块(3)的输出端分别连接单片机控制模块(5)的输入端，所述单片机控制模块(5)的输出端与PWM调制器(6)的输入端相连，所述PWM调制器(6)的输出端连接UV LED光源灯箱(1)的LED驱动板(7)，所述LED驱动板(7)的输出端连接UV LED光源。

2.如权利要求1所述的光强智能控制的紫外LED设备，其特征在于：所述光强检测模块(2)为UV光敏传感器，所述温度检测模块(3)为温度传感器。

3.如权利要求1或2所述的光强智能控制的紫外LED设备，其特征在于：所述PWM调制器(6)的输出端连接有蜂鸣报警器(8)。

4.如权利要求3所述的光强智能控制的紫外LED设备，其特征在于：所述单片机控制模块(5)的输出端连接有用于实时显示光强数值的数显板，所述数显板上设有用于显示报警代码的数显窗口，所述数显窗口通过RS485通讯连接上位机(9)。

5.如权利要求4所述的光强智能控制的紫外LED设备，其特征在于：所述UV LED光源灯箱(1)上形成有LED曝光区域(12)，所述光强检测模块(2)、温度检测模块(3)设于LED曝光区域(12)处，所述UV LED光源灯箱(1)一侧安装有散热风机(13)。

6.如权利要求5所述的光强智能控制的紫外LED设备，其特征在于：所述数显板为人机界面(14)，所述人机界面(14)内部设有对UV LED光源灯箱(1)工作时间进行计时的计时模块。

7.如权利要求6所述的光强智能控制的紫外LED设备，其特征在于：所述UV LED光源灯箱(1)上设有支持外部信号输入、触发、报警输出的I/O端口(15)。