CN2325766Y - 紫外线遮光率测定仪 - Google Patents

Abstract

一种紫外线遮光率测定仪,采用紫外线灯泡作为光源,在传感器和光源之间插入试片,其电压讯号经放大电路放大以后,其模拟信号经数字电路变换输送于数显表,显示其强度数值。经识别运算整理以后,由打印机输出,本结构简单,可以迅速测定化妆品的防晒性能。

Description

紫外线遮光率测定仪

本实用新型涉及一种紫外线遮光率测定仪，是用来测定防晒化妆品遮挡紫光线功能，即防晒效果的仪器，属于检测仪器的技术领域。

紫外线分成三个波段，A波又称为长波，波长320-400毫微米，B波又称中波，波长290-320毫微米，C波又称短波，波长290毫微米以下，由于短波紫外线在穿透空气层时，绝大部分被臭氧层吸收，能到达地面的数量很为微弱，对人体实无明显的伤害，所以对紫外线遮不率的测定也限于A、B两个波段范围。

通常皮肤在受到紫外线照射以后，会使皮肤变黑或发生炎症破坏其胶原纤维，使皮肤产生皱纹，从而引起角化异常，所以现代科学证实紫外线照射是引起皮肤衰老的主因，过量的照射还能引发皮肤癌，为了抵御紫外线照射的不良影响，防晒化妆品也就应运而生，也越来越受到广大消费者的青睐。

传统的检测器械以及检测方法主要确定其防晒因子(即防晒系数)，SPF数值，极为繁琐，周期又长费用颇高，又没有统一的标准，另外国内很多厂家并不具备检测SPF值的手段，所提供的SPF值都是未经实际检测的。

本实用新型的目的是要提供一种紫外线遮光率测定仪，它可以克服上述的缺点，由于SPF数值并不适用亚州、拉美地区的使用者，本测定仪采用了遮光率的概念，该遮光率是涂膜后遮挡紫外线的能量(μW/cm²)与涂膜前透过紫外线的能量的比值，由此可以迅速正确评定防晒效果。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种紫外线遮光率测定仪，其特征在于紫外线灯泡(1)与传感器(3)之间置有试件(2)，传感器依次与放大器(4)电路和数量表(5)电路连接，电源系统依次与灯泡(1)和放大器(4)数显表(5)相接。

传感器(3)的放大电路，运算放大器(P1)的4端接于二极管D1负极，3端接于D1的正极，4端又与9端连接，再接于电容C3,P1的10端接于电容C3另一端，再接于开关K1，电阻R1,R2,R3,R4的一端共同接于运算放大器P1的4端，P1的7端和运算族大器P2的7端接于VSS,P1的1端接电容C4,2端接电容C5,8端接于电容C4和C5的另一端，P1的11端接于电容C6,C6的另一端又与二极管D1正极和P1的3端相接，同时C6又接地，运算放大器(P2)的4端接于二极管D2的负极，3端接于D1的正极，同时P2 3端又接于电容C10,C10另一端与P2的11端相接，P2的1端接电容C8,2端接电容C9，而8端又与C8和C9的另一端相接，P2的5端与4端相接再与电阻R5,R6,R7,R8的一端连接，同时又分接于电容C7,P2的10端接于C7的另一端，又分接于开关K1和K2。

传感器的数字转换电路为数码转换系统的芯片U₁(型号8031)，其1,2,3,4,5,6,7,8诸端接到波段开关(K)的1,2,3,4,5,6,7,8诸端，该开关的9端接于Vcc+5V，同时又接于电容CA,CB,CC的正极，其负极共同连接，接地，U1的13,12,15,14端相接，U1的31端(EA/VP)接于电容C0的正极，而其负极接于U1的9端，U1的19端(X1)接于电容C2，且分接于晶体振荡器Z0,U1的18端(X2)接于电容C1,且分接于Z0的另一端，电容C1和C2又连接于地，U1的13,12,15,14端以及21,22,23,24,25,26,27,28端共同连接于显示表插座(A)的1,2,3,4,5,6,7,8端，而且也连接于数显表中心孔(B)的1,2,3,4,5,6,7,8端，U1的39,38,37,36,35,33,32端共同连接于打印机(10)的26针插座1,2,3,4,……26端)。

集成块IC1，的1端接于电阻10，又分接于二极管D4负极，D4正极拉电阻R9,R9另一端接地，IC1的2端电容C12,R10另一端接于电容C11,C11另一端与C12相接，同时又分接于电阻R11,R11另一端接IC1的3端IC1的4,5端接于开关K4的1,2端，IC1的8端接电阻R12,R12的另一端接至接口的5端，IC1的26端接C接口3端，C接口的4端接可变电阻阻6,R16另一端接于电阻R14和稳压管D5正极，C接口的2端接地，5端接于电阻R13,14和R15。

IC1的13端接电阻R18，再接至三极管BG6基极，其集电极接电阻R19后，接于显示屏1端，其发射极接于IC1的14端，同时又分接于电阻R20和接地，R20另一端也接于显示屏2端，IC1的15,16端接于电容C24,IC1的21,22,23,24端依次接于IC2的21,22,23,24端，IC1 19端接于IC3的11,12,13,14端，IC1的21,22的20,21,22,23,24端共同接于电容C18，且分接二极管D6正极，D6负极接于电容C19,且分接二极管D8正极，电容C20另一端接于二极管D8负极，且分别又连接于电容C21和二极管D9正极，D9负极接于电容C19，且接地，电容C21又接于IC3的1,2,3端，IC3的4端接地，5,6端接电容C22,7,8端接电阻R29,9端接电阻R30,10端接电容C23，再接地，同时又分接IC2的9端，IC2的1,2,3,4,5,6,7端分别接电阻R21,R22,R23,R24,R25,R26,R27再接显示屏相应端(即1,2,3,4,5,6,7端)，IC2的8端接三极管BG7集电极，9端和10端接BG7的发射极再接地，BG7的基极接电阻R28,R28另一端与IC1的27端一同接于三极管BG1的基极，同时IC1的27端又接于B接口的D1端，三极管BG1集电极接DC电源和分接于C接口1端，BG1的发射极接于显示屏的15端，IC1的12端接于三极管BG2基极，又分接于B接口D2端，BG2的集电极也接DC电源BG2发射极接显示屏的14端，IC1的11端接三极管BG3的基极，同时又分接于B接口的D3端，同时又分接于3端，BG3的集电极接+DC5V电源，而发射极接显示屏13端。

IC1的10端接BG4的基极，同时分接于B接口的D4端以及分接于2端，BG4的集电极接DC+5V，而发射极接地显示屏的12端，IC1的9端接于三极管BG5的基极，同时分接于2端，BG5的集电极接DC+5V，而发射极接于显示屏的11端，同时又分接于B接口的D5端，显示屏的10端接于电阻R21和三要管BG8的集电极，BG8的发射极接地，BG8的基极接电阻R32，再接于6端。

图1检测定仪的原理框图；

图2传感器放大电路图；

图3数字转换电路图；

图4电源部分电路图；

图5显示接口示意图；

图6显示电路图；

图7测定仪外形图。

兹结合附图对紫外线遮光率的测定仪的结构详细叙述：

由图1,1-紫外线光源，2-试件，3-传感器，4-放大器，

5-数显表，6-电源系统，7-风机，8-插头，9-单片机

由图2，数码转换系统的芯片U₁(型号8031)，其1,2,3,4,5,6,7,8诸端接到波段开关(K)的1,2,3,4,5,6,7,8诸端，该开关折9端接于Vcc+5V，同时又接于电容CA,CB,CC的正极，其负极共同连接，接地，U1的31端(EA/VP)接于电容C0的正极，而其负极接于U1的9端，U1的19端(X1)接于电容C2，且分接于晶体振荡器Z0,U1的18端(X2)接于电容C1，且分接于Z0的另一端，电容C1和C2又连接于地，U1的13,12,15,14端以及21,22,23,24,25,26,27,28端共同连接于显示表插(A)的1,2,3,4,5,6,7,8端，而且也连接于数显表中心孔(B)的1,2,3,4,5,6,7,8端，U1的39,38,37,36,35,33,32端共同连接于打印机(10)的26针插座(1,2,3,4,……26端)。

由图3，传感器放大电路，运算放大器(P1)(型号AMP)的4端接于二极管D1负极，3端接于D1的正极，4端又与9端连接，再接于电容C3,P1的10端接于电容C3另一端，再接于开关K1，电阻R1,R2,R3,R4的一端共同接于运算放大器P1的4端，P1的7端和运算族大器P2的7端接于VSS-5V,P1的1端接电容C4,2端接电容C5,8端接于电容C4和C5的另一端，P1的11端接于电容C6,C6的另一端又与二极管D1正极和P1的3端相接，同时C6又接地，运算放大器(P2)的4端接于二极管D2的负极，3端接于D1的正极，同时P2 3端又接于电容C10,C10另一端与P2的11端相接，P2的1端接电容C8,2端接电容C9，而8端又与C8和C9的另一端相接，P2的5端与4端相接再与电阻R5,R6,R7,R8的一端连接，同时又分接于电容C7,P2的10端接于C7的另一端，又分接于开关K1和K2。

由图4，冷却风机(M)两端接交流电源的1和5端，同时又与紫外灯(T)和镇流器连接，通过开关K3与交流电源-220V相接。

直流电源Q的2端，3,4端分别为Vcc+5V,VSS-5V,GND地。

由图5，显示器接口的1,2,9,16端分别接于相应端(见图6)。

由图6，集成块IC1(型号ICL 7135CN)，的1端接于电阻R10，又分接于二极管D4负极，D4正极拉电阻R9,R9另一端接地，IC1的2端电容C12,R10另一端接于电容C11,C11另一端与C12相接，同时又分接于电阻R11,R11另一端接IC1的3端IC1的4,5端接于开关K4的1,2端，IC1的8端接电阻R12,R12的另一端接至接口的5端，IC1的26端接C接口3端，C接口的4端接可变电阻阻6,R16另一端接于电阻R14和稳压管D5正极，C接口的2端接地，5端接于电阻R13,14和R15。

IC1的13端接电阻R18，再接至三极管BG6基极，其集电极接电阻R19后，接于显示屏1端，其发射极接于IC1的14端，同时又分接于电阻R20和接地，R20另一端也接于显示屏2端，IC1的15,16端接于电容C24,IC1的21,22,23,24端依次接于IC2(型号SN74LS247N)的21,22,23,24端，IC1 19端接于IC3(型号GD4069μB)的11,12,13,14端，IC1的20,21,22,23,24端共同接于电容C18，且分接二极管D6正极，D6负极接于电容C19，且分接二极管D8正极，电容C20另一端接于二极管D8负极，且分别又连接于电容C21和二极管D9正极，D9负极接于电容C19,且接地，电容C21又接于IC3的1,2,3端，IC3的4端接地，5,6端接电容C22,7,8端接电阻R29,9端接电阻R30,10端接电容C23，再接地，同时又分接IC2的9端，IC2的1,2,3,4,5,6,7端分别接电阻R21,R22,R23,R24,R25,R26,R27再接显示屏相应端(即1,2,3,4,5,6,7端)，IC2的8端接三极管BG7集电极，9端和10端接BG7的发射极再接地，BG7的基极接电阻R28,R28另一端与IC1的27端一同接于三极管BG1的基极，同时IC1的27端又接于B接口的D1端，三极管BG1集电极接DC电源和分接于C接口1端，BG1的发射极接于显示屏的15端，IC1的12端接于三极管BG2基极，又分接于B接口D2端，BG2的集电极也接DC电源BG2发射极接显示屏的14端，IC1的11端接三极管BG3的基极，同时又分接于B接口的D3端，同时又分接于3端，BG3的集电极接+DC5V电源，而发射极接显示屏13端。

IC1的10端接BG4的基极，同时分接于B接口的D4端以及分接于2端，BG4的集电极接DC+5V，而发射极接地显示屏的12端，IC1的9端接于三极管BG5的基极，同时分接于2端，BG5的集电极接DC+5V，而发射极接于显示屏的11端，同时又分接于B接口的D5端，显示屏的10端接于电阻R21和三要管BG8的集电极，BG8的发射极接地，BG8的基极接电阻R32，再接于6端。

由图7，测定仪壳体正面左上方是数显表(5)，左下方是打印机(10)，下部依次是记录键K4(14)保持键(清零(3)，量程开关K2(12)，波段开关(11)和电源K3(15)，壳体右侧面有2个散热孔(16)，壳体顶部有一试片播板的插入口槽(17)。

本测定仪采用汞蒸汽紫外线灯泡(1)作为紫外线光源，使用经过标定的A、B两个波段的传感器(3)作用，作为接收器，把可以装受检样品的涂层试片(2)置于中间的试片架，紫外线穿透试片(2)，经传感器接收转变为电压讯号，经放大器电路(4)放大以后，其模拟信号转变为电压讯号，经放大器电路(4)放大以后，其模拟信号输送于数显表(5)，所显示的数值表示紫外线能量强度值(μW/cm²)，单片机(9)又将此模拟信号转换为数字信号，最后由识别运算，整理以后送打印机输出，测定仪的面板上设有波段切换开关和量程按钮，可以进行调整和切换。

与现有技术相比，紫外线遮光率测定仪具有下列优点：

1、可以测定紫外线遮光率数据，由此确定防晒化妆品的防晒效果。

2、数据可直接显示，还可由打印机输出其数据。

Claims (4)

1、一种紫外线遮光率测定仪，其特征在于紫外线灯泡(1)与传感器(3)之间置有试件(2)，传感器依次与放大器(4)电路和数量表(5)电路连接，电源系统依次与灯泡(1)和放大器(4)数显表(5)相接。

2、根据权利要求1所述的测定仪，其特征在于传感器(3)的放大电路，运算放大器(P1)的4端接于二极管D1负极，3端接于D1的正极，4端又与9端连接，再接于电容C3,P1的10端接于电容C3另一端，再接于开关K1，电阻R1,R2,R3,R4的一端共同接于运算放大器P1的4端，P1的7端和运算族大器P2的7端接于Vss,P1的1端接电容C4,2端接电容C5,8端接于电容C4和C5的另一端，P1的11端接于电容C6,C6的另一端又与二极管D1正极和P1的3端相接，同时C6又接地，运算放大器(P2)的4端接于二极管D2的负极，3端接于D1的正极，同时P23端又接于电容C10,C10另一端与P2的11端相接，P2的1端接电容C8,2端接电容C9，而8端又与C8和C9的另一端相接，P2的5端与4端相接再与电阻R5,R6,R7,R8的一端连接，同时又分接于电容C7,P2的10端接于C7的另一端，又分接于开关K1和K2。

3、根据权利要求1所述的测定仪，其特征在于传感器的数字转换电路为数码转换系统的芯片U₁(型号8031)，其1,2,3,4,5,6,7,8诸端接到波段开关(K)的1,2,3,4,5,6,7,8诸端，该开关折9端接于Vcc+5V，同时又接于电容CA,CB,CC的正极，其负极共同连接，接地，U1的13,12,15,14端相接，U1的31端(EA/VP)接于电容C0的正极，而其负极接于U1的9端，U1的19端(X1)接于电容C2,且分接于晶体振荡器Z0,U1的18端(X2)接于电容C1，且分接于Z0的另一端，电容C1和C2又连接于地，U1的13,12,15,14端以及21,22,23,24,25,26,27,28端共同连接于显示表插座(A)的1,2,3,4,5,6,7,8端，而且也连接于数显表中心孔(B)的1,2,3,4,5,6,7,8端，U1的39,38,37,36,35,33,32端共同连接于打印机(10)的26针插座(1,2,3,4,……26端)。

4、根据权利要求1所述的测定仪，其特征在于集成块IC1，的1端接于电阻R10，又分接于二极管D4负极，D4正极拉电阻R9,R9另一端接地，IC1的2端电容C12,R10另一端接于电容C11,C11另一端与C12相接，同时又分接于电阻R11,R11另一端接IC1的3端IC1的4,5端接于开关K4的1,2端，IC1的8端接电阻R12,R12的另一端接至接口的5端，IC1的26端接C接口3端，C接口的4端接可变电阻阻6,R16另一端接于电阻R14和稳压管D5正极，C接口的2端接地，5端接于电阻R13,14和R15。

IC1的13端接电阻R18，再接至三极管BG6基极，其集电极接电阻R19后，接于显示屏1端，其发射极接于IC1的14端，同时又分接于电阻R20和接地，R20另一端也接于显示屏2端，IC1的15,16端接于电容C24,IC1的21,22,23,24端依次接于IC2的21,22,23,24端，IC1 19端接于IC3的11,12,13,14端，IC1的20,21,22,23,24端共同接于电容C18，且分接二极管D6正极，D6负极接于电容C19，且分接二极管D8正极，电容C20另一端接于二极管D8负极，且分别又连接于电容C21和二极管D9正极，D9负极接于电容C19，且接地，电容C21又接于IC3的1,2,3端，IC3的4端接地，5,6端接电容C22,7,8端接电阻R29,9端接电阻R30,10端接电容C23，再接地，同时又分接IC2的9端，IC2的1,2,3,4,5,6,7端分别接电阻R21,R22,R23,R24,R25,R26,R27再接显示屏相应端(即1,2,3,4,5,6,7端)，IC2的8端接三极管BG7集电极，9端和10端接BG7的发射极再接地，BG7的基极接电阻R28,R28另一端与IC1的27端一同接于三极管BG1的基极，同时IC1的27端又接于B接口的D1端，三极管BG1集电极接DC电源和分接于C接口1端，BG1的发射极接于显示屏的15端，IC1的12端接于三极管BG2基极，又分接于B接口D2端，BG2的集电极也接DC电源BG2发射极接显示屏的14端，IC1的11端接三极管BG3的基极，同时又分接于B接口的D3端，同时又分接于3端，BG3的集电极接+DC5V电源，而发射极接显示屏13端；

IC1的10端接BG4的基极，同时分接于B接口的D4端以及分接于2端，BG4的集电极接DC+5V，而发射极接地显示屏的12端，IC1的9端接于三极管BG5的基极，同时分接于2端，BG5的集电极接DC+5V，而发射极接于显示屏的11端，同时又分接于B接口的D5端，显示屏的10端接于电阻R21和三要管BG8的集电极，BG8的发射极接地，BG8的基极接电阻R32，再接于6端。

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