一種自動(dòng)變光焊接護(hù)目鏡光漫射值測(cè)試系統(tǒng)及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種自動(dòng)變光焊接護(hù)目鏡光漫射值測(cè)試系統(tǒng)及方法，包括產(chǎn)生測(cè)試指令，對(duì)根據(jù)返回的光功率數(shù)據(jù)計(jì)算光漫射值的PC機(jī)；接收將PC機(jī)發(fā)送的測(cè)試指令的控制器；產(chǎn)生觸發(fā)光信號(hào)并照向測(cè)試樣品的觸發(fā)裝置；產(chǎn)生的檢測(cè)光信號(hào)投向測(cè)試樣品的檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置；在觸發(fā)光信號(hào)的觸發(fā)下啟動(dòng)，并接收檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置投射的檢測(cè)光的測(cè)試樣品；將獲取的測(cè)試樣品投射出的漫射光的V(λ)曲線轉(zhuǎn)換為光功率，將光功率傳輸給A/D數(shù)據(jù)采集卡的光電探測(cè)器，對(duì)接收的光功率按照一定的采樣頻率進(jìn)行采樣，并將采樣數(shù)據(jù)傳送給PC機(jī)的A/D數(shù)據(jù)采集卡；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)變光焊接護(hù)目鏡的光漫射值的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效地測(cè)量，降低了測(cè)試成本，提高了測(cè)試效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種自動(dòng)變光焊接護(hù)目鏡光漫射值測(cè)試系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焊接護(hù)目鏡領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)變光焊接護(hù)目鏡光漫射值測(cè)試系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在自動(dòng)變光焊接濾光護(hù)目鏡的【技術(shù)領(lǐng)域】，對(duì)于自動(dòng)變光焊接濾光護(hù)目鏡的光漫射值存在著嚴(yán)格的要求。例如，在歐洲、澳洲、美國(guó)及日本等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)自動(dòng)變光焊接濾光護(hù)目鏡的光漫射值都有硬性指標(biāo)。這是因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中自動(dòng)變光焊接濾光護(hù)目鏡的光漫射值直接決定了對(duì)操作者眼睛的舒適程度和被傷害程度。如果光漫射值過(guò)大，就會(huì)使操作者看不清焊接工件，無(wú)法清晰、實(shí)時(shí)掌控焊接工件的焊接情況，更無(wú)法提高操作者的操作精度，嚴(yán)重阻礙了企業(yè)生產(chǎn)建設(shè)的發(fā)展，同時(shí)也違背了企業(yè)生產(chǎn)此產(chǎn)品時(shí)對(duì)勞動(dòng)者勞動(dòng)安全保護(hù)人性化的設(shè)計(jì)追求和理念。
[0003]現(xiàn)有檢測(cè)自動(dòng)變光焊接濾光護(hù)目鏡光漫射值的儀器存在體積大，測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)，無(wú)法實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的測(cè)量出自動(dòng)變光焊接護(hù)目鏡的光漫射值等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供提供一種自動(dòng)變光焊接護(hù)目鏡光漫射值測(cè)試系統(tǒng)及方法，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效地測(cè)量所述自動(dòng)變光焊接護(hù)目鏡的光漫射值。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下:一種自動(dòng)變光焊接護(hù)目鏡光漫射值測(cè)試系統(tǒng)，包括PC機(jī)、控制器、觸發(fā)裝置、檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置、測(cè)試樣品、光電探測(cè)器和Α/D數(shù)據(jù)采集卡；
[0006]所述PC機(jī)，其用于產(chǎn)生測(cè)試指令，并發(fā)送給控制器；還用于接收Α/D數(shù)據(jù)采集卡傳回的光功率數(shù)據(jù)，根據(jù)光功率數(shù)據(jù)計(jì)算光漫射值；
[0007]所述控制器，其用于接收PC機(jī)發(fā)送的測(cè)試指令，并將測(cè)試指令分別轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的命令分別發(fā)送給觸發(fā)裝置，檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置、光電探測(cè)器和Α/D數(shù)據(jù)采集卡；
[0008]所述觸發(fā)裝置，其用于根據(jù)控制器發(fā)送的命令產(chǎn)生相應(yīng)的觸發(fā)光信號(hào)，將所述觸發(fā)光信號(hào)照向測(cè)試樣品；
[0009]所述檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置，其用于根據(jù)控制器發(fā)送的命令產(chǎn)生相應(yīng)的檢測(cè)光信號(hào)投向測(cè)試樣品；
[0010]所述測(cè)試樣品；其用于在觸發(fā)裝置發(fā)送的觸發(fā)光信號(hào)的觸發(fā)下啟動(dòng)，并接收檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置投射的檢測(cè)光；
[0011]所述光電探測(cè)器，其用于在控制器發(fā)送的控制命令的作用下啟動(dòng)，并將獲取的測(cè)試樣品投射出的漫射光的V ( λ )曲線轉(zhuǎn)換為光功率，將光功率傳輸給Α/D數(shù)據(jù)采集卡；
[0012]所述Α/D數(shù)據(jù)采集卡，其用于在控制器發(fā)送的控制命令的作用下啟動(dòng)，并對(duì)接收的光功率按照一定的采樣頻率進(jìn)行采樣，并將采樣后的光功率數(shù)據(jù)傳送給PC機(jī)。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)自動(dòng)變光焊接護(hù)目鏡的光漫射值的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效地測(cè)量，在節(jié)省了大量的人力、物力、財(cái)力的同時(shí)，大大提高了測(cè)量效率；且所述Α/D數(shù)據(jù)采集卡能夠準(zhǔn)確控制采樣時(shí)間以及采樣精度，從而使得測(cè)得的光漫射值完全實(shí)現(xiàn)電子化、自動(dòng)化，使測(cè)量的光漫射值更為準(zhǔn)確。
[0014]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0015]進(jìn)一步，所述控制器中設(shè)置有觸發(fā)裝置電壓檢測(cè)模塊，其用于根據(jù)需要選擇不同的觸發(fā)光信號(hào)的型號(hào)，并設(shè)定使用的參考電壓值。
[0016]進(jìn)一步，所述檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置與光電探測(cè)器之間還可設(shè)置檢測(cè)信號(hào)校準(zhǔn)裝置，其用于對(duì)檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置投射出的檢測(cè)信號(hào)的準(zhǔn)直度進(jìn)行校準(zhǔn)，并去除由檢測(cè)設(shè)備本身產(chǎn)生的漫射光；
[0017]進(jìn)一步，所述檢測(cè)信號(hào)校準(zhǔn)裝置包括第一球面凹面鏡、第二球面凹面鏡、第三球面凹面鏡、第一平面反射鏡、第二平面反射鏡、第一圓孔光柵、第一方孔光柵、第二方孔光柵、一個(gè)圓形光闌和一個(gè)環(huán)形光闌；
[0018]所述第一球面凹面鏡位于檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置的左下側(cè)，所述第二球面凹面鏡位于第一球面凹面鏡的右下側(cè)，所述第三球面凹面鏡位于第二球面凹面鏡的水平左側(cè)，所述第一平面反射鏡位于第三球面凹面鏡的右下側(cè)，所述第二平面反射鏡位于第一平面反射鏡的正下方，所述第一圓孔光柵位于第一球面凹面鏡與第二球面鏡之間，且位于一條直線上，所述第一方孔光柵位于第二球面凹面鏡與第三球面凹面鏡之間，且位于一條直線上，所述二方孔光柵位于第二平面反射鏡和光電探測(cè)器之間，且位于一條直線上，所述圓形光闌或環(huán)形光闌位于第一平面反射鏡與第二平面反射鏡之間，且位于一條直線上，用于放置測(cè)試樣品的位置P處于第一方孔光柵和第三球面凹面鏡之間，且位于一條直線上，用于放置測(cè)試樣品的位置P’處于第二平面反射鏡和第二方孔光柵之間，且位于一條直線上。
[0019]進(jìn)一步，所述觸發(fā)裝置優(yōu)選為940匪的紅外LED光源。
[0020]進(jìn)一步，所述檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置優(yōu)選為高功率綠光激光器。
[0021]進(jìn)一步，所述光電探測(cè)器的功率探頭優(yōu)選為無(wú)表頭型功率探頭。
[0022]進(jìn)一步，所述Α/D數(shù)據(jù)采集卡與PC機(jī)通過(guò)USB接口連接。
[0023]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的另一技術(shù)方案如下:一種自動(dòng)變光焊接護(hù)目鏡光漫射值測(cè)試方法，包括如下步驟:
[0024]步驟1:所述PC機(jī)產(chǎn)生測(cè)試指令發(fā)送給控制器；
[0025]步驟2:所述控制器將測(cè)試指令分別轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的命令分別發(fā)送給觸發(fā)裝置，檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置、光電探測(cè)器和Α/D數(shù)據(jù)采集卡；
[0026]步驟3:所述觸發(fā)裝置根據(jù)控制器發(fā)送的命令產(chǎn)生相應(yīng)的觸發(fā)光信號(hào)，將所述觸發(fā)光信號(hào)照向測(cè)試樣品；
[0027]步驟4:所述檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置根據(jù)控制器發(fā)送的命令產(chǎn)生相應(yīng)的檢測(cè)光信號(hào)投向測(cè)試樣品；
[0028]步驟5:所述測(cè)試樣品在觸發(fā)光信號(hào)的觸發(fā)下啟動(dòng)，并接收檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置投射的檢測(cè)光；
[0029]步驟6:所述光電探測(cè)器在控制器發(fā)送的控制命令的作用下啟動(dòng)，并將獲取的測(cè)試樣品投射出的漫射光的V ( λ )曲線轉(zhuǎn)換為光功率，將光功率傳輸給Α/D數(shù)據(jù)采集卡；
[0030]步驟7:所述Α/D數(shù)據(jù)采集卡在控制器發(fā)送的控制命令的作用下啟動(dòng)，對(duì)接收的光功率按照一定的采樣頻率進(jìn)行采樣，并將采樣后的光功率數(shù)據(jù)傳送給PC機(jī)；
[0031]步驟8:所述PC機(jī)根據(jù)采樣后的光功率數(shù)據(jù)計(jì)算光漫射值。
[0032]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0033]進(jìn)一步，上述技術(shù)方案還包括光電探測(cè)器精準(zhǔn)地獲取檢測(cè)光信號(hào)產(chǎn)生裝置投向測(cè)試樣品的漫射光的具體實(shí)現(xiàn)為:
[0034]將測(cè)試樣品放置在第一方孔光柵和第三球面凹面鏡之間的位置P處；在第一平面反射鏡和第二平面反射鏡之間放置圓形光闌；從檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置射出的檢查光經(jīng)過(guò)第一球面凹面鏡、第一圓孔光柵、第二球面凹面鏡、第一方孔光柵、測(cè)試樣品、第三球面凹面鏡、第一平面反射鏡、圓形光闌、第二平面反射鏡、第二方孔光柵，最后投射入光電探測(cè)器，此時(shí)光電探測(cè)器獲得的光通量為Φw為通過(guò)測(cè)試樣品的非漫射光；
[0035]用環(huán)形光闌代替圓形光闌，此時(shí)投射入光電探測(cè)器的光通量為Φ1Κ，為測(cè)試樣品和測(cè)試設(shè)備共同產(chǎn)生的漫射光；
[0036]仍舊使用環(huán)形光闌，將測(cè)試樣品放置于第二平面反射鏡和第二方孔光柵之間的P’位置處，此時(shí)進(jìn)入光電探測(cè)器6的光通量為Φ2Κ，表示測(cè)試設(shè)備本身產(chǎn)生的漫射光；
[0037]上述光通量Φα、Φ1Κ和Φ2Κ經(jīng)A/D數(shù)據(jù)采集卡處理后，傳送給PC機(jī)，PC機(jī)按照
下述計(jì)算公式計(jì)算漫射光的約化亮度系數(shù)，
【權(quán)利要求】
1.一種自動(dòng)變光焊接護(hù)目鏡光漫射值測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，包括PC機(jī)、控制器、觸發(fā)裝置、檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置、測(cè)試樣品、光電探測(cè)器和Α/D數(shù)據(jù)采集卡； 所述PC機(jī)，其用于產(chǎn)生測(cè)試指令，并發(fā)送給控制器；還用于接收Α/D數(shù)據(jù)采集卡傳回的光功率數(shù)據(jù)，根據(jù)光功率數(shù)據(jù)計(jì)算光漫射值； 所述控制器，其用于接收PC機(jī)發(fā)送的測(cè)試指令，并將測(cè)試指令分別轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的命令分別發(fā)送給觸發(fā)裝置，檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置、光電探測(cè)器和Α/D數(shù)據(jù)采集卡； 所述觸發(fā)裝置，其用于根據(jù)控制器發(fā)送的命令產(chǎn)生相應(yīng)的觸發(fā)光信號(hào)，將所述觸發(fā)光信號(hào)照向測(cè)試樣品； 所述檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置，其用于根據(jù)控制器發(fā)送的命令產(chǎn)生相應(yīng)的檢測(cè)光信號(hào)投向測(cè)試樣品； 所述測(cè)試樣品；其用于在觸發(fā)裝置發(fā)送的觸發(fā)光信號(hào)的觸發(fā)下啟動(dòng)，并接收檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置投射的檢測(cè)光； 所述光電探測(cè)器，其用于在控制器發(fā)送的控制命令的作用下啟動(dòng)，并將獲取的測(cè)試樣品投射出的漫射光的V ( λ )曲線轉(zhuǎn)換為光功率，將光功率傳輸給Α/D數(shù)據(jù)采集卡； 所述Α/D數(shù)據(jù)采集卡，其用于在控制器發(fā)送的控制命令的作用下啟動(dòng)，并對(duì)接收的光功率按照一定的采樣頻率進(jìn)行采樣，并將采樣后的光功率數(shù)據(jù)傳送給PC機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1 所述一種自動(dòng)變光焊接護(hù)目鏡光漫射值測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器中設(shè)置有觸發(fā)裝置電壓檢測(cè)模塊，其用于根據(jù)需要選擇不同的觸發(fā)光信號(hào)的型號(hào)，并設(shè)定使用的參考電壓值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種自動(dòng)變光焊接護(hù)目鏡光漫射值測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置與光電探測(cè)器之間還可設(shè)置檢測(cè)信號(hào)校準(zhǔn)裝置，其用于對(duì)檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置投射出的檢測(cè)信號(hào)的準(zhǔn)直度進(jìn)行校準(zhǔn)，并去除由檢測(cè)設(shè)備本身產(chǎn)生的漫射光。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種自動(dòng)變光焊接護(hù)目鏡光漫射值測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)信號(hào)校準(zhǔn)裝置包括第一球面凹面鏡、第二球面凹面鏡、第三球面凹面鏡、第一平面反射鏡、第二平面反射鏡、第一圓孔光柵、第一方孔光柵、第二方孔光柵、一個(gè)圓形光闌和一個(gè)環(huán)形光闌； 所述第一球面凹面鏡位于檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置的左下側(cè)，所述第二球面凹面鏡位于第一球面凹面鏡的右下側(cè)，所述第三球面凹面鏡位于第二球面凹面鏡的水平左側(cè)，所述第一平面反射鏡位于第三球面凹面鏡的右下側(cè)，所述第二平面反射鏡位于第一平面反射鏡的正下方，所述第一圓孔光柵位于第一球面凹面鏡與第二球面鏡之間，且位于一條直線上，所述第一方孔光柵位于第二球面凹面鏡與第三球面凹面鏡之間，且位于一條直線上，所述二方孔光柵位于第二平面反射鏡和光電探測(cè)器之間，且位于一條直線上，所述圓形光闌或環(huán)形光闌位于第一平面反射鏡與第二平面反射鏡之間，且位于一條直線上，用于放置測(cè)試樣品的位置P處于第一方孔光柵和第三球面凹面鏡之間，且位于一條直線上，用于放置測(cè)試樣品的位置P’處于第二平面反射鏡和第二方孔光柵之間，且位于一條直線上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種自動(dòng)變光焊接護(hù)目鏡光漫射值測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述觸發(fā)裝置優(yōu)選為940匪的紅外LED光源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種自動(dòng)變光焊接護(hù)目鏡光漫射值測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置優(yōu)選為高功率綠光激光器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種自動(dòng)變光焊接護(hù)目鏡光漫射值測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述光電探測(cè)器的功率探頭優(yōu)選為無(wú)表頭型功率探頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種自動(dòng)變光焊接護(hù)目鏡光漫射值測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述Α/D數(shù)據(jù)采集卡與PC機(jī)通過(guò)USB接口連接。
9.一種自動(dòng)變光焊接護(hù)目鏡光漫射值測(cè)試方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1:所述PC機(jī)產(chǎn)生測(cè)試指令發(fā)送給控制器； 步驟2:所述控制器將測(cè)試指令分別轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的命令分別發(fā)送給觸發(fā)裝置，檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置、光電探測(cè)器和Α/D數(shù)據(jù)采集卡； 步驟3:所述觸發(fā)裝置根據(jù)控制器發(fā)送的命令產(chǎn)生相應(yīng)的觸發(fā)光信號(hào)，將所述觸發(fā)光信號(hào)照向測(cè)試樣品； 步驟4:所述檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置根據(jù)控制器發(fā)送的命令產(chǎn)生相應(yīng)的檢測(cè)光信號(hào)投向測(cè)試樣品； 步驟5:所述測(cè)試樣品在觸發(fā)光信號(hào)的觸發(fā)下啟動(dòng)，并接收檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置投射的檢測(cè)光； 步驟6:所述光電探測(cè)器在控制器發(fā)送的控制命令的作用下啟動(dòng)，并將獲取的測(cè)試樣品投射出的漫射光的V ( λ )曲線轉(zhuǎn)換為光功率，將光功率傳輸給Α/D數(shù)據(jù)采集卡； 步驟7:所述Α/D數(shù)據(jù)采 集卡在控制器發(fā)送的控制命令的作用下啟動(dòng)，對(duì)接收的光功率按照一定的采樣頻率進(jìn)行采樣，并將采樣后的光功率數(shù)據(jù)傳送給PC機(jī)； 步驟8:所述PC機(jī)根據(jù)采樣后的光功率數(shù)據(jù)計(jì)算光漫射值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述一種自動(dòng)變光焊接護(hù)目鏡光漫射值測(cè)試方法，其特征在于，上述技術(shù)方案還包括獲取精準(zhǔn)漫射光，并計(jì)算漫射光的約化亮度系數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)為: 將測(cè)試樣品放置在第一方孔光柵和第三球面凹面鏡之間的位置P處；在第一平面反射鏡和第二平面反射鏡之間放置圓形光闌；從檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生裝置射出的檢查光經(jīng)過(guò)第一球面凹面鏡、第一圓孔光柵、第二球面凹面鏡、第一方孔光柵、測(cè)試樣品、第三球面凹面鏡、第一平面反射鏡、圓形光闌、第二平面反射鏡、第二方孔光柵，最后投射入光電探測(cè)器，此時(shí)光電探測(cè)器獲得的光通量為Φw為通過(guò)測(cè)試樣品的非漫射光； 用環(huán)形光闌代替圓形光闌，此時(shí)投射入光電探測(cè)器的光通量為Φ1Κ，為測(cè)試樣品和測(cè)試設(shè)備共同產(chǎn)生的漫射光； 仍舊使用環(huán)形光闌，將測(cè)試樣品放置于第二平面反射鏡和第二方孔光柵之間的P’位置處，此時(shí)進(jìn)入光電探測(cè)器6的光通量為φ2κ，表示測(cè)試設(shè)備本身產(chǎn)生的漫射光； 上述光通量Φα、Φ1κ和Φ2Κ經(jīng)Α/D數(shù)據(jù)采集卡處理后，傳送給PC機(jī)，PC機(jī)按照下述計(jì)算公式計(jì)算漫射光的約化亮度系數(shù)，
【文檔編號(hào)】G01M11/02GK103792072SQ201410055163
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年2月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月18日
【發(fā)明者】楊樂(lè) 申請(qǐng)人:深圳市瑞凌焊接科技有限公司