專利名稱：二軸運(yùn)動(dòng)式燈具光通量檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燈具光通量檢測(cè)裝置，尤其是一種二軸運(yùn)動(dòng)式燈具光通量檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
光通量是表征光源特性的一個(gè)重要參數(shù)，是光度學(xué)的重要指標(biāo)，在電光源產(chǎn)業(yè)和照明工程中有廣泛的應(yīng)用。光通量是確定光源或燈具能效的重要參數(shù)。在節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)代社會(huì)，LED產(chǎn)品的光通量值已成為國際貿(mào)易的技術(shù)壁壘。由于LED產(chǎn)品發(fā)光具有溫度依賴性，準(zhǔn)確檢測(cè)LED燈具的光通量極具挑戰(zhàn)性。燈具光通量檢測(cè)方法包括積分球法、光強(qiáng)積分法、照度分布積分法三種方法。積分球法——該測(cè)量總光通量的方法自1900年以來就被人們所熟知。積分球法為相對(duì)測(cè)量方法，必須采用光通量標(biāo)準(zhǔn)燈對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定標(biāo)。對(duì)LED產(chǎn)品來說，其光譜分布和空間光強(qiáng)分布與常用標(biāo)準(zhǔn)燈間存在較大差異，會(huì)帶來較大的測(cè)量誤差。采用同類LED產(chǎn)品定標(biāo)積分球系統(tǒng)能大幅提高測(cè)量精度，但需要更高精度的總光通量測(cè)量方法和設(shè)備作為 LED產(chǎn)品的量值傳遞基準(zhǔn)。本質(zhì)上，積分球法檢測(cè)燈具光通量是一種間接方法，測(cè)定光通量存在一定的誤差。光強(qiáng)積分法——在測(cè)量暗室中，采用分布光度計(jì)測(cè)量燈具的光強(qiáng)分布，測(cè)試距離要足夠長。其缺點(diǎn)是要求的設(shè)備安裝空間較大，一次性投資成本高。照度分布積分法——采用光度計(jì)測(cè)量燈具產(chǎn)品在空間的照度分布，并對(duì)全空間積分得到總光通量。由于照度分布積分法的測(cè)量精度高，已被國際照明協(xié)會(huì)制定的CIE 84-1989《光通量測(cè)量》、美國能源之星計(jì)劃提出的LM-79:2008《總光通量測(cè)量》、GB/T 24824-2009《普通照明用LED模塊測(cè)試方法》等標(biāo)準(zhǔn)作為總光通量的基準(zhǔn)測(cè)量方法。對(duì)于節(jié)能環(huán)保型的LED光源燈具來說，由于LED光源特殊性，采用積分球裝置測(cè)量 LED光通量在CIE 84-1989標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)不是推薦方法。市場(chǎng)上現(xiàn)有的基于光強(qiáng)積分法的分布光度計(jì)，存在設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、購置成本高，光學(xué)暗室空間大的弊端。以上的情況說明，發(fā)明一種測(cè)試精度高、符合標(biāo)準(zhǔn)要求、通用性強(qiáng)、價(jià)格經(jīng)濟(jì)的光源和燈具的光通量測(cè)試裝置是非常必需的。這樣一種裝置既要能滿足一般光源燈具和新型光源燈具的光通量測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的要求，又要能夠降低設(shè)備投資成本和節(jié)省測(cè)試空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種二軸運(yùn)動(dòng)式燈具光通量檢測(cè)裝置，燈具通過燈具支架懸掛在圓形軌道的中心，極角電機(jī)驅(qū)動(dòng)圓形軌道在緯度方向轉(zhuǎn)動(dòng)，在方位角電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，方位角小車的齒輪與圓形軌道嚙合，使得方位角小車沿著圓形軌道移動(dòng)，方位角小車上安裝無線光度探頭，無線光度探頭在兩軸復(fù)合運(yùn)動(dòng)下，完成虛擬球面空間
3上經(jīng)度和緯度交點(diǎn)上的照度的采集。照度數(shù)據(jù)的傳遞通過監(jiān)控計(jì)算機(jī)和無線光度探頭之間的無線通訊方式進(jìn)行，最后，監(jiān)控計(jì)算機(jī)進(jìn)行照度積分計(jì)算，獲得燈具總光通量值。本發(fā)明可滿足白熾燈、鹵鎢燈、熒光燈、低壓鈉燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、LED等多種燈具和光源的光通量檢測(cè)。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述二軸運(yùn)動(dòng)式燈具光通量檢測(cè)裝置包括燈具支架、無線光度探頭、極角電機(jī)、方位角小車、圓形軌道、運(yùn)動(dòng)控制器、監(jiān)控計(jì)算機(jī)、左限位、右限位，其中方位角小車包括嵌槽式滾輪、齒輪、聯(lián)接件、方位角電機(jī)、光度探頭安裝平臺(tái)。極角電機(jī)和方位角電機(jī)為伺服電機(jī)，運(yùn)動(dòng)控制器以位置控制的方式控制極角電機(jī)和方位角電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上設(shè)置好虛擬球面空間經(jīng)度和緯度方向上的照度采集點(diǎn)密度，監(jiān)控計(jì)算機(jī)將采集點(diǎn)的位置要求通過通訊接口告知運(yùn)動(dòng)控制器，運(yùn)動(dòng)控制器控制極角電機(jī)和方位角電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。方位角小車上有光度探頭安裝平臺(tái)，無線光度探頭固定在光度探頭安裝平臺(tái)上。無線光度探頭在球面空間的運(yùn)動(dòng)可按下述方式進(jìn)行極角電機(jī)驅(qū)動(dòng)圓形軌道旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，方位角電機(jī)從圓形軌道的左限位開始，按照采集點(diǎn)要求，驅(qū)動(dòng)方位角小車沿著圓形軌道運(yùn)動(dòng)，直至到達(dá)圓形軌道的右限位。所述圓形軌道，其內(nèi)圈是齒條形狀，圓形軌道的圓弧長度大于半圓，圓形軌道側(cè)向有凸緣。方位角小車的齒輪與圓形軌道內(nèi)側(cè)齒條相適應(yīng)。圓形軌道的側(cè)向凸緣，其外側(cè)表面是光滑圓弧形。所述嵌槽式滾輪，其材質(zhì)是彈性橡膠，嵌槽式滾輪與齒輪通過聯(lián)接件連接，從而保證方位角小車在圓形軌道的徑向不會(huì)發(fā)生徑向位移。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
1、測(cè)試精度高，光度探頭采集各經(jīng)緯線交叉點(diǎn)的照度值，然后通過照度積分法獲得燈具總光通量值，這是一種光通量直接測(cè)量法，與積分球裝置測(cè)量光通量的相對(duì)法相比，測(cè)量精度高，是國際標(biāo)準(zhǔn)推薦的光通量測(cè)量方法。2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用兩軸驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式，降低了設(shè)備制造成本。3、通用性強(qiáng)，適合特殊光源，在整個(gè)測(cè)試過程中燈具燃姿不變。4、測(cè)試空間小，沒有光強(qiáng)積分法的測(cè)試距離要求，測(cè)試空間大大降低。5、系統(tǒng)裝配簡(jiǎn)單，不涉及反光鏡的安裝和平面度校正。6、測(cè)試方法簡(jiǎn)單，與基于光強(qiáng)積分法的光度計(jì)相比，不涉及反射距離的精確測(cè)定。


圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明方位角小車結(jié)構(gòu)示意圖。圖中
1、燈具支架；2、無線光度探頭；3、極角電機(jī)；4、監(jiān)控計(jì)算機(jī)；5、運(yùn)動(dòng)控制器；6、方位角小車；7、圓形軌道；8、左限位；9、右限位；10、嵌槽式滾輪；11、聯(lián)接件、12、齒輪；13、方位角電機(jī)；14、光度探頭安裝平臺(tái)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述的二軸運(yùn)動(dòng)式燈具光通量檢測(cè)裝置由燈具支架1、 無線光度探頭2、極角電機(jī)3、監(jiān)控計(jì)算機(jī)4、運(yùn)動(dòng)控制器5、方位角小車6、圓形軌道7、左限位8、右限位9組成，其中方位角小車6由嵌槽式滾輪10、聯(lián)接件11、齒輪12、方位角電機(jī) 13、光度探頭安裝平臺(tái)14組成。極角電機(jī)3與圓形軌道7聯(lián)接，方位角小車6在圓形軌道7 上，無線光度探頭2安裝在方位角小車6的光度探頭安裝平臺(tái)14上，運(yùn)動(dòng)控制器5分別控制極角電機(jī)3和方位角電機(jī)13，監(jiān)控計(jì)算機(jī)4與運(yùn)動(dòng)控制器5通過通訊接口相連，監(jiān)控計(jì)算機(jī)4與無線光度探頭2之間通過無線通訊方式通訊。嵌槽式滾輪10和齒輪12通過聯(lián)接件11連接，嵌槽式滾輪10和圓形軌道7的凸緣外表面是彈性接觸，齒輪12與圓形軌道7內(nèi)圈的齒條嚙合，這樣的配合方式保證方位角小車6在圓形軌道7的徑向方向不能發(fā)生位移，只能在方位角電機(jī)13的驅(qū)動(dòng)齒輪12時(shí)，沿著圓形軌道7的周向運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)無線光度探頭2的經(jīng)線方向的運(yùn)動(dòng)。下面從燈具光通量檢測(cè)這一流程進(jìn)行進(jìn)一步說明。被測(cè)燈具固定在燈具支架1上，并通過適當(dāng)調(diào)節(jié)，保證燈具處于圓形軌道7的圓心位置，測(cè)試過程中，被測(cè)燈具不發(fā)生運(yùn)動(dòng)，燃姿保持不變。監(jiān)控計(jì)算機(jī)4預(yù)先確定光度探頭在空間球面的采集位置。舉例來說，如果虛擬空間球面在經(jīng)線方向的采集間距為1°，在緯線方向的采集間距也為1°，那么照度采集點(diǎn)總數(shù)為129600個(gè)。監(jiān)控計(jì)算機(jī)4將空間采集位置告知運(yùn)動(dòng)控制器5，運(yùn)動(dòng)控制器5驅(qū)動(dòng)極角電機(jī)3和方位角電機(jī)13，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的二軸控制。在每個(gè)預(yù)設(shè)的照度采集點(diǎn)，無線光度探頭2將采集到的該點(diǎn)的照度值通過無線通訊方式傳遞給監(jiān)控計(jì)算機(jī)4。當(dāng)所需采集點(diǎn)的照度均測(cè)試完畢后，監(jiān)控計(jì)算機(jī)4依據(jù)照度積分法計(jì)算得到燈具的總光通量。最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種二軸運(yùn)動(dòng)式燈具光通量檢測(cè)裝置，包括燈具支架、無線光度探頭、極角電機(jī)、方位角小車、圓形軌道、運(yùn)動(dòng)控制器、監(jiān)控計(jì)算機(jī)、左限位、右限位，其中方位角小車包括嵌槽式滾輪、齒輪、聯(lián)接件、方位角電機(jī)、光度探頭安裝平臺(tái)，其特征是，燈具支架處于圓形軌道的垂直直徑的軸線上，圓形軌道由極角電機(jī)驅(qū)動(dòng)，以圓形軌道的直徑為軸旋轉(zhuǎn)，方位角小車通過齒輪和嵌槽式滾輪的配合安裝在圓形軌道上，齒輪與圓形軌道嚙合接觸，方位角電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，方位角小車上有光度探頭安裝平臺(tái)，無線光度探頭固定在光度探頭安裝平臺(tái)上，運(yùn)動(dòng)控制器與方位角電機(jī)和極角電機(jī)相連，監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過通訊接口與運(yùn)動(dòng)控制器相連，圓形軌道的水平直徑的左側(cè)和右側(cè)安裝左限位和右限位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二軸運(yùn)動(dòng)式燈具光通量檢測(cè)裝置，其特征是，方位角小車由嵌槽式滾輪、齒輪、聯(lián)接件、方位角電機(jī)、光度探頭安裝平臺(tái)構(gòu)成，嵌槽式滾輪和齒輪通過聯(lián)接件連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二軸運(yùn)動(dòng)式燈具光通量檢測(cè)裝置，其特征是，圓形軌道內(nèi)圈是齒條形狀，圓形軌道的圓弧長度大于半圓，圓形軌道側(cè)向有凸緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方位角小車，其特征是，嵌槽式滾輪與圓形軌道凸緣接觸，嵌槽式滾輪的材質(zhì)是彈性橡膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二軸運(yùn)動(dòng)式燈具光通量檢測(cè)裝置，其特征是，監(jiān)控計(jì)算機(jī)具備無線通訊功能，能夠與無線光度探頭實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)通訊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二軸運(yùn)動(dòng)式燈具光通量檢測(cè)裝置，其特征是，極角電機(jī)和方位角電機(jī)為伺服電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二軸運(yùn)動(dòng)式燈具光通量檢測(cè)裝置，屬于光度學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域。其技術(shù)方案是本發(fā)明提供了一種二軸運(yùn)動(dòng)式燈具光通量檢測(cè)裝置，包括燈具支架、無線光度探頭、極角電機(jī)、方位角小車、圓形軌道、運(yùn)動(dòng)控制器、監(jiān)控計(jì)算機(jī)、左限位、右限位，其中方位角小車包括嵌槽式滾輪、齒輪、聯(lián)接件、方位角電機(jī)、光度探頭安裝平臺(tái)。無線光度探頭由極角電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)經(jīng)度方向的運(yùn)動(dòng)，由方位角電機(jī)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)緯度方向的運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)控制器根據(jù)監(jiān)控計(jì)算機(jī)的指令要求控制極角電機(jī)和方位角電機(jī)的運(yùn)動(dòng)位置，無線光度探頭在每一個(gè)測(cè)試位置測(cè)試得到的照度值返回給監(jiān)控計(jì)算機(jī)，監(jiān)控計(jì)算機(jī)完成球面照度積分計(jì)算后就能精確得到燈具的總光通量值。本發(fā)明光通量測(cè)試精度高，所需暗室空間小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，投資成本低，符合國際標(biāo)準(zhǔn)要求，滿足燈具生產(chǎn)企業(yè)、第三方認(rèn)證檢測(cè)機(jī)構(gòu)測(cè)試燈具光通量的需要。
文檔編號(hào)G08C17/02GK102374897SQ20101024742
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月7日
發(fā)明者俞建峰 申請(qǐng)人:俞建峰