可升降的数字化紫外光源校准仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可升降的数字化紫外光源校准仪，包括紫外光学模块、机械动力模块、控制保护模块和辅助模块。机械动力模块为紫外光学模块提供稳定的水平支撑、使光学模块可以在竖直方向上平滑移动，控制保护模块为紫外光学模块和机械动力模块提供动作信号。本校准仪可以平滑、精准地在垂直方向升降，并且可以实时显示距离地面的高度，用于解决紫外成像仪校准过程中检测距离和检测角度难以控制的问题。

Liftable Digital Ultraviolet Light Source Calibrator

【技术实现步骤摘要】
可升降的数字化紫外光源校准仪
本技术涉及电气检测
，特别是涉及一种可升降的数字化紫外光源校准仪。
技术介绍
电气设备由于表面毛刺、染污、接触不良等原因，局部会形成极不均匀电场，当电压高到一定程度后就会发生电晕和电弧。这些都属于电离放电。电离区中的复合过程以及从激励态恢复到正常态等过程中都会产生大量的光辐射。紫外成像技术就是通过检测光辐射中处于紫外波段的光子数来评价放电现象的强弱，进而对设备绝缘性能及结构强度进行判断。目前，紫外成像检测技术在国内已有一定范围的推广。根据现场试验人员反馈，紫外仪显示的光子数受检测距离、检测角度、增益水平、气压、温湿度的影响较大。因此，对紫外仪进行精确、有效标定，可以消除检测过程中的系统误差，并为多因素作用下光子数的修正提供技术基础，有利于为检测人员提供量化的指导意见，提高电气设备的运行维护水平。市场上现有紫外仪型号多种多样，未消除因检测距离和检测角度引起的误差，有必要研制一种高度可调的紫外光源校准仪。
技术实现思路
鉴于现有技术存在的缺陷，本技术致力于提供一种可升降的数字化紫外光源校准仪，用于解决紫外成像仪校准过程中检测距离和检测角度难以控制的问题。为了实现上述目的，本技术采取的技术方案如下。包括紫外光学模块、机械动力模块、控制保护模块和辅助模块；紫外光学模块提供紫外光源，机械动力模块包括剪叉式升降平台和步进电机，控制保护模块包括位置传感器、倾角传感器和电机控制系统，辅助模块包括电源和底座；剪叉式升降平台安装在底座上，位置传感器和倾角传感器也安装在底座上，步进电机安装在剪叉式升降平台剪叉臂的最下端，紫外光学模块安装在剪叉式升降平台的顶板上；位置传感器和倾角传感器分别采集步进电机的位置和倾角并发送至电机控制系统，电机控制系统根据步进电机的位置和倾角以及用户的升降指令，采用微步驱动模式向步进电机发送脉冲作为动作信号，步进电机带动剪叉式升降平台做升降运动，紫外光学模块随之在垂直方向上移动。紫外光学模块包括紫外光源、电动光阑和风冷系统，控制保护模块还包括温度传感器和光源控制系统；温度传感器采集紫外光源的温度并发送至光源控制系统，光源控制系统驱动风冷系统对紫外光源进行降温，并发出超温报警；光源控制系统还根据用户的调节指令向电动光阑发送动作信号，电动光阑按照动作信号对紫外光源进行档位调节。控制保护模块还包括激光测距装置，激光测距装置安装在剪叉式升降平台的顶板上，与紫外光源处于同一水平面，将测出的紫外光源对地高度显示在液晶显示屏上。位置传感器采集到步进电机到达预定位置时，电机控制系统停止向步进电机发送脉冲，此时剪叉式升降平台到达最大高度；底座上设置机械限位装置，剪叉臂移动到该装置所在位置时，剪叉式升降平台到达最大高度。本技术可升降的数字化紫外光源校准仪消除了因紫外成像仪校准过程中因检测距离和检测角度引起的误差，为紫外成像仪的有效、准确标定提供了技术基础。该紫外光源校准仪在设计时充分考虑了一线需求，便于试验人员在现场开展紫外成像仪的校准工作。附图说明图1为本技术可升降的数字化紫外光源校准仪的原理图；图2为本技术可升降的数字化紫外光源校准仪的左视图。具体实施方式下面结合附图阐述本技术的实施例。一种可升降的数字化紫外光源校准仪，包含紫外光学模块、机械动力模块、控制保护模块和辅助模块。紫外光学模块的功能是为用户提供稳定、可调节的紫外光源。主要评价标准为光学模块的稳定性、使用寿命、调节档位以及散热功能等。紫外光学模块由恒定紫外光源、电动光阑和风冷系统组成。恒定紫外光源可发出不少于10000个光子的紫外光波，使用寿命不小于2000h，总重量小于500g，可稳定发出波长在240nm-280nm的紫外线。光阑采用美国Thorlabs生产的孔径光阑，电动控制，必要时也可以转为手动控制，可根据用户需求进行至少4个档位的调节。风冷系统由散热片和风扇组成，用来给恒定紫外光源降温。恒定紫外光源、电动光阑和风冷系统共同构成紫外光学模块，可以为用户提供多档位的校准功能。机械动力模块是紫外光学模块的支撑、运动系统，由剪叉式升降平台、步进电机和激光测距装置组成。主要功能是为紫外光学模块提供稳定的水平支撑、使光学模块可以在竖直方向上平滑移动。主要评价标准为运动精度、保证水平、整体重量以及防止运动距离过大导致紫外光学模块滑出。机械动力模块由剪叉式升降平台、步进电机、激光测距装置组成。剪叉式升降平台可承载最大40kg的重量，材料为铝合金，最大起升高度为1.5m。升降平台带有机械限位装置，将其起升高度限制在1.2m以下。该限位装置由不锈钢板和硫化橡胶支撑，焊接在升降平台上，在其他限位措施失灵的时候为紫外光源校准仪提供最后一道限位保护，防止紫外光学模块滑落损坏。步进电机为升降平台的动力源。该电机为二相步进电机，步距角为1.8°，采用微步驱动模式进行控制，提高了紫外光源校准仪的运动精度。激光测距装置用来显示紫外光源校准仪距离地面的垂直距离，与液晶显示屏相连。机械动力模块整体重量不超过40kg，可拆卸搬运。控制保护模块为紫外光学模块和机械动力模块提供动作信号，防止紫外光学模块过热，为机械动力模块提供限位保护以及保证水平。该模块采用动作电平和脉冲信号为孔径光阑和步进电机提供动作信号；分别布置倾角传感器和温度传感器采集信号，控制仪器水平，防止仪器过热。在步进电机运动平面上还布置有位置传感器，当电机运动到某一位置后，控制保护模块会停止向电机发出动作信号以实现限位。控制保护模块为该紫外光源校准仪最复杂的模块，为校准仪提供电气、机械两方面的控制和保护功能。电气方面，控制保护模块为电动光阑提供动作电平信号，使光阑可以根据用户需求准确进行档位调节。采用微步驱动模式对步进电机进行控制。该电机控制系统由依次相连的循环加减计数器、EPROM、数模转换模块、电流控制器、PWM控制单元和主电路构成。主电路输出的信号发送至步进电机，同时还反馈至电流控制器从而构成一个负反馈调节系统，提高了对电机运动的调节精度。考虑生产成本和运动精度的平衡，电机控制系统所用驱动器工作在半步状态，实际步距角为0.9°。在步进电机运动平面上布置有无锡迈科传感生产LVT526H双轴倾角传感器，采集该平面的倾角信息，输入控保模块进行计算判断，以保证仪器整体水平，为激光测距装置的正常使用奠定基础。在步进电机运动平面上还布置有深圳信为公司生产的SDVG17位置传感器，当步进电机运动至某位置时，升降平台接近1.2m，位置传感器向控制保护模块反馈信号，控保模块停止向步进电机发出电脉冲实现限位。除此之外，控制保护系统还与紫外光学模块相连，用温度传感器采集温度信息，用来驱动风冷系统，并进行超温报警。辅助模块主要为本校准仪提供能源和机械支撑，包活大容量锂电池、电源适配器和底座。大容量锂电池增强了该紫外光源校准仪的便携性，为试验人员的现场校准提供了方便。底座配有轮子，轮子上设置刹车片，便于现场搬运。以上所述实施例仅表达了本技术的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可升降的数字化紫外光源校准仪，其特征在于，包括紫外光学模块、机械动力模块、控制保护模块和辅助模块；紫外光学模块提供紫外光源，机械动力模块包括剪叉式升降平台和步进电机，控制保护模块包括位置传感器、倾角传感器和电机控制系统，辅助模块包括电源和底座；剪叉式升降平台安装在底座上，位置传感器和倾角传感器也安装在底座上，步进电机安装在剪叉式升降平台剪叉臂的最下端，紫外光学模块安装在剪叉式升降平台的顶板上；位置传感器和倾角传感器分别采集步进电机的位置和倾角并发送至电机控制系统，电机控制系统在步进电机倾角为零且未到达预定位置之前，根据用户的升降指令并采用微步驱动模式向步进电机发送脉冲作为动作信号，步进电机带动剪叉式升降平台做升降运动，紫外光学模块随之在垂直方向上移动。

【技术特征摘要】
1.一种可升降的数字化紫外光源校准仪，其特征在于，包括紫外光学模块、机械动力模块、控制保护模块和辅助模块；紫外光学模块提供紫外光源，机械动力模块包括剪叉式升降平台和步进电机，控制保护模块包括位置传感器、倾角传感器和电机控制系统，辅助模块包括电源和底座；剪叉式升降平台安装在底座上，位置传感器和倾角传感器也安装在底座上，步进电机安装在剪叉式升降平台剪叉臂的最下端，紫外光学模块安装在剪叉式升降平台的顶板上；位置传感器和倾角传感器分别采集步进电机的位置和倾角并发送至电机控制系统，电机控制系统在步进电机倾角为零且未到达预定位置之前，根据用户的升降指令并采用微步驱动模式向步进电机发送脉冲作为动作信号，步进电机带动剪叉式升降平台做升降运动，紫外光学模块随之在垂直方向上移动。2.根据权利要求1所述的可升降的数字化紫外光源校准仪，其特征在于，紫外光学模块包括紫外光源、电动光阑和风冷系统，控制保护模块还包括温度传感器和光源控制系统；温度传感器采集紫外光源的温度并发送至光源控制系统，光源控制系统驱动风冷系统对紫外光源进行降温，并发出超温报警；光源控制系统还根据用户的调节指令向电动光阑发送动作信号，电动光阑按照动作信号对紫外光源进行挡位调节。3.根据权利要求2所述的可升降的数字化紫外光源校准仪，其特征在于，控制保护模块还...

【专利技术属性】
技术研发人员：王言，黎建平，邓军，王竣，杨锡清，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心，
类型：新型
国别省市：广东,44