基于发光材料的设备安全性与环境适应性测量方法技术

本发明专利技术公开了一种基于发光材料的设备安全性与环境适应性测量方法，将应力发光材料、电致发光材料、热致发光材料喷涂于待检测设备表面并进行与机械性能、电学性能、热学性能相关的安全性与环境适应性测试评估，发光材料会在各种外力、电磁场、热流的作用下辐射光信号；通过成像系统、波分复用器和光电探测器，可对各种原因产生的光辐射信号分别进行阵列成像、参量还原、立体重构，由此获得的设备应力分布、电场分布和热量分布可为设备六性指标设计评估提供无接触、可定量、可回溯的测量手段。可回溯的测量手段。可回溯的测量手段。

【技术实现步骤摘要】
基于发光材料的设备安全性与环境适应性测量方法


[0001]本专利技术属于光学测量与传感领域，具体是指通过应力发光、电致发光和热致发光材料在机械力、电磁场和热流作用下辐射的光信号，为搬移式设备安全性与环境适应性评估提供可定量分析的测量方法，具体是一种基于发光材料的设备安全性与环境适应性测量方法。

技术介绍

[0002]六性设计要求包括维修性、测试性、设备保障性、电磁兼容性、安全性和环境适应性，是评估各种设备尤其是搬移式设备在实际工作条件下是否能够稳定运行的重要指标。通常，维修性方面需考虑设备结构、层次、组成、数量，以便于快捷安装和长时使用；测试性方面需考虑各类故障信息，并能通过各种可视化形式对设备工作状态进行识别；设备保障性方面需考虑保障资源是否满足使用要求；电磁兼容性方面需以规定的电磁兼容性为考核指标；安全性设计方面需考虑机械结构、电源安全性、防电击防雷、热安全等内容；环境适应性方面则需考虑高低温防护、抗振动与冲击、湿热等内容。
[0003]然而，当前六性测试评估往往止步于验证是否满足预设条件，特别是针对安全性和环境适应性的试验评估，缺乏一种非接触的、可定量分析的测量方法。以搬移式设备振动和冲击测试为例，传统的测量方法只能获取设备是否满足振动和冲击要求的测试结果，而无法知悉不满足振动和冲击要求的薄弱环节，换言之，传统的测量方法只能评估设备是否合乎要求，却不能定量指出问题所在，更不能为设备的改进升级提供测量过程中的回溯资料。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中六性设计要求是评估各种设备特别是搬移式设备在实际工作条件下运行性能的重要指标。然而，当前六性测试评估往往止步于是否满足预设条件，特别是针对安全性和环境适应性的试验评估，缺乏一种非接触的、可定量分析的测量方法的问题，本专利技术提出了一种基于发光材料的设备安全性与环境适应性测量方法，基于发光材料的设备安全性与环境适应性测量方法，可通过多种发光材料辐射光谱的合理配置，对安全性和环境适应性试验评估中的机械性能、电磁性能、热性能等进行分布测量和建模重构，为各种设备特别是搬移式设备的六性指标提供无接触、可定量、可回溯的评估手段，为六性参数优化设计提供重要依据。
[0005]为了达到上述效果，本专利技术提供的基于发光材料的设备安全性与环境适应性测量方法，包括：
[0006]步骤一、将应力发光材料喷涂于待检测设备表面；
[0007]步骤二、应力发光材料在机械结构安全性测试和抗振动与冲击环境适应性测试中各种外力的作用下辐射出光信号；
[0008]步骤三、将电致发光材料喷涂于待检测设备表面，电致发光材料在电源安全性、防
电击防雷安全性测试中各种电磁场的作用下辐射出光信号；
[0009]步骤四、将热致发光材料喷涂于待检测设备表面，热致发光材料在热安全性、湿热环境适应性测试中各种热流的作用下辐射出光信号；
[0010]步骤五、通过光电探测器对待检测设备表面进行光辐射探测成像，通过波分复用器分别收集应力发光材料、电致发光材料、热致发光材料产生的不同波长辐射光；
[0011]步骤六、通过光辐射强度与应力大小、电场强度、热学温度之间的定量关系分别重构待检测设备的应力分布、电场分布、热量分布，形成评估模型。
[0012]优选的，上述应力发光材料实现动能向光能的转换，在机械力作用下会辐射光信号，光信号强度与应力大小之间满足正相关定量关系。
[0013]优选的，上述电致发光材料实现电能向光能的转换，在机电磁场作用下会辐射光信号，光信号强度与电场强度之间满足正相关定量关系。
[0014]优选的，上述热致发光材料实现热能向光能的转换，在热流作用下会辐射光信号，光信号强度与热学温度之间满足正相关定量关系。
[0015]优选的，上述光电探测器应为阵列型，探测结果为辐射光强度分布而非单一强度值。
[0016]优选的，上述参量包括但不局限于机械力、电磁场和热流。
[0017]优选的，上述辐射光信号既可处于可见光波段，也可处于紫外、近红外、中红外、远红外等不可见光波段。
[0018]一种实现上述基于发光材料的设备安全性与环境适应性测量方法的系统，包括阵列型光电探测器、成像系统、探测系统以及波分复用器，其特征在于：所述成像系统包括应力光信号成像子系统、电场光信号成像子系统以及热量光信号成像子系统，三个成像子系统从各个角度分别收集光辐射信号，并通过波分复用器将对应应力分布、电场分布、热量分布的三个波长辐射光导入探测器阵列，形成对应的辐射强度分布图像；
[0019]优选的，上述阵列型光电探测器为相同波长探测器阵列，探测结果为辐射光强度分布而非单一强度值，测得的辐射强度分布图像分别重构出设备表面的应力分布、电场分布、热量分布。
[0020]优选的，上述成像系统将待检测设备表面光辐射信号分布清晰完整地成像于探测器光敏面，且根据待检测设备大小可进行视场或焦距调整；所述探测系统针对单一参量进行测量，同时对多个参量进行测量；所述波分复用器可嵌入也可独立于成像系统；所述成像系统可根据背景光情况进行遮挡封装/配置带阻滤波器以降低环境光噪声影响。
[0021]一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下优势：
[0023](1)基于发光材料的设备安全性与环境适应性测量方法有望解决当前手段仅仅验证六性指标是否满足预设条件的局限性问题，具有无接触、可定量、可回溯等显著优点，可对设备安全性与环境适应性测试过程进行瞬态、立体、多参量同步、可视化建模成像。
[0024](2)本专利技术所述测量方法中，“无接触”体现在测量过程不会对待检测设备机械、电学和热学性能产生强烈影响，对各型各类设备具有普适性；“可定量”体现在能够通过不同波长光辐射强度与应力大小、电场强度、热学温度等指标的对应关系，对待检测设备的应力
分布(而非简单的应力值)、电场分布、热量分布进行准确测量；“可回溯”体现在通过重构建模可实现各种测量结果(随时间演变过程)的立体显示，将应力分布、电场分布和热量分布作为六性测试评估的建档指标存储，既为设备六性评估鉴定提供定量依据，又可为设备六性设计优化提供过程回溯和分析素材。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1示出了本专利技术基于发光材料的设备安全性与环境适应性测量方法的系统示意图。
具体实施方式
[0027]下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本专利技术，并不被配置为限定本专利技术。对于本领域技术人员来说，本专利技术可以在不需要这些具体细本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于发光材料的设备安全性与环境适应性测量方法，其特征在于所述方法包括：步骤一、将应力发光材料喷涂于待检测设备表面；步骤二、应力发光材料在机械结构安全性测试和抗振动与冲击环境适应性测试中各种外力的作用下辐射出光信号；步骤三、将电致发光材料喷涂于待检测设备表面，电致发光材料在电源安全性、防电击防雷安全性测试中各种电磁场的作用下辐射出光信号；步骤四、将热致发光材料喷涂于待检测设备表面，热致发光材料在热安全性、湿热环境适应性测试中各种热流的作用下辐射出光信号；步骤五、通过光电探测器对待检测设备表面进行光辐射探测成像，通过波分复用器分别收集应力发光材料、电致发光材料、热致发光材料产生的不同波长辐射光；步骤六、通过光辐射强度与应力大小、电场强度、热学温度之间的定量关系分别重构待检测设备的应力分布、电场分布、热量分布，形成评估模型。2.根据权利要求1所述的基于发光材料的设备安全性与环境适应性测量方法，其特征在于，所述应力发光材料实现动能向光能的转换，在机械力作用下会辐射光信号，光信号强度与应力大小之间满足正相关定量关系。3.根据权利要求1所述的基于发光材料的设备安全性与环境适应性测量方法，其特征在于，所述电致发光材料实现电能向光能的转换，在机电磁场作用下会辐射光信号，光信号强度与电场强度之间满足正相关定量关系。4.根据权利要求1所述的基于发光材料的设备安全性与环境适应性测量方法，其特征在于，所述热致发光材料实现热能向光能的转换，在热流作用下会辐射光信号，光信号强度与热学温度之间满足正相关定量关系。5.根据权利要求1所述的基于发光材料的设备安全性与环境适应性测量方...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨林，郭凯，刘轩铭，闫培光，陈浩，曹毅宁，任双印，
申请(专利权)人：军事科学院系统工程研究院网络信息研究所，
类型：发明
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