一种可见光全遮蔽能力自动测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种可见光全遮蔽能力自动测试装置，属于烟火制品性能测试领域；包括照度计、光源平台、烟雾试验箱、数据采集器、烟尘浓度连续监测仪、增量式旋转编码器、电磁离合器和伺服电机。自动测试装置由计算机内测控软件向伺服电机驱动器发送运动指令，控制伺服电机转动，经电磁离合带动光源平台在光学导轨上移动至预定位置，光源平台位移量由增量式旋转编码器测得，实时反馈给计算机。测控软件根据烟雾质量浓度及透过率用朗伯

【技术实现步骤摘要】
一种可见光全遮蔽能力自动测试装置


[0001]本专利技术属于烟火制品性能测试领域。具体涉及一种可见光全遮蔽能力自动测试装置。

技术介绍

[0002]可见光全遮蔽能力(TOP)是表征发烟剂可见光遮蔽效能的重要参数。在烟雾试验箱中，测出可见光透过率达到人眼遮蔽阈值(τ＝0.0125)时所对应的光程，并结合烟雾计算质量浓度计算发烟剂可见光全遮蔽能力。
[0003]目前本行业内可见光全遮蔽能力测试光程一般采用手动控制，可见光透过率由照度计示值及标定数据查表确定。人眼遮蔽阈值透过率光程由测试人员根据经验预估，移动光源至预估位置后，确认透过率是否达到人眼遮蔽阈值。透过率达到条件后记录光程及透过率、计算得出可见光全遮蔽能力。
[0004]这种测试方式确定人眼遮蔽阈值透过率光程的时长受操作人员经验影响较大；反复移动光源会增加测试时间，烟幕沉降量增加。导致可见光全遮蔽能力测试周期长，测试精度低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种可见光全遮蔽能力测试装置，以解决可见光全遮蔽能力测试周期长，测试精度低等的技术问题。
[0006]为达到上述目的，解决上述技术问题，本专利技术给出的技术方案如下：
[0007]一种可见光全遮蔽能力自动测试装置，包括照度计1、从动轮2、光源导轨3、光源平台4、光源5、烟雾试验箱6、聚氨脂钢丝同步带7、数据采集器8、计算机9、烟尘浓度连续监测仪10、增量式旋转编码器11、主动轮 12、电磁离合器13、伺服电机14；
[0008]光源导轨3安装在烟雾试验箱6内，调整其水平度及高度；光源导轨 3由两根平行金属导轨及支撑结构构成，能够提高光源平台运动稳定性；
[0009]光源平台4架设在光源导轨3上，调整光源平台4滑轮，使其能在光源导轨3上自由移动；光源平台4上部安装高度、俯仰角、水平转角均可调节的光源卡具，下部为基座；
[0010]光源5安装在光源平台4上，调整其高度，使其光轴水平且与烟雾试验箱6测试窗口等高；从动轮2安装在烟雾试验箱6内，光源导轨3的末端；主动轮12安装在烟雾试验箱6外，光源导轨3的始端；聚氨脂钢丝同步带7穿绕从动轮2、主动轮12，与光源平台4固定；
[0011]伺服电机14安装在光源导轨3始端，用联轴器与电磁离合器13连接，伺服电机14驱动器数据线与计算机9连接；
[0012]电磁离合器13与主动轮12用联轴器连接；主动轮12与增量式旋转编码器11用联轴器连接，增量式旋转编码器11数据线与数据采集器8连接；
[0013]照度计1的探测器置于烟雾试验箱6测试窗口，照度计1数据线与数据采集器8连接；烟尘浓度连续监测仪10置于烟雾试验箱6测试窗口，数据线与计算机9连接；数据采集器
8的USB数据线与计算机9连接；
[0014]照度计1用于监测光源5被烟雾衰减前后的照度；
[0015]伺服电机14作为光源平台4移动的动力源；
[0016]在伺服电机14与主动轮12间安装电磁离合器13，在出现异常情况时切断动力连接，保障测试安全；
[0017]在主动轮12后安装增量式旋转编码器11，用于测量主动轮12转动的角度及方向，数据经数据采集器8采集后传输至计算机9，由测控软件计算光源位移；
[0018]烟尘浓度连续监测仪10用于对烟雾质量浓度连续采样，在试验过程中为测控软件提供烟雾质量浓度实时数据，参与人眼遮蔽阈值透过率光程预估计算；
[0019]测控软件包含伺服电机驱动通讯模块、增量式旋转编码器数据通讯模块、照度计通讯模块、烟尘浓度连续监测仪通讯模块、人眼遮蔽阈值透过率光程预估模块、试验参数监测模块、光程控制校验模块、测试数据存储导入模块、测试数据分析模块；
[0020]伺服电机驱动通讯模块用于控制光源5按指令移动，在可见光全遮蔽能力测试过程中需根据光源5实时位置的透过率变换光程，直至透过率达到人眼遮蔽阈值透过率，本功能模块实时监测数据传达移动指令至伺服电机驱动器，使伺服电机14旋转并带动光源5移动；
[0021]增量式旋转编码器数据通讯模块用于实时监测主动轮12转动量并根据监测数据计算光源5当前光程，将数据提供给人眼遮蔽阈值透过率光程预估模块；
[0022]照度计通讯模块用于实时采集照度计1的照度测试值，并根据初始照度值计算实时透过率，将数据提供给人眼遮蔽阈值透过率光程预估模块；根据照度计的实时照度值发送指令更换照度计1测试档位；
[0023]烟尘浓度连续监测仪通讯模块用于烟尘浓度连续监测仪10烟雾质量浓度的实时采集，将数据提供给人眼遮蔽阈值透过率光程预估模块；
[0024]人眼遮蔽阈值透过率光程预估模块用于根据实时透过率、实时光程、实时烟雾质量浓度计算人眼遮蔽阈值透过率光程预估值；
[0025]试验参数监测模块，用于通过照度计1的信号监测评估光源5及照度计1工作状态；
[0026]光程控制校验模块用于对光程控制累积误差进行修正；
[0027]测试数据存储导入模块用于将各部件测试数据收集整理并按特定格式保存用于数据分析；
[0028]测试数据分析模块用于测试数据正确性分析、绘制测试曲线、生成报告。
[0029]进一步的，聚氨脂钢丝同步带7作为传动部件，其内部添加钢丝，提高整体强度，避免弹性变形，表面有齿状凹槽，传动稳定可靠。
[0030]进一步的，从动轮2、主动轮12与聚氨脂钢丝同步带7的接触面加工为齿状凹槽，工作时与聚氨脂钢丝同步带7啮合，避免传动失效。
[0031]进一步的，烟雾试验箱6体积16.5m3，可见光全遮蔽能力最大测试光程6m。
[0032]进一步的，烟雾实验箱内部装有4台搅拌风机，能够使烟雾快速、均匀分散；设有温湿度调节装置，模拟烟雾应用场景的温湿度条件；设有排烟装置，试验结束后将烟雾排出烟雾试验箱。
[0033]进一步的，照度计1具有测试档位自动切换功能，照度测量范围 0.0001lx～
2000lx，照度计1输出信号为模拟量电压。
[0034]进一步的，数据采集器8为16位分辨率AD数据采集器，数据采集频率设置为100Hz。
[0035]进一步的，光源5采用标准A光源，其可见光谱连续。
[0036]进一步的，在可见光全遮蔽能力测试前各测试仪器部件需预热。
[0037]本专利技术的有效收益如下：
[0038]本专利技术的优点在于，其所提供的一种可见光全遮蔽能力自动测试装置的人眼遮蔽阈值透过率光程采用测控软件计算预估，光源移动采用伺服电机驱动，位移精准可靠。采用增量式旋转编码器测量实时光程，位移测量精度
±
2mm。能够快速完成测试，提高测试精度，缩短测试周期。
附图说明
[0039]图1是本专利技术结构示意图；
[0040]图2是本专利技术的测试流程图。
[0041]其中：1
‑
照度计、2
‑
从动轮、3
‑
光源导轨、4
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可见光全遮蔽能力自动测试装置，其特征在于，包括照度计(1)、从动轮(2)、光源导轨(3)、光源平台(4)、光源(5)、烟雾试验箱(6)、聚氨脂钢丝同步带(7)、数据采集器(8)、计算机(9)、烟尘浓度连续监测仪(10)、增量式旋转编码器(11)、主动轮(12)、电磁离合器(13)、伺服电机(14)；光源导轨(3)水平安装在烟雾试验箱(6)中心偏下的位置；光源导轨(3)由两根平行金属导轨及支撑结构构成，能够提高光源平台运动稳定性；光源平台(4)架设在光源导轨(3)上，调整光源平台(4)滑轮，使其能在光源导轨(3)上自由移动；光源平台(4)上部安装高度、俯仰角、水平转角均可调节的光源卡具，下部为基座；光源(5)安装在光源平台(4)上，调整其高度，使其光轴水平且与烟雾试验箱(6)测试窗口等高；从动轮(2)安装在烟雾试验箱(6)内，光源导轨(3)的末端；主动轮(12)安装在烟雾试验箱(6)外，光源导轨(3)的始端；聚氨脂钢丝同步带(7)穿绕从动轮(2)、主动轮(12)，与光源平台(4)固定；伺服电机(14)安装在光源导轨(3)始端，用联轴器与电磁离合器(13)连接，伺服电机(14)驱动器数据线与计算机(9)连接；电磁离合器(13)与主动轮(12)用联轴器连接；主动轮(12)与增量式旋转编码器(11)用联轴器连接，增量式旋转编码器(11)数据线与数据采集器(8)连接；照度计(1)的探测器置于烟雾试验箱(6)测试窗口，照度计(1)数据线与数据采集器(8)连接；烟尘浓度连续监测仪(10)置于烟雾试验箱(6)测试窗口，数据线与计算机(9)连接；数据采集器(8)的USB数据线与计算机(9)连接；照度计(1)用于监测光源(5)被烟雾衰减前后的照度；伺服电机(14)作为光源平台(4)移动的动力源；在伺服电机(14)与主动轮(12)间安装电磁离合器(13)，在出现异常情况时切断动力连接，保障测试安全；在主动轮(12)后安装增量式旋转编码器(11)，用于测量主动轮(12)转动的角度及方向，数据经数据采集器(8)采集后传输至计算机(9)，由测控软件计算光源位移；烟尘浓度连续监测仪(10)用于对烟雾质量浓度连续采样，在试验过程中为测控软件提供烟雾质量浓度实时数据，参与人眼遮蔽阈值透过率光程预估计算；测控软件包含伺服电机驱动通讯模块、增量式旋转编码器数据通讯模块、照度计通讯模块、烟尘浓度连续监测仪通讯模块、人眼遮蔽阈值透过率光程预估模块、试验参数监测模块、光程控制校验模块、测试数据存储导入模块、测试数据分析模块；伺服电机驱动通讯模块用于控制光源(5)按指令移动，在可见光全遮蔽能力测试过程中需根据光源(5)实时位置的透过率变换光程，直至透过率达到人眼遮蔽阈值透过率，本功能模块实时监测数据传达移动指令至伺服电机驱动器，使伺服电机(14)旋转并带动光源(5)移动；增量式旋转编码器数据通讯模块用于实时监测主动轮(12)转动量并根据监测数据计算光源(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴正学，窦春玉，孙庆亮，唐恩博，付胜平，李天刚，袁媛，邢丽丽，
申请(专利权)人：齐齐哈尔建华机械有限公司，
类型：发明
国别省市：