电火花强度紫外测试仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电火花强度紫外测试仪，包括主控模块、信号处理部分、电源部分和紫外光敏器件，所述的电源部分给信号处理部分供电，电源部分通过升压部分给紫外光敏器件供电，在紫外光敏器件上连接有探测窗口，紫外光敏器件检测紫外线将信号传输给信号处理部分，信号处理部分将信号处理后再将数据传输给主控模块；所述的主控模块包括微处理器模块、数据存取模块、按键模块和声光报警模块，信号处理部分将信号传输给微处理器模块，微处理器模块与数据存取模块之间实现数据的存储和读取。本产品能够直接对电火花强度进行测量，测试成本低，测试准确度高。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
电火花强度紫外测试仪
本技术涉及发动机点火系统的测试领域，具体地讲是一种电火花强度紫外测试仪。
技术介绍
活塞式发动机磁电机点火系统是发动机的重要系统。活塞式发动机磁电机点火系统的作用就是按规定的点火次序，适时地产生高强度的电火花，点燃混合气，推动发动机做功。它工作的好坏直接影响起动机性能、发动机功率、经济性以及工作的可靠性。在实际工作中，点火系统发生的问题也比较多，据各类统计数字表明，活塞式发动机中三分之二的故障与点火系统有关。汽车和船舶发动机点火系统是发动机的重要组成部分。它工作的好坏直接影响起动机性能、发动机功率、经济性以及工作的可靠性。实际工作中发动机不能正常工作除一些基本机械故障外，主要与点火系统工作是否正常密切相关。点火电火花强度测试是一个技术难题，普通眼睛观查不准确，常规的仪器测试是通过测试点火电嘴两端的超高电压(20KV或以上)和大电流(60A以上)来间接反应点火电火花强度。但是该仪器电压探头特别昂贵，并且电压电流测试方法不准确(属于间接测试手段)，原因在于点火电嘴由于积油、挂碳、电极间距改变等原因，使测得相同电压电流会产生完全不同的电火花点火强度，所以迫切需要一种直接的电火花点火强度测试手段。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，提供一种可以直接进行电火花强度测试，测试成本低，准确度高的电火花强度紫外测试仪。本技术的技术解决方案是，提供一种以下结构的电火花强度紫外测试仪，包括主控模块、信号处理部分、电源部分和紫外光敏器件，所述的电源部分给信号处理部分供电，电源部分通过升压部分给紫外光敏器件供电，在紫外光敏器件上连接有探测窗口，紫外光敏器件检测紫外线将信号传输给信号处理部分，信号处理部分将信号处理后再将数据传输给主控模块。采用以上结构，本技术与现有技术相比具有以下优点:采用本技术，由电火花产生的紫外线通过探测窗口作用于紫外光敏器件，紫外光敏器件探测和采集紫外信号，并将信号传递给信号处理部分进行处理后，再传输给主控模块，由主控模块完成电火花点火强度数据记录、存储、测试模式控制、历史数据调用、查询等功能；本产品能够直接对电火花强度进行测量，测试成本低，测试准确度高。作为改进，所述的主控模块包括微处理器模块、数据存取模块、按键模块和声光报警模块，信号处理部分将信号传输给微处理器模块，微处理器模块与数据存取模块之间实现数据的存储和读取，当检测到电火花紫外辐射时，仪器将会出现红色灯光闪烁、音频铃声报警，并且随着被紫外辐射强度增加闪烁速度会越来越快、报警音频也越来越快。作为改进，紫外光敏器件为日盲型紫外光敏管；可以避免背景太阳光紫外辐射对系统目标紫外探测的影响。作为改进，所述的探测窗口由氟化镁紫外光学透镜系统制成；本紫外光学透镜镜头系统设计的目的就是通过“物镜”增加辐射的角密度，并使经过“目镜”准直的紫外辐射充满在整个探测器上，同时充分利用氟化镁材料的紫外波段的选择性，使需要的被探测紫外波段通过，使干扰背景光波段被滤除。作为改进，所述的信号处理部分包括相互串接的A/D转换器和数字滤波器，所述的数字滤波器与主控模块连接。【附图说明】图1为本技术电火花强度紫外测试仪的结构框图。图2为主控模块的结构框图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明。如图1和2所示，本技术的电火花强度紫外测试仪，包括主控模块、信号处理部分、电源部分和紫外光敏器件，所述的电源部分给信号处理部分供电，电源部分通过升压部分给紫外光敏器件供电，在紫外光敏器件上连接有探测窗口，紫外光敏器件检测紫外线将信号传输给信号处理部分，信号处理部分将信号处理后再将数据传输给主控模块。所述的主控模块包括微处理器模块、数据存取模块、按键模块和声光报警模块，信号处理部分将信号传输给微处理器模块，微处理器模块与数据存取模块之间实现数据的存储和读取。紫外光敏器件为日盲型紫外光敏管。所述的探测窗口由氟化镁紫外光学透镜系统制成。所述的信号处理部分包括相互串接的A/D转换器和数字滤波器，所述的数字滤波器与主控模块连接。紫外测试仪的核心器件为日盲型充气紫外光敏管，利用器件“日盲”特征，可以避免背景太阳光紫外辐射对系统目标紫外探测的影响；利用对器件充气种类与比例和纯度特征，可以选择特别需要的紫外探测波段，避免主探测波段之外其它光波干扰，利用特别设计噪声清洗电路模块对器件本底噪声进行彻底清洗，使该仪器能探测点火电火花发出的最小点火强度0.2晕焦耳。本仪器要求设计为防爆型紫外探测光学镜头系统结构，不受风、雨、太阳光和普通电灯照明光等背景干扰光的影响，适合于苛刻环境中使用。紫外光学镜头系统设计，首先根据使用要求，拟设计指标，然后再对构成几个部件进行计算和设计，包括确定系统的结构形式、工作波段、光学镜头机构形式、作用距离、视场、分辨率、探测概率和虚警率，以及信号检测和信号处理系统的设计。紫外光学镜头系统采用氟化镁作为紫外探测窗口材料，其工作波段最大范围地覆盖本探测器需要的真空紫外波段和短波紫外波段。氟化镁材料物理化学性能稳定，价格比蓝宝石便宜但比普通石英玻璃要贵，所以从探测波段覆盖考虑，选择氟化镁材料作为紫外探测器窗口材料。然而氟化镁紫外光学透镜与普通日光光学相机透镜不同，市面上很难买到。选择高纯度氟化镁粉体经过研制样块、高温烧结、机器初磨、手工精磨等多道加工工艺制备得到聚焦的紫外光学透镜镜片。该光学系统中用一个氟化镁材料制造的“物镜”透镜产生辐射源的像，然后由氟化镁材料制造的“目镜”透镜对这个像进行观察，并将紫外辐射能量送到探测器上。在该系统中，聚光“目镜”实际上是一个准直元件，它的焦点上有一个经“物镜”聚焦而形成的辐射源。本紫外光学透镜镜头系统设计的目的就是通过“物镜”增加辐射的角密度，并使经过“目镜”准直的紫外辐射充满在整个探测器上，同时充分利用氟化镁材料的紫外波段的选择性，使需要的被探测紫外波段通过，使干扰背景光波段被滤除。日盲型紫外光敏管起始放电电压要求直流+280V，最佳工作电压是直流+350V。本仪器使用一节3.7V，2500mAH锂电池供电，需要再普通电源模块基础山更增加升压模块。将3.7V直流一次性升压近一百倍至350V直流还没有很好的方案，为此本仪器采用了两级升压的方案，来满足日盲型充气紫外光敏管的工作需求。具体的两级升压方案是，升压电路模块把锂电池提供的直流3.7V升压至直流+12V，然后把直流+12V通过P丽调制升压至+350V,给日盲型充气紫外光敏管供电。这样就可满足紫外敏感器件的工作电源要求，升压电路示意图如图3所示。信号处理部分主要完成以下任务，当有185nnT260nm的紫外辐射进入光敏管的探测范围时，采集光敏管接收到该信号，然后送入选频放大器，放大有效信号，抑制噪声信号，之后送入二级放大器对信号进行二次放大，此时该模拟信号满足模数转换要求，送入A/D转换器，转换为数字信号；为减小信号中高斯白噪声和脉冲噪声的影响，在送入主控模块之前进行一次数字滤波，这一过程由单片机及其软件来实现。主控模块中微处理器模块有重要作用，微处理器AT91SAM7S256是主控模块的控制核心，还包括微处理器电源供电电路设计、微处理器外围配置电路设计、UART异步串行接口通信的电平转换设计、U本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电火花强度紫外测试仪，其特征在于：包括主控模块、信号处理部分、电源部分和紫外光敏器件，所述的电源部分给信号处理部分供电，电源部分通过升压部分给紫外光敏器件供电，在紫外光敏器件上连接有探测窗口，紫外光敏器件检测紫外线将信号传输给信号处理部分，信号处理部分将信号处理后再将数据传输给主控模块。

【技术特征摘要】
1.一种电火花强度紫外测试仪，其特征在于:包括主控模块、信号处理部分、电源部分和紫外光敏器件，所述的电源部分给信号处理部分供电，电源部分通过升压部分给紫外光敏器件供电，在紫外光敏器件上连接有探测窗口，紫外光敏器件检测紫外线将信号传输给信号处理部分，信号处理部分将信号处理后再将数据传输给主控模块。2.根据权利要求1所述的电火花强度紫外测试仪，其特征在于:所述的主控模块包括微处理器模块、数据存取模块、按键模块和声光报警模块，信号处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：张登洪，林英，胡红革，吴斌，余政革，
申请(专利权)人：宁波东方之光安全技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：