本发明专利技术公开了一种自动变光焊接滤光镜漫射光约化亮度系数测量装置，包括顺次设置测量光源、触发光源、样品、样品夹持架、圆形光阑、环形光阑、光阑支架、凸透镜、光电二极管，其中，激光光源、样品、圆形光阑或环形光阑、凸透镜和光电二极管处于同一光轴上，所述光电二极管的输出信号由计算机经数据采集控制电路采集，所述触发光源由计算机经数据采集控制电路触发。本发明专利技术的有益效果是：能够排除仪器自身的影响，准确测量出透过自动变光焊接滤光镜的漫射光的亮度约化系数，并且具有体积小、结构简单、调整方便、测量精度高的特点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种自动变光焊接滤光镜漫射光约化亮度系数测量装置，包括顺次设置测量光源、触发光源、样品、样品夹持架、圆形光阑、环形光阑、光阑支架、凸透镜、光电二极管，其中，激光光源、样品、圆形光阑或环形光阑、凸透镜和光电二极管处于同一光轴上，所述光电二极管的输出信号由计算机经数据采集控制电路采集，所述触发光源由计算机经数据采集控制电路触发。本专利技术的有益效果是：能够排除仪器自身的影响，准确测量出透过自动变光焊接滤光镜的漫射光的亮度约化系数，并且具有体积小、结构简单、调整方便、测量精度高的特点。【专利说明】自动变光焊接滤光镜漫射光约化亮度系数测量装置
本专利技术涉及一种用于焊接作业时的防护装备，特别涉及一种自动变光焊接滤光镜漫射光约化亮度系数测量装置。
技术介绍
在焊接作业时，会产生大量紫外线、红外线、强光伤害眼睛。因此人们研制出自动变光焊接滤光镜来保护焊工。自动变光焊接滤光镜由弧光传感器、光阀、控制电路、电源、框架、内外保护片等组成，通过弧光的引发和熄灭来自动控制滤光镜的遮光号转换，实现明暗态转换，从而有效地提高对劳动者的保护以及工作效率。如图1所示，当一束平行光正面照射自动变光焊接滤光镜时，方向改变的出射光称为漫射光。如果用Ls表示漫射光的强度，E表示入射光的照度，1=LS/E表示漫射的特性。由于I与透射比τν有关，为了直接表示漫射的特性，定义1*=1/ τν，称为漫射光的约化亮度系数。多数自动变光焊接滤光镜产生的漫射光相对光轴是对称的，因此通常测量与光轴夹角为α到Λ α之间的漫射光强来表示约化亮度系数的平均水平。一般我们选择测量α=1.5°到α + Λ α=2°之间的立体角之间的漫射光强。我国在国家标准GB/T3609.2-2009中已提出了关于自动变光焊接滤光镜的检测标准，针对漫射光指标，给出了测量方法及装置范例，但由于该测量系统比较复杂，搭建和调整系统并不方便，因此并未广泛应用，这也导致了目前市场上的漫射光测量仪器很少。可见，提出一种能够比较方便且准确测量漫射光的测量装置是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够测量自动变光焊接滤光镜漫射光约化亮度系数的装置。本专利技术所采用的技术方案是:一种自动变光焊接滤光镜漫射光约化亮度系数测量装置，包括:数据采集控制电路、计算机，还包括顺次于同一光轴上设置的测量光源、样品、样品夹持架、圆形光阑或环形光阑、光阑支架、凸透镜和光电二极管。所述光电二极管的输出信号由计算机经数据采集控制电路采集。还包括触发光源，所述触发光源由计算机经数据采集控制电路触发。所述测量光源包括固定支架上的激光器、电源，所述支架固定在装置底板上。所述激光器为532nm半导体激光器，出射光斑为2.5mm,发散角小于Imrad,功率为6mw,所用电源为5V电源。所述触发光源压在样品自身带的弧光传感器上。所述样品距离圆形光阑或环形光阑为400±2mm,圆形光阑的通光直径为IOmm,环形光阑内环直径21.0±0.Imm,外环直径28.0±0.1mm。所述采集控制电路包括I/V变换电路、增益控制电路、低通滤波电路、A/D转换器、单片机、限流电阻。所述单片机电路通过所述增益控制电路与I/V变换电路电连接；所述增益控制电路包括限流电阻、三极管和继电器；所述Ι/v变换电路包括4个反馈通路和低偏置电流放大器；所述单片机电路设置有4个I/O接口，每个I/O接口通过限流电阻与三极管基级电连接，所述三极管的集电极与继电器控制端电连接，继电器的常开触点与ΙΛ变换电路中的反馈通路电连接，继电器的公共触点分别与低偏置电流放大器的输出端电连接和低通滤波电路电连接。所述低偏置电流放大器负输入端与光电二极管的负极电连接，还与所述I/V变换电路的4路反馈通路电连接，所述光电二极管的正极接地。所述单片机带有PWM输出口，PWM输出口连接限流电阻控制红外LED灯。本专利技术的有益效果是:能够排除仪器自身的影响，准确测量出透过自动变光焊接滤光镜的漫射光的亮度约化系数，并且具有体积小、结构简单、调整方便、测量精度高的特点。【专利附图】【附图说明】图1是通过自动变光焊接滤光镜的散射光示意图；图2是本专利技术测量装置的结构示意图；图3是本专利技术的测量系统结构示意图；图4是本专利技术的样品夹持架结构示意图；图5是本专利技术的触发光源结构示意图；图6是本专利技术的采集控制电路框图；图7是本专利技术的I/V变换电路框图；图8是本专利技术的增益控制电路框图。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细说明:如图2、图3所示，是本专利技术的自动变光焊接滤光镜漫射光测试装置结构图，包括:顺次设置测量光源1、触发光源2、带有夹持架4的样品3、带有光阑支架7的圆形光阑5或环形光阑6、凸透镜8、光电二极管9、采集控制电路10、计算机11、装置底板12和箱体13构成，其中，测量光源1，样品3，圆形光阑5，环形光阑6，凸透镜8，光电二极管9分别由其支架固定在装置底板12上，处于同一光轴上；样品3由样品夹持架4夹持；触发光源2压在样品3自身带的弧光传感器上，发出的脉冲红外光线能使样品3处于暗态；圆形光阑5可以和环形光阑6互换，安装在光阑支架7上。所述测量光源I包括激光器1-1、支架1-2、电源1_3，所用激光器1-1为532nm半导体激光器,出射光斑为2.5mm,发散角小于Imrad,功率为6mw，所用电源1-3为5V电源，激光器1_1固定在支架1_2上，支架1_2通过螺钉固定在装置底板12上,样品3距离圆形光阑5或环形光阑6为400±2mm ;圆形光阑5的通光直径为IOmm,环形光阑6内环直径21.0±0.1mm,外环直径28.0±0.1mm,不确定度不超过0.0lmm ；凸透镜8将样品3上被激光照射的区域成像在光电二极管9上；光电二极管9的输出信号由计算机11经数据采集控制电路10采集；触发光源2由计算机11经数据采集控制电路9触发。如图4所不，所述样品夹持架4包括立柱4-1、黃片4-2和基座4-3,立柱4-1和黃片4-2的下端分别固定在所述基座4-3上，簧片4-2的上部能够将不同厚度的样品3压在立柱4-1上，基座4-3通过螺钉固定在装置底板12上。如图5所示，所述触发光源2包括螺杆2-1、滑块2-2、滑杆2_3和红外LED灯2_4，滑杆2-3通过螺栓固定在样品夹持架4的基座2-3上，滑块2-2设置在滑杆2_3上；螺杆2-1和滑块2-2通过螺纹配合连接在一起，螺杆2-1内部有阶梯孔，红外LED灯2_4塞入阶梯孔中而固定在在螺杆2-1内部的前端，旋转滑杆2-3并滑动滑块2-2能够调整红外LED灯2-4的位置，旋转螺杆2-1能够使红外LED灯2-4压紧在样品3的弧光传感器上。 如图6所示，所述采集控制电路10包括I/V变换电路10-1、增益控制电路10_2、低通滤波电路10-3、A/D转换器10-4、单片机10-5、限流电阻10_6。如图7所示，所述I/V变换电路10-1低偏置电流放大器、四路反馈通路，每路反馈通路包括电阻、电容，电阻和电容并联连接，每路电阻和电容根据需要选择不同的值，每路反馈通路一端连接着低偏置电流放大器的负输入端，另一端连接增益控制电路10-2的继电器的常开端，低偏置电流放大器正输入端接地，正输入端还与光本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自动变光焊接滤光镜漫射光约化亮度系数测量装置，包括：数据采集控制电路（10）、计算机（11），其特征在于：还包括顺次于同一光轴上设置的测量光源（1）、样品（3）、样品夹持架（4）、圆形光阑（5）或环形光阑（6）、光阑支架（7）、凸透镜（8）和光电二极管（9）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘庆钢，郭德华，樊志国，刘士毅，刘超，郭娅，于雪，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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