[发明专利]自动变光护目镜响应时间测量系统

说明书

技术领域：

本发明涉及安全防护用品响应时间测试，具体涉及自动变光护目镜响应时间测量系统。

背景技术：

自从上世纪90年代以来欧洲和美国就防护电焊、气焊等产生的弧光对人眼造成伤害的自动变光护目镜颁布了一系列标准(如欧洲的BS EN379-2003和美国的NSIZ871)，其中最为关键的一项标准就是响应时间(关断时间和恢复时间)与遮光号的测定，这一指标是衡量护目镜等级和质量的重要参数。自动变光护目镜响应时间测量系统(RTMS)是实现对自动变光电焊护目镜响应时间和遮光号进行测试和标定的系统。

自动变光面罩的关键部分就是自动变光护目镜，近年随着国内外市场的开放、扩大，技术的进步，国内一些厂家生产的自动变光面罩不断打入国际市场，取得了好的经济效益。通常由于没有符合标准的测试系统的检测，生产厂家一般采用光度计，示波器等手段来对自动变光护目镜进行粗略的检测和标定，使产品的出口在品级和质量上打折扣，影响了厂家的利益，以及国家劳保质量检测中心对自动变光护目镜的质量的鉴定的需要，对自动变光护目镜响应时间测试系统提出了要求。目前国内还没有这种符合标准的专用的检测设备，而在国外也未见到有类似产品报道。

发明内容：

本发明的目的在于瞄准国际市场，按照欧洲标准(BS EN379-2003)研制出一种自动变光护目镜响应时间测量系统(RTMS)，即采用一定调制频率的LED红外光源模拟弧光中相应的红外线作自动变光护目镜的触发源，依据自动变光面罩允许透过的绿光光谱范围，采用小功率(5mW)的半导体泵浦绿光激光源代替弧光(或标准A光源)作为测试光源。采用24位的AD和可见光PIN对信号作大动态范围的检测和相关的数字信号处理技术方案，既保持了RTMS体积小，成本低，节能降耗，又便于操作使用和较高的测量精度。

本发明自动变光护目镜响应时间测量系统的技术方案通过以下方式来实现：

自动变光护目镜响应时间测量系统，由测试光源模块，触发模块，信号接收/预处理模块，数字信号处理/控制模块和电源模块构成。其特征在于该系统测试光源模块是采用5mW低功耗半导体泵浦的532nm绿光激光器和光源驱动I带光控的反馈控制系统，用以代替2856K标准光源A或弧光中的绿光光谱；触发模块是由红外LED和可调制的光源驱动II组成，用以模拟弧光的触发作用；信号接收/预处理模块由可见光探测器PIN和相应的放大、滤波，A/D变换和接口电路构成；数字信号处理/控制模块由计算机和相应的测试软件构成；电源模块是一个交流220V转换到直流±5V的开关电源。

本发明的技术效果在于：

1.采用一定调制频率的LED红外光源模拟弧光中相应的红外线作自动变光护目镜的触发源，采用的低功耗高亮度的半导体泵浦绿光激光源代替弧光(或2856K标准光源A)作为测试光源，这些使得系统的功耗降低(＜2W)，可起到节能的作用又可使结构变得简单，轻便小巧(仪器尺寸(mm)：150×95×265)和更长的使用寿命。

2.使用了光控反馈控制系统保证了测试光源的稳定性，提高了测试精度和测量结果稳定性。

3.采用立式布局结构免除了固定被测液晶屏的夹具。

4.填补了国内的在自动变光护目镜响应时间专用测试设备的空白。

附图说明：

附图1为本发明的自动变光护目镜响应时间测试系统原理图。图中主要结构为测试光源模块(1)；触发模块(2)；信号接收/预处理模块(3)；数字信号处理/控制模块(4)；电源模块(5)。

附图2为本发明的自动变光护目镜响应时间测试系统的电路图。(a)为光源驱动I电路；(b)为触发模块电路；(c)为信号接收/预处理模块的前放、滤波电路；(d)为信号接收/预处理模块中的为A/D变换电路；(e)为信号接收/预处理模块中的为接口电路。

附图3为本发明的自动变光护目镜响应时间测试系统的测试曲线图。(a)为响应时间曲线；(b)为恢复时间曲线。

具体实施方式：

本发明的测试光源模块(1)是由532nm绿光激光器和光源驱动I构成，其中光源驱动I如附图2的(a)是由光控反馈系统和驱动电路组成。因为测试光源的稳定性对测试结果的精度和稳定性影响极大，所以测试光源必须有光控系统，当光源功率波动时，光控系统给光源驱动电路提供一负反馈信号抑制光源的变化，达到稳定光源的目的；

触发模块(2)由780nmLED和光源驱动II构成，其中光源驱动II如附图2的(b)是由LED驱动电路组成，当有触发信号时LED产生一定频率(≤15kHz)的调制红外光，以触发待测护目镜的红外探测器使液晶屏透过率发生翻转。