[发明专利]多用途一体式高性能内窥光源

说明书

1、技术领域

此次申请发明专利的多用途一体式高性能内窥光源是集单片机控制、电气设备、机电一体化、自动化技术的综合型产品，通过以上各种技术的开发和有效使用，可以使此光源配合内窥设备，大幅提升内窥设备在特殊环境中探测指数的精准度。

2、背景技术

目前用于内窥设备的光源产品品类少，用途相对单一，无法满足多种领域日益复杂的工作需求。多用途一体式高性能内窥光源为便携模块式设计，与内窥镜设备结合，可在不破坏、不拆解、不移动组装或设施的情况下实现无损检测，多用于高温、有毒、辐射及人眼无法直接观察到场所的观察与检查，广泛应用于石油勘探、文物古迹勘测、机械内部探伤、警用侦查等工作领域。

3、发明内容

首先，此光源整体设计为一体式模块化结构，分为主光源舱、冷却动力舱、反射舱、控制舱四大模块；现有内窥式光源设备大多使用卤素灯作为主光源，虽然可以达到高亮度的要求，但是能耗高、体积重量大、抗震性能弱、维护成本高；该结构经过试验反复论证，主光源采用“大功率”LED光源晶片，在达到卤素光源同等光效要求下，能耗仅为卤素光源的1/4，更加节能；体积小、重量轻、耐冲击、抗震、防潮；使用寿命为10万小时，维护成本低；高温环境会降低LED光源使用寿命，冷却动力舱内装有强力风扇，配合单片机程序可根据光源实时温度调节风扇转速进行降温冷却，将光源温度稳定控制在45℃～60℃区间内，完成降温的同时风扇噪音得到有效控制，自动调节转速也可达到节能目的；反射舱安装光学镜片，利用其反射聚焦原理，在不耗费能源的情况下进一步增加了光源亮度，同时进一步提高了设备的部署能力；控制舱为整体控制系统的所在地，主要有两个子系统，子系统一主要为冷却动力舱提供回传温度参数和高速冷却风扇的转速参数；子系统二主要负责主光源晶片高压供电的供电管理，在主光源晶片工作温度严重过载的情况下将主动切断高压供电电源，可起到关键的保护作用。

其次，此光源设计具备以下几方面特点：

1、节能：首先，现有光源产品较多使用传统的卤素灯，发热量大、能耗高、寿命短、维 护成本高，已不能适应当前节能的环保的使用要求；基于以上问题，此光源采用LED冷光源，利用其固态发光原理，光效高达90％，是传统卤素灯、白炽灯的三倍左右；光通量是卤素灯、白炽灯的五倍以上；其寿命可达10万小时，为卤素灯的四十倍以上，可同时降低维护成本；均匀性好(无光晕、无亮斑及暗区)，而功耗仅为卤素灯的1/10。其次，此光源的散热系统为金属壳体设计，利用单片机编辑程序，根据壳体温度高低进行风扇动态温控，调整风扇转速，以此同样可达到降低能耗的目的。

2、稳定：①LED光源不能超过80℃，随着LED温度的升高，其光输出和寿命则会相应降低。此光源的总体结构设计，可使整体光源在合理温度区间内稳定的工作。经反复测试，此光源的工作温度控制在45～60℃区间内，可保证光源光输出稳定。②光源模块式设计：此光源整体设计为模块式，分为主光源舱、冷却动力舱、反射舱、控制舱四大模块，其优点主要为易于维护，检测到问题区域后只需检修、更换相应舱内的损坏配件，从而避免破坏其它部件。③抗震性能：同类产品中光源多采用卤素光源，灯泡里的钨丝抗震性较差，如遇特殊环境容易损坏，使用范围有限。LED光源为晶片封装，防潮、耐冲击、抗震性能强，可满足特殊环境下的特殊工作要求，相比传统卤素光源具有更高性价比。

3、高性能：LED光源经过几十年的技术改良及发展，相比较传统光源产品，因其良好的综合性能，应用领域也越加广泛。其高性能主要体现在：①发光效率高：LED光源热量损耗小，单色性好，光谱窄，光效为卤素灯十倍以上；②耗电量少：在达到同样光效效果下，其耗电量是传统光源的6％；③使用寿命长：LED光源体积小，重量轻，因其为环氧树脂封装，防潮并且可承受高强度机械冲击和震动，平均寿命为10万小时，可大大降低维护费用；④绿色环保：不含汞和氙等有害元素，废弃物可回收，避免二次污染，且没有干扰辐射。

4、便携性：随着社会发展不断进步，对于处在特殊环境中的特殊工作，现有的一些光源产品已逐渐不能满足日益复杂的勘查要求，本次申请发明专利的多用途一体式高性能内窥光源具备易便携、多用途、一体式模块化等特点，可安装至便携箱内，更加方便工作人员操作、使用，且易于后期维护。

4、附图说明

图1是光源外观视图

5、具体实施方式

本次申请发明专利的多用途一体式高性能内窥光源结合了现有光源的优点、改进了不足，使得此光源更加实用，便捷，性价比更高。可广泛应用于石油勘探、文物古迹勘测、机械内部探伤、警用侦查等复杂的工作领域。首先采用技术先进的LED光源，实现其高亮度、低能 耗、寿命长、绿色环保、防潮抗震等特点；其次光源经反复测试及改进，整体设计为一体式模块化结构，不同舱室完成不同工作且缺一不可，易于后期维护保养，检修时只需修复问题区域即可，避免简单问题复杂化修复；再次光源一体式结构体积小，重量轻，便于携带，可减少工作人员外出工作时设备的携带量，只需按照规范说明，连接其他内窥设备即可工作，操作简单，从而达到提高工作效率的目的。