一种滤光片检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及滤光片检测技术领域，特别是涉及一种滤光片检测装置。


背景技术：

2.日光模拟器是一种模拟太阳光输出的设备，其光源采用国际公认的短弧氙灯，发射光谱与太阳光谱线几乎一致，特别是紫外线光谱输出强度一般可以达到自然界太阳光中紫外强度的5-10倍，经滤光片处理后，可输出特定波段(如uva、uvb等)的紫外光，在光医学临床及科研部门进行的生物学实验领域有广泛应用。
3.日光模拟器的滤光片在长时间工作时会因发热而发生炸裂，设备内的滤光片，长时间使用会因潮湿发霉或灰尘附着在表面，影响紫外光的透过。以上问题均会对设备的正常使用造成不良影响。在滤光片出现裂变、染尘或霉变等异常，一般不易察觉或者很难快速排查，由于不能及时准确的监测滤光片状态，就无法更高效的排查和解决设备紫外光照射强度变低的问题，也就无法保证设备使用的安全性和有效性。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种滤光片检测装置，能够及时准确的监测滤光片状态，保证设备使用的安全性和有效性。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种滤光片检测装置，包括：
6.模拟器光路，用于产生平行光，所述平行光经过待测滤光片；
7.第一检测模块，设置于所述待测滤光片的上游位置，用于检测所述待测滤光片上游侧的光辐照强度值；
8.第二检测模块，设置于所述待测滤光片的下游位置，用于检测所述待测滤光片下游侧的光辐照强度值；
9.计算模块，用于根据所述待测滤光片上游侧的光辐照强度值、所述待测滤光片下游侧的光辐照强度值、以及预存的初始光辐照强度值和光辐照强度初始差值计算光辐照强度差值的变化率，并根据所述变化率确定所述待测滤光片是否为异常。
10.所述模拟器光路包括光源、反光碗和匀光装置，所述光源发出的光经过所述反光碗汇聚至所述匀光装置，所述匀光装置用于将汇聚后的光形成平行光，并照射值所述待测滤光片。
11.所述光源为短弧氙灯。
12.所述第一检测模块包括第一反射镜和第一传感器探头，所述第一反射镜位于所述待测滤光片的上游位置，并镀有增透膜；所述第一传感器探头用于接收经过所述第一反射镜反射后的光，并得到所述待测滤光片上游侧的光辐照强度值。
13.所述第一传感器探头采用波长响应范围200nm-400nm的传感器作为探测元件。
14.所述第二检测模块包括第二反射镜和第二传感器探头，所述第二反射镜位于所述
待测滤光片的下游位置，并镀有增透膜；所述第二传感器探头用于接收经过所述第二反射镜反射后的光，并得到所述待测滤光片下游侧的光辐照强度值。
15.所述第二传感器探头采用波长响应范围200nm-400nm的传感器作为探测元件。
16.所述增透膜的紫外透过率大于98％。
17.有益效果
18.由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本实用新型采用了两组相同的检测模块，分别对光路中滤光片前、后两侧的紫外辐照强度进行实时检测，通过比较滤光片两侧辐照强度差值的变化率，从而达到快速检测滤光片是否异常的目的，提高了设备问题排查和解决的效率，具有响应速度快，准确性高和运行可靠等优点。
附图说明
19.图1是本实用新型实施方式的结构示意图。
具体实施方式
20.下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
21.本实用新型的实施方式涉及一种滤光片检测装置，如图1所示，包括：模拟器光路1，用于产生平行光，所述平行光经过待测滤光片5；第一检测模块2，设置于所述待测滤光片的上游位置，用于检测所述待测滤光片上游侧的光辐照强度值；第二检测模块3，设置于所述待测滤光片的下游位置，用于检测所述待测滤光片下游侧的光辐照强度值；计算模块4，用于根据所述待测滤光片上游侧的光辐照强度值、所述待测滤光片下游侧的光辐照强度值、以及预存的初始光辐照强度值和光辐照强度初始差值计算光辐照强度差值的变化率，并根据所述变化率确定所述待测滤光片是否为异常。
22.下面以紫外滤光片为例进一步说明本实用新型。
23.本实施例中，模拟器光路1包括光源11、反光碗12和匀光装置13，其中，光源11 采用短弧氙灯，短弧氙灯产生的光经过所述反光碗12汇聚至匀光装置13，光经过匀光装置13后形成平行光，产生的平行光束经过待测的uva/uvb滤光片后能产生对应波段的紫外光，该对应波段的紫外光再经过镀有高反膜(紫外光反射率大于90％)的45
°
反射镜6 后，从出光口垂直向下照射。
24.第一检测模块2包括第一反射镜21和第一传感器探头22，所述第一反射镜21位于所述待测滤光片5的上游位置，并镀有增透膜；所述第一传感器探头22用于接收经过所述第一反射镜反射后的光，并得到所述所述待测滤光片上游侧的光辐照强度值。第一反射镜21和第一传感器探头22组成了紫外光采样部分，即匀光装置13输出的光经过第一反射镜 21后，垂直入射到第一传感器探头22，由于第一反射镜21镀有紫外透过率不低于98％的增透膜，因此基本不会影响后续紫外光的探测。本实施方式中的第一传感器探头22包括波长响应范围为200nm-400nm的硅光二极管传感器的探测元件和运算放大电路，经过硅光二极管
传感器的光电转换和运算放大电路的信号放大处理后，第一传感器探头22输出一个0-3v的直流模拟电压信号，该直流模拟电压信号传输至计算模块，计算模块对其进行信号转换后可以得到滤光片上游一侧的紫外辐照强度值e1′
。本实施方式中计算模块可以采用单片机实现。
25.第二检测模块3包括第二反射镜31和第二传感器探头32，所述第二反射镜31位于所述待测滤光片5的下游位置，并镀有增透膜；所述第二传感器探头32用于接收经过所述第二反射镜反射后的光，并得到所述所述待测滤光片下游侧的光辐照强度值。第二反射镜 31和第二传感器探头32组成了紫外光采样部分，本实施方式中，第二检测模块3的工作原理与第一检测模块2完全相同，同理通过第二检测模块3可以得到滤光片下游一侧的紫外辐照强度值e2′
。
26.计算模块4可以根据滤光片上游侧的光辐照强度值e1′
、滤光片下游侧的光辐照强度值 e2′
、以及预存的初始光辐照强度值e1和光辐照强度初始差值
△
e计算光辐照强度差值的变化率s，并根据所述变化率s确定所述待测滤光片是否为异常。
27.其中，初始光辐照强度值e1和光辐照强度初始差值
△
e可以通过以下方式获得。在模拟器光路1出光运行稳定后，首次检测到当前使用的滤光片类型(不同滤光片槽位不同，装配后反馈的位置信号不同)，且将检测到的滤光片上游侧的紫外辐照强度的平均值记为e1，将检测到的滤光片下游侧的紫外辐照强度的平均值记为e2，得到两者之间的差值
△
e＝ (e
1-e2)，将e1作为光源的初始紫外辐照强度值，
△
e作为设备在当前滤光片下紫外辐照强度差值的初始值。
28.当设备再次运行时，在相同类型的滤光片下，系统在单位采样周期内检测到滤光片两侧的紫外辐照强度平均值分别为e1′
和e2′
，计算得到滤光片两侧的紫外辐照强度差值记作
△e′
＝e1′‑
e2′
，光源紫外辐照强度的自然衰减系数记作c＝e1′
/e1，因此紫外辐照强度差值的变化率可表示为s＝((
△e′
/c)－
△
e)/
△e×
100％，即s＝(((
△e′×
e1)/e1′
)－
△
e)/
△e×
100％。由此可见，在进行检测时，计算模块只需要获取到滤光片上游一侧的紫外辐照强度值e1′
和滤光片下游侧的光辐照强度值e2′
时，即可得到紫外辐照强度差值的变化率s。在本实施方式中，若紫外辐照强度差值的变化率s≥30％，则判定当前滤光片为异常，并弹出报警信息，提示用户检查或更换滤光片；否则，判定当前滤光片为正常，如此便达到快速检测滤光片是否异常的目的。
29.不难发现，本实用新型采用了两组相同的检测模块，分别对光路中滤光片前、后两侧的紫外辐照强度进行实时检测，通过比较滤光片两侧辐照强度差值的变化率，从而达到快速检测滤光片是否异常的目的，提高了设备问题排查和解决的效率，具有响应速度快，准确性高和运行可靠等优点。