專利名稱：一種用于光應(yīng)力測試的新型光源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及實(shí)驗(yàn)力學(xué)中的光貼片應(yīng)力測試技術(shù)，為光貼片應(yīng)力測試儀器及相關(guān)儀器提供光源。
背景技術(shù)：
在光貼片應(yīng)力測試中所使用的反射式光彈儀，由專用光源經(jīng)偏振片及1/4波片而產(chǎn)生所需偏振光，通過具有雙折射特性的傳感材料，在變形后產(chǎn)生干涉條紋進(jìn)行應(yīng)變和應(yīng)力的測量。由于測試結(jié)果依據(jù)的信息是光的干涉條紋圖象，所以光源是儀器的關(guān)鍵組成部分。為有效利用光源，避免漏光造成光的不必要損失，光源部分通常靠近光學(xué)元件安裝，因此要求光源穩(wěn)定、具備一定的亮度以得到理想的圖象信息，同時還要求由于燈泡發(fā)光發(fā)熱引起光源前端的溫升控制在一定范圍內(nèi)，以避免造成光學(xué)元件的損壞，延長儀器的使用壽命?，F(xiàn)有儀器上的光源采用交流電源，半反射式燈泡和相應(yīng)的散熱結(jié)構(gòu)，在使用中存在的問題是光源不穩(wěn)定，光源亮度低，同時由于散熱風(fēng)從光源后面進(jìn)，熱風(fēng)從光源前端排出，散熱不理想，光源前端溫度高，使用時間過長會造成光源前端光學(xué)元件的損壞，降低了儀器的使用壽命，也使得一次實(shí)驗(yàn)連續(xù)使用時間受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有儀器光源存在的光源光強(qiáng)不穩(wěn)定、亮度低、光源前端溫度高的問題。其特征在于包括外殼部分，外殼上設(shè)有風(fēng)孔，外殼端部設(shè)有安裝架，安裝架從上至下設(shè)有毛玻璃、吸熱玻璃和平玻璃，內(nèi)遮光筒設(shè)于安裝架上，燈座設(shè)于外殼上，冷反光杯燈設(shè)于燈座上，外殼底部設(shè)有通風(fēng)網(wǎng)和排風(fēng)扇。本實(shí)用新型提供光貼片應(yīng)力測試儀器的光源系統(tǒng)，包括光源和穩(wěn)壓直流電源以及可重復(fù)充電使用的備用直流電源。本實(shí)用新型的第一個特征是采用直流穩(wěn)壓電源保證光源的穩(wěn)定，同時配備了可充電式自備直流電源，用于在沒有外接電源的情況下使用。本實(shí)用新型的第二個特征是采用直流冷反光杯定向照明燈作為光源的發(fā)光部分，實(shí)現(xiàn)光源的單向照明，提高了光的使用效率，光源的亮度得到提高。本實(shí)用新型的第三個特征是光源的隔熱散熱結(jié)構(gòu)，由三部分組成，一是通過冷反光杯向后透過一部分產(chǎn)生熱量的紅外光；二是利用隔熱層和吸熱玻璃減少熱量向光源前端的傳遞；三是利用散熱風(fēng)扇和燈室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使冷風(fēng)從燈室的前端進(jìn)，經(jīng)過發(fā)熱體后熱風(fēng)從后面排出，將燈室內(nèi)的大部分熱量從光源的后面帶走。這樣就使光源前端的溫度降低，光源前端溫度的降低延長了儀器的使用壽命，使儀器一次實(shí)驗(yàn)連續(xù)使用時間不受限制。


附圖1為本實(shí)用新型光源結(jié)構(gòu)圖。
其中1為下外殼，2為上外殼，3為毛玻璃安裝環(huán)，4為毛玻璃，5為彈性件1，6為彈性件2，7為彈性件3，8為吸熱玻璃，9為平光玻璃，10為環(huán)形安裝架，11為內(nèi)遮光筒，12為冷反光杯燈，13為燈座，14為排風(fēng)扇，15為通風(fēng)網(wǎng)。
附圖2為本實(shí)用新型直流穩(wěn)壓電源電器元件組成圖。
其中21為電源，22為24V輸出插頭，23為整流橋，24為電源，25為開關(guān)，26為保險，27為20V輸入插頭，28為風(fēng)扇。
附圖3為本實(shí)用新型光源前端中心溫度隨時間變化曲線。
具體實(shí)施方式
下面就附圖對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及實(shí)施方法進(jìn)行具體說明。
本實(shí)用新型由光源和為光源提供穩(wěn)壓直流的電源及可重復(fù)充電使用的備用電源組成。其中光源為核心組成部分，其結(jié)構(gòu)如附圖1。由下外殼1和上外殼2通過螺釘聯(lián)接組成光源的外殼部分，套在環(huán)行安裝架10的外面并用螺釘聯(lián)接，在上外殼靠近端部開有兩排圓孔作為進(jìn)風(fēng)孔。光源的內(nèi)部由上到下各部件的作用及安裝組成是毛玻璃4安裝在安裝環(huán)3上用于產(chǎn)生均勻的漫射光，安裝環(huán)3套在環(huán)形安裝架10前端固定；在環(huán)形安裝架10上先安裝吸熱玻璃8，再安裝平玻璃9，這樣在吸熱玻璃8和毛玻璃4之間以及吸熱玻璃8和平玻璃9之間形成了兩個隔熱層。在安裝環(huán)3和環(huán)形安裝架10的內(nèi)壁相應(yīng)位置加工有環(huán)形槽，在槽內(nèi)分別安裝彈性件5、6、7，用以分別固定毛玻璃、吸熱玻璃和平玻璃。內(nèi)遮光筒11套在環(huán)形安裝架10下部并用螺釘聯(lián)接，用來防止光線通過上外殼2的通風(fēng)孔泄漏，從而提高光的使用效率。在下外殼1靠近底部的位置安裝燈座13，冷反光杯燈12安裝在燈座13上。在下外殼1的底部安裝通風(fēng)網(wǎng)15和排風(fēng)扇14。由冷反光杯燈12產(chǎn)生的定向光首先經(jīng)過平玻璃9及其與吸熱玻璃8之間的隔熱層，再穿過吸熱玻璃8及其與毛玻璃4之間的隔熱層，最后通過毛玻璃4產(chǎn)生均勻的漫射光。另外，當(dāng)光源工作時排風(fēng)扇14同時啟動，光源外的冷風(fēng)從上外殼2上的通風(fēng)孔進(jìn)入光源，經(jīng)過冷反光杯燈12的前端溫度升高形成熱風(fēng)從下外殼1底部的通風(fēng)網(wǎng)15排出，帶走大部分熱量。
本實(shí)用新型光源使用24V低壓直流電源，直流穩(wěn)壓電源能夠提供穩(wěn)定的電信號，保證光源的穩(wěn)定。附圖2是該直流電源各電器元件的組成及分布。另外配備了24V低壓自備直流電源，用于在野外測量沒有外接電源的情況，由兩塊12V蓄電池串連而成，并安裝在電池盒內(nèi)，其輸出端與直流穩(wěn)壓電源一致，并與光源的電源插頭相匹配。
本實(shí)用新型采用直流穩(wěn)壓電源保證了光源的穩(wěn)定。利用隔熱散熱結(jié)構(gòu)降低光源前端的溫度，散熱特點(diǎn)是冷風(fēng)從前面進(jìn)，熱風(fēng)從后面排出，采用冷反光杯單向照明及相應(yīng)的遮光結(jié)構(gòu)，提高光的使用效率。其優(yōu)點(diǎn)是光源穩(wěn)定，亮度高，光源前端溫度低。
對本實(shí)用新型的使用效果和現(xiàn)有儀器光源進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)測試，依據(jù)JJG 246-91發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈檢定規(guī)程，用BDQ8-77-174發(fā)光強(qiáng)度一級標(biāo)準(zhǔn)燈對反應(yīng)光源亮度的指標(biāo)——光強(qiáng)進(jìn)行了測試。本光源光強(qiáng)為5900cd，現(xiàn)有儀器光源光強(qiáng)為3030cd，光源的光強(qiáng)比現(xiàn)有儀器光源提高了95％。在光源前端從中心向外各取三個點(diǎn)，用RS232C數(shù)字式萬用表測量其在一小時內(nèi)的溫度變化，其結(jié)果如表1所示，其中心位置隨時間溫度變化曲線如圖3所示。從測量的數(shù)據(jù)結(jié)果看，現(xiàn)有光源前端普遍溫度高，且分布不均勻，其中心和邊部溫度相差大，而新的光源溫度低且分布較均勻，溫差相對要小，中心位置溫度降低了24℃，比現(xiàn)有儀器光源前端溫度降低了30％左右。
表1 光源前端溫度測量結(jié)果
權(quán)利要求一種用于光應(yīng)力測試的新型光源系統(tǒng)，其特征在于包括外殼部分，外殼上設(shè)有風(fēng)孔，外殼端部設(shè)有安裝架，安裝架從上至下設(shè)有毛玻璃、吸熱玻璃和平玻璃，內(nèi)遮光筒設(shè)于安裝架上，燈座設(shè)于外殼上，冷反光杯燈設(shè)于燈座上，外殼底部設(shè)有通風(fēng)網(wǎng)和排風(fēng)扇。
專利摘要本實(shí)用新型的名稱為一種用于光應(yīng)力測量的新型光源系統(tǒng)，涉及的技術(shù)領(lǐng)域?yàn)閷?shí)驗(yàn)力學(xué)中的光貼片應(yīng)力測試技術(shù)，為光貼片應(yīng)力測試儀器提供光源，包括光源和穩(wěn)壓直流電源以及可重復(fù)充電使用的備用直流電源。為解決目前儀器存在的光源不穩(wěn)定、亮度低、光源前端溫度高的問題，本實(shí)用新型采用直流穩(wěn)壓電源保證了光源的穩(wěn)定，利用隔熱和散熱結(jié)構(gòu)降低光源前端的溫度，散熱特點(diǎn)是冷風(fēng)從前面進(jìn)，熱風(fēng)從后面排出，采用冷反光杯單向照明及相應(yīng)的遮光結(jié)構(gòu)，提高光的使用效率。
文檔編號G01L1/24GK2879153SQ20052011358
公開日2007年3月14日 申請日期2005年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月15日
發(fā)明者劉桂華, 嚴(yán)承藹, 任廣升, 蔣智 申請人:北京機(jī)電研究所