多用途一體式高性能內(nèi)窺光源的制作方法
【專利說明】
1、
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]此次申請(qǐng)發(fā)明專利的多用途一體式高性能內(nèi)窺光源是集單片機(jī)控制、電氣設(shè)備、機(jī)電一體化、自動(dòng)化技術(shù)的綜合型產(chǎn)品，通過以上各種技術(shù)的開發(fā)和有效使用，可以使此光源配合內(nèi)窺設(shè)備，大幅提升內(nèi)窺設(shè)備在特殊環(huán)境中探測(cè)指數(shù)的精準(zhǔn)度。
2、
【背景技術(shù)】
[0002]目前用于內(nèi)窺設(shè)備的光源產(chǎn)品品類少，用途相對(duì)單一，無法滿足多種領(lǐng)域日益復(fù)雜的工作需求。多用途一體式高性能內(nèi)窺光源為便攜模塊式設(shè)計(jì)，與內(nèi)窺鏡設(shè)備結(jié)合，可在不破壞、不拆解、不移動(dòng)組裝或設(shè)施的情況下實(shí)現(xiàn)無損檢測(cè)，多用于高溫、有毒、輻射及人眼無法直接觀察到場(chǎng)所的觀察與檢查，廣泛應(yīng)用于石油勘探、文物古跡勘測(cè)、機(jī)械內(nèi)部探傷、警用偵查等工作領(lǐng)域。
3、

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]首先，此光源整體設(shè)計(jì)為一體式模塊化結(jié)構(gòu)，分為主光源艙、冷卻動(dòng)力艙、反射艙、控制艙四大模塊；現(xiàn)有內(nèi)窺式光源設(shè)備大多使用鹵素?zé)糇鳛橹鞴庠?，雖然可以達(dá)到高亮度的要求，但是能耗高、體積重量大、抗震性能弱、維護(hù)成本高；該結(jié)構(gòu)經(jīng)過試驗(yàn)反復(fù)論證，主光源采用“大功率” LED光源晶片，在達(dá)到鹵素光源同等光效要求下，能耗僅為鹵素光源的1/4，更加節(jié)能；體積小、重量輕、耐沖擊、抗震、防潮；使用壽命為10萬小時(shí)，維護(hù)成本低；高溫環(huán)境會(huì)降低LED光源使用壽命，冷卻動(dòng)力艙內(nèi)裝有強(qiáng)力風(fēng)扇，配合單片機(jī)程序可根據(jù)光源實(shí)時(shí)溫度調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進(jìn)行降溫冷卻，將光源溫度穩(wěn)定控制在45°C?60°C區(qū)間內(nèi)，完成降溫的同時(shí)風(fēng)扇噪音得到有效控制，自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速也可達(dá)到節(jié)能目的；反射艙安裝光學(xué)鏡片，利用其反射聚焦原理，在不耗費(fèi)能源的情況下進(jìn)一步增加了光源亮度，同時(shí)進(jìn)一步提高了設(shè)備的部署能力；控制艙為整體控制系統(tǒng)的所在地，主要有兩個(gè)子系統(tǒng)，子系統(tǒng)一主要為冷卻動(dòng)力艙提供回傳溫度參數(shù)和高速冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速參數(shù)；子系統(tǒng)二主要負(fù)責(zé)主光源晶片高壓供電的供電管理，在主光源晶片工作溫度嚴(yán)重過載的情況下將主動(dòng)切斷高壓供電電源，可起到關(guān)鍵的保護(hù)作用。
[0004]其次，此光源設(shè)計(jì)具備以下幾方面特點(diǎn):
[0005]1、節(jié)能:首先，現(xiàn)有光源產(chǎn)品較多使用傳統(tǒng)的鹵素?zé)簦l(fā)熱量大、能耗高、壽命短、維護(hù)成本高，已不能適應(yīng)當(dāng)前節(jié)能的環(huán)保的使用要求；基于以上問題，此光源采用LED冷光源，利用其固態(tài)發(fā)光原理，光效高達(dá)90%，是傳統(tǒng)鹵素?zé)簟谉霟舻娜蹲笥?；光通量是鹵素?zé)簟谉霟舻奈灞兑陨希黄鋲勖蛇_(dá)10萬小時(shí)，為鹵素?zé)舻乃氖兑陨希赏瑫r(shí)降低維護(hù)成本；均勻性好(無光暈、無亮斑及暗區(qū))，而功耗僅為鹵素?zé)舻?/10。其次，此光源的散熱系統(tǒng)為金屬殼體設(shè)計(jì)，利用單片機(jī)編輯程序，根據(jù)殼體溫度高低進(jìn)行風(fēng)扇動(dòng)態(tài)溫控，調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，以此同樣可達(dá)到降低能耗的目的。
[0006]2、穩(wěn)定:①LED光源不能超過80°C，隨著LED溫度的升高，其光輸出和壽命則會(huì)相應(yīng)降低。此光源的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可使整體光源在合理溫度區(qū)間內(nèi)穩(wěn)定的工作。經(jīng)反復(fù)測(cè)試，此光源的工作溫度控制在45?60°C區(qū)間內(nèi)，可保證光源光輸出穩(wěn)定。②光源模塊式設(shè)計(jì):此光源整體設(shè)計(jì)為模塊式，分為主光源艙、冷卻動(dòng)力艙、反射艙、控制艙四大模塊，其優(yōu)點(diǎn)主要為易于維護(hù)，檢測(cè)到問題區(qū)域后只需檢修、更換相應(yīng)艙內(nèi)的損壞配件，從而避免破壞其它部件。③抗震性能:同類產(chǎn)品中光源多采用鹵素光源，燈泡里的鎢絲抗震性較差，如遇特殊環(huán)境容易損壞，使用范圍有限。LED光源為晶片封裝，防潮、耐沖擊、抗震性能強(qiáng)，可滿足特殊環(huán)境下的特殊工作要求，相比傳統(tǒng)鹵素光源具有更高性價(jià)比。
[0007]3、高性能:LED光源經(jīng)過幾十年的技術(shù)改良及發(fā)展，相比較傳統(tǒng)光源產(chǎn)品，因其良好的綜合性能，應(yīng)用領(lǐng)域也越加廣泛。其高性能主要體現(xiàn)在:①發(fā)光效率高:LED光源熱量損耗小，單色性好，光譜窄，光效為鹵素?zé)羰兑陨?；②耗電量?在達(dá)到同樣光效效果下，其耗電量是傳統(tǒng)光源的6% ;③使用壽命長(zhǎng):LED光源體積小，重量輕，因其為環(huán)氧樹脂封裝，防潮并且可承受高強(qiáng)度機(jī)械沖擊和震動(dòng)，平均壽命為10萬小時(shí)，可大大降低維護(hù)費(fèi)用；④綠色環(huán)保:不含汞和氙等有害元素，廢棄物可回收，避免二次污染，且沒有干擾輻射。
[0008]4、便攜性:隨著社會(huì)發(fā)展不斷進(jìn)步，對(duì)于處在特殊環(huán)境中的特殊工作，現(xiàn)有的一些光源產(chǎn)品已逐漸不能滿足日益復(fù)雜的勘查要求，本次申請(qǐng)發(fā)明專利的多用途一體式高性能內(nèi)窺光源具備易便攜、多用途、一體式模塊化等特點(diǎn)，可安裝至便攜箱內(nèi)，更加方便工作人員操作、使用，且易于后期維護(hù)。
4、
【附圖說明】
[0009]圖1是光源外觀視圖
5、
【具體實(shí)施方式】
[0010]本次申請(qǐng)發(fā)明專利的多用途一體式高性能內(nèi)窺光源結(jié)合了現(xiàn)有光源的優(yōu)點(diǎn)、改進(jìn)了不足，使得此光源更加實(shí)用，便捷，性價(jià)比更高。可廣泛應(yīng)用于石油勘探、文物古跡勘測(cè)、機(jī)械內(nèi)部探傷、警用偵查等復(fù)雜的工作領(lǐng)域。首先采用技術(shù)先進(jìn)的LED光源，實(shí)現(xiàn)其高亮度、低能耗、壽命長(zhǎng)、綠色環(huán)保、防潮抗震等特點(diǎn)；其次光源經(jīng)反復(fù)測(cè)試及改進(jìn)，整體設(shè)計(jì)為一體式模塊化結(jié)構(gòu)，不同艙室完成不同工作且缺一不可，易于后期維護(hù)保養(yǎng)，檢修時(shí)只需修復(fù)問題區(qū)域即可，避免簡(jiǎn)單問題復(fù)雜化修復(fù)；再次光源一體式結(jié)構(gòu)體積小，重量輕，便于攜帶，可減少工作人員外出工作時(shí)設(shè)備的攜帶量，只需按照規(guī)范說明，連接其他內(nèi)窺設(shè)備即可工作，操作簡(jiǎn)單，從而達(dá)到提高工作效率的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.此次申請(qǐng)發(fā)明專利的是一種多用途一體式高性能內(nèi)窺光源。 此光源整體設(shè)計(jì)為一體式模塊化結(jié)構(gòu)，分為主光源艙、冷卻動(dòng)力艙、反射艙、控制艙四大模塊；現(xiàn)有內(nèi)窺式光源設(shè)備大多使用鹵素?zé)糇鳛橹鞴庠?，雖然可以達(dá)到高亮度的要求，但是能耗高、體積重量大、抗震性能弱、維護(hù)成本高；該結(jié)構(gòu)經(jīng)過試驗(yàn)反復(fù)論證，主光源采用“大功率”LED光源晶片，在達(dá)到鹵素光源同等光效要求下，能耗僅為鹵素光源的1/4，更加節(jié)能；體積小、重量輕、耐沖擊、抗震、防潮；使用壽命為10萬小時(shí)，維護(hù)成本低；高溫環(huán)境會(huì)降低LED光源使用壽命，冷卻動(dòng)力艙內(nèi)裝有強(qiáng)力風(fēng)扇，配合單片機(jī)程序可根據(jù)光源實(shí)時(shí)溫度調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進(jìn)行降溫冷卻，將光源溫度穩(wěn)定控制在45°C?60°C區(qū)間內(nèi)，完成降溫的同時(shí)風(fēng)扇噪音得到有效控制，自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速也可達(dá)到節(jié)能目的；反射艙安裝光學(xué)鏡片，利用其反射聚焦原理，在不耗費(fèi)能源的情況下進(jìn)一步增加了光源亮度，同時(shí)進(jìn)一步提高了設(shè)備的部署能力；控制艙為整體控制系統(tǒng)的所在地，主要有兩個(gè)子系統(tǒng)，子系統(tǒng)一主要為冷卻動(dòng)力艙提供回傳溫度參數(shù)和高速冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速參數(shù)；子系統(tǒng)二主要負(fù)責(zé)主光源晶片高壓供電的供電管理，在主光源晶片工作溫度嚴(yán)重過載的情況下將主動(dòng)切斷高壓供電電源，可起到關(guān)鍵的保護(hù)作用。
【專利摘要】本發(fā)明的多用途一體式高性能內(nèi)窺光源，是集單片機(jī)控制、電氣設(shè)備、機(jī)電一體化、自動(dòng)化技術(shù)的綜合型產(chǎn)品。此光源為一體式模塊化結(jié)構(gòu)，分主光源艙、冷卻動(dòng)力艙、反射艙、控制艙；主光源為L(zhǎng)ED大功率光源晶片，具有節(jié)能等諸多優(yōu)點(diǎn)；冷卻動(dòng)力艙內(nèi)裝強(qiáng)力風(fēng)扇，單片機(jī)程序據(jù)光源實(shí)時(shí)溫度調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速降溫，將光源溫度穩(wěn)定控制在45～60℃區(qū)間，降溫同時(shí)有效控制風(fēng)扇噪音，自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速可達(dá)到節(jié)能目的；反射艙安裝光學(xué)鏡片，進(jìn)一步增加光源亮度；控制艙為整體控制系統(tǒng)，分兩個(gè)子系統(tǒng)，子系統(tǒng)一為冷卻動(dòng)力艙回傳溫度參數(shù)和高速冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速參數(shù)；子系統(tǒng)二為主光源晶片高壓供電的供電管理，當(dāng)主光源晶片工作溫度嚴(yán)重過載，將主動(dòng)切斷高壓供電電源。
【IPC分類】F21V29/503, F21V7/00, F21S2/00, F21V23/00, F21Y101/02, F21V29/67
【公開號(hào)】CN104896322
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410816814
【發(fā)明人】王炳煜
【申請(qǐng)人】王炳煜
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2014年12月21日