一種電焊弧光強度檢測設(shè)備及方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于紫外線檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種電焊弧光強度檢測設(shè)備，包括紫外線傳感部、模數(shù)轉(zhuǎn)換部、中央處理部、顯示部和驅(qū)動控制部，其中中央處理部內(nèi)集成有數(shù)據(jù)積分模塊；本發(fā)明還提供了一種電焊弧光強度檢測方法，包括設(shè)定時間步驟、紫外線檢測步驟、信號數(shù)模轉(zhuǎn)換步驟、數(shù)據(jù)處理步驟和顯示步驟。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不僅可以檢測弧光中紫外線的瞬值，并且還可以通過時間加權(quán)的方式獲得設(shè)定時間內(nèi)總的弧光照射量和最大輻照度。
【專利說明】一種電焊弧光強度檢測設(shè)備及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于紫外線檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種電焊弧光強度檢測設(shè)備及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]GBZT189.6-2007《工作場所物理因素測量第6部分:微波輻射》中對電焊弧光強度測定作出了如下規(guī)定:電焊弧光的主頻率分別為365nm、290nm以及254nm，其相應(yīng)的加權(quán)因子SA分別為0.00011、0.64以及0.5，具體計算方法為:
[0003]Eeff = 0.0OOllXΕΑ+0.64XEB+0.5XEC
[0004]式中:Eeff:為有效輻照度，W/cm2 ；
[0005]EA:為所測長波紫外線(UVA)輻照度，W/cm2 ；
[0006]EB:為所測中波紫外線(UVB)輻照度，W/cm2 ；
[0007]EC:為所測短波紫外線(UVC)輻照度，W/cm2 ；
[0008]GBZ2.2-2007《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值第2部分:物理因素》中對電焊弧光的職業(yè)接觸限值的規(guī)定是:8小時職業(yè)接觸限值輻照度為0.24uW/cm2，照射量為3.5mJ/cm2。
[0009]目前，國內(nèi)外使用及銷售的紫外輻照計主要針對較穩(wěn)定的紫外光源設(shè)計，儀器示值為瞬時值，不適合電焊弧光強度的檢測。在實際工作中，電焊作業(yè)產(chǎn)生弧光強度并不穩(wěn)定，且在焊接過程中，有一個由弱增強再減弱的過程，對于即時顯示的儀器，由操作者憑借肉眼判斷最大值難度較大。而以最大值與接觸時間計算的時間加權(quán)弧光強度，很難達到較高的準確度。同時每個波長的最大輻照度不一定出現(xiàn)在同一時刻，以最大輻照度數(shù)值計算的電焊弧光強度也不會準確。
[0010]由于我國職業(yè)衛(wèi)生標準中對于電焊弧光限值的規(guī)定為8小時時間加權(quán)限值，以目前國內(nèi)外普遍應(yīng)用的紫外輻照計來檢測，不能達到較高的準確度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供了一種電焊弧光強度檢測設(shè)備，包括:
[0012]紫外線傳感部，用于檢測待檢區(qū)域的紫外線值；
[0013]模數(shù)轉(zhuǎn)換部，與所述紫外線傳感部連接，用于對所述紫外線傳感部采集的紫外線信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0014]中央處理部，與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換部連接，用于對所述數(shù)字信號進行處理；
[0015]顯示部，與所述中央處理部相連接，用于顯示中央處理部的處理結(jié)果；
[0016]還包括一驅(qū)動控制部，所述驅(qū)動控制部與所述中央處理部連接，用于設(shè)定檢測總時長；所述中央處理部內(nèi)集成有數(shù)據(jù)積分模塊。
[0017]優(yōu)選地，所述中央處理器內(nèi)部還集成有數(shù)據(jù)緩存模塊和數(shù)據(jù)儲存模塊。
[0018]優(yōu)選地，所述中央處理器集成有報警模塊。
[0019]優(yōu)選地，本發(fā)明的電焊弧光強度檢測設(shè)備還包括有控制面板，所述顯示部和驅(qū)動控制部與所述控制面板連接。
[0020]優(yōu)選地，所述紫外線傳感部是由365nm、290nm和254nm三個波長的光電傳感器集成而成。
[0021]本發(fā)明還提供了一種電焊弧光強度檢測方法，包括以下步驟:
[0022]a、設(shè)定測量時間；
[0023]b、采集待檢區(qū)域的紫外線值，獲得弧光的各波長紫外輻照強度的電信號；
[0024]C、將采集到的弧光的各波長紫外輻照強度的電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；
[0025]d、對通過電信號轉(zhuǎn)換而來的數(shù)字信號進行計算處理，獲得電焊弧光強度瞬值；
[0026]e、通過對弧光強度瞬值的持續(xù)獲得，不斷更新弧光的最大輻照度；
[0027]f、通過對各紫外線波長強度瞬值進行時間加權(quán)計算，得出弧光的照射量。
[0028]g、將各數(shù)值顯示于顯示部。
[0029]優(yōu)選地，還包括一步驟h，所述步驟h位于步驟b、c之間，對電信號進行整形濾波和信號放大。
[0030]優(yōu)選地，還包括一步驟i，所述步驟i為當(dāng)弧光的照射量超過預(yù)設(shè)值時進行報警。
[0031]優(yōu)選地，還包括一步驟j，所述步驟j為當(dāng)弧光的最大輻照度超過預(yù)設(shè)值時進行報
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目O
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0033]本發(fā)明的電焊弧光強度檢測設(shè)備不僅可以檢測弧光中紫外線的瞬值，并且還可以通過時間加權(quán)的方式獲得設(shè)定時間內(nèi)總的弧光照射量和最大輻照度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的說明:
[0035]圖1為本發(fā)明設(shè)備的操作控制流程圖。

【具體實施方式】
[0036]如圖所示，本發(fā)明的電焊弧光強度檢測設(shè)備包括紫外線傳感部、模數(shù)轉(zhuǎn)換部、中央處理部、顯示部、驅(qū)動控制部幾個部分，其中中央處理部內(nèi)集成有數(shù)據(jù)積分模塊。紫外線傳感部，用于檢測待檢區(qū)域的紫外線值，為了使得測量更為準確，紫外線傳感部可以由365nm、290nm和254nm三個波長的光電傳感器集成而成；模數(shù)轉(zhuǎn)換部與紫外線傳感部連接，用于對所述紫外線傳感部采集的紫外線信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；中央處理部與模數(shù)轉(zhuǎn)換部連接，用于對所述數(shù)字信號進行處理；顯示部與中央處理部相連接，用于顯示中央處理部的處理結(jié)果；驅(qū)動控制部與所述中央處理部連接，用于設(shè)定檢測總時長。其中中央處理器和驅(qū)動控制部可以選用混合信號處理器(MSP430)作為核心，完成采集、處理和采樣時間控制。
[0037]測量前，首先由操作者設(shè)定測量時間，紫外線傳感器采集各波長紫外線輻照強度獲得電信號，而后通過模數(shù)轉(zhuǎn)換部將電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，中央處理器通過計算，得出電焊弧光瞬值強度、最大輻照度等信息，集成于中央處理器內(nèi)的數(shù)據(jù)積分模塊通過時間加權(quán)得出弧光的照射量，最終將各信息顯示與顯示部上。
[0038]為了很好的提高中央處理器的工作效率和數(shù)據(jù)后期使用，本發(fā)明設(shè)備還可以在中央處理器內(nèi)部集成一數(shù)據(jù)緩存模塊和一數(shù)據(jù)儲存模塊，數(shù)據(jù)緩存模塊用于數(shù)據(jù)處理前后的短期存儲，數(shù)據(jù)儲存模塊用于數(shù)據(jù)結(jié)果的長期存儲。
[0039]為了保證測試人員和工作人員的人身安全，中央處理器還可以集成一報警模塊，當(dāng)檢測到的照射量或最大輻照度超過了預(yù)設(shè)值時報警。
[0040]為了方便工作人員控制本發(fā)明設(shè)備，設(shè)置一控制面板與顯示部和驅(qū)動控制部相連接。
【權(quán)利要求】
1.一種電焊弧光強度檢測設(shè)備，包括: 紫外線傳感部，用于檢測待檢區(qū)域的紫外線值； 模數(shù)轉(zhuǎn)換部，與所述紫外線傳感部連接，用于對所述紫外線傳感部采集的紫外線信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換； 中央處理部，與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換部連接，用于對所述數(shù)字信號進行處理； 顯示部，與所述中央處理部相連接，用于顯示中央處理部的處理結(jié)果； 其特征在于，還包括一驅(qū)動控制部，所述驅(qū)動控制部與所述中央處理部連接，用于設(shè)定檢測總時長；所述中央處理部內(nèi)集成有數(shù)據(jù)積分模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的電焊弧光強度檢測設(shè)備，其特征在于，所述中央處理器內(nèi)部還集成有數(shù)據(jù)緩存模塊和數(shù)據(jù)儲存模塊。
3.如權(quán)利要求1所述的電焊弧光強度檢測設(shè)備，其特征在于，所述中央處理器集成有報警|吳塊。
4.如權(quán)利要求1所述的電焊弧光強度檢測設(shè)備，其特征在于，還包括有控制面板，所述顯示部和驅(qū)動控制部與所述控制面板連接。
5.如權(quán)利要求1所述的電焊弧光強度檢測設(shè)備，其特征在于，所述紫外線傳感部是由365nm、290nm和254nm三個波長的光電傳感器集成而成。
6.一種電焊弧光強度檢測方法，其特征在于，包括以下步驟: a、設(shè)定測量時間； b、采集待檢區(qū)域的紫外線值，獲得弧光的各波長紫外輻照強度的電信號； C、將采集到的弧光的各波長紫外輻照強度的電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號； d、對通過電信號轉(zhuǎn)換而來的數(shù)字信號進行計算處理，獲得電焊弧光強度瞬值； e、通過對弧光強度瞬值的持續(xù)獲得，不斷更新弧光的最大輻照度； f、通過對各紫外線波長強度瞬值進行時間加權(quán)計算，得出弧光的照射量。 g、將各數(shù)值顯示于顯示部。
7.如權(quán)利要求6所述的電焊弧光強度檢測方法，其特征在于，還包括一步驟h，所述步驟h位于步驟b、c之間，對電信號進行整形濾波和信號放大。
8.如權(quán)利要求6所述的電焊弧光強度檢測方法，其特征在于，還包括一步驟i，所述步驟i為當(dāng)弧光的照射量超過預(yù)設(shè)值時進行報警。
9.如權(quán)利要求6所述的電焊弧光強度檢測方法，其特征在于，還包括一步驟j，所述步驟j為當(dāng)弧光的最大輻照度超過預(yù)設(shè)值時進行報警。
【文檔編號】G01J1/42GK104330156SQ201410569416
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】徐華雷, 孫成勛, 楊曉瑛, 朱寶余, 李紅彥, 高陽, 關(guān)耀華, 劉森, 閆淑梅, 王鑫 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院, 吉林省電力科學(xué)研究院有限公司, 吉林省電力勘測設(shè)計院