[发明专利]一种紫外老化箱校准装置及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及辐照技术领域，尤其是一种紫外老化箱校准装置及其测量方法。

背景技术

在高分子材料老化人工加速试验中，对材料老化最显著的光波段分布在250nm至800nm之间，也就是紫外波段（250nm-400nm）以及有色光波段(400nm-800nm)。其中，紫外波段对高分子材料的老化作用最显著，通常体现为分子链的破坏。因此，紫外光源作为主要光老化手段之一，需要准确的测量以及调节辐照度来对高分子老化过程及其结果分析至关重要，国际标准如ISO4892以及国家标准GB16422都对紫外辐照度进行了量化的取值。紫外老化箱所使用的光源有UVA、UVB、UVC。其中模拟地面以及大气层以内主要使用的光源为UVA以及UVB，本项目辐照度计量波段主要有UVA、UVB两种

目前国内市场已有可测量紫外波段辐照度的辐照计，但绝大多数都是用于气象、农业、医疗领域，其计量波段不符合老化测试的要求。国外厂家有提供配套的紫外老化箱校准装置只限于国外几家光老化设备自己使用，且设备价格高且控制销售，只限于购买其老化箱产品才可配套购买辐照度校准装置。

现有的紫外辐照计主要采用光探头检测光产生电信号，再由信号处理电路将电信号进行放大、滤波等处理，然后再显示屏上进行显示；但是现有技术中的紫外校准仪光探头普遍存在温度漂移现象，即产生的电信号会随着温度的变化而变化，因此对于紫外老化箱内温度变化范围无法准确地测量真实辐照度。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是：提供一种在温度变化情况下仍能准确测量真实辐照度的紫外老化箱校准装置。

为了解决上述技术问题，本发明的另一目的是：提供一种在温度变化情况下仍能准确测量真实辐照度的紫外老化箱校准测量方法。

本发明所采用的技术方案是：一种紫外老化箱校准装置，包括探头和主机，所述探头包括有紫外透过滤光片和光电转换模块，所述光电转换模块与主机连接。

进一步，所述主机包括由中央控制器、前级放大缓冲电路、低通滤波电路、AD转换模块、数字低通滤波器，所述光电转换模块的输出端依次通过前级放大缓冲电路、低通滤波电路、AD转换模块和数字低通滤波器连接至中央控制器的第一输入端。

进一步，所述低通滤波电路为SALLEN-KEY型多级滤波电路。

进一步，还包括有显示模块、按键控制模块和电源管理模块，所述中央控制器的第一输出端连接至显示模块的输入端，所述中央控制器的第二输入端连接至按键控制模块的输出端，所述中央控制器与电源模块连接。

进一步，所述电源管理模块包括有直流电源、外部电源接口和电源控制电路，所述直流电源和外部电源接口均通过电源控制电路连接至中央控制器。

进一步，所述电源控制电路包括有PNP三极管、NPN三极管、二极管、电阻、电容、第一开关和第二开关，所述第一开关的一端、PNP三极管的射极和二极管的阳极连接并作为电源控制电路的输入端，所述二极管的阴极分别连接至PNP三极管的基极和NPN三极管的集电极，所述第一开关的另一端分别连接至第二开关的一端、PNP三极管的集电极、NPN三极管的基极、电阻的一端、电容的一端，所述第二开关的另一端、NPN三极管的射极、电阻的另一端和电容的另一端连接并作为电源控制电路的输出端。

进一步，所述探头还包括有探头壳体以及穿过探头壳体后部的信号线，所述紫外透过滤光片设置于探头壳体的前部，所述探头壳体和紫外透过滤光片形成密闭的空腔，所述光电转换模块设置于空腔内，用于接收从紫外透过滤光片透过的紫外线，所述光电转换模块的输出端通过信号线与主机连接。

进一步，所述探头壳体采用铝合金材质全密闭结构。

本发明所采用的另一技术方案是：一种紫外老化箱校准测量方法，包括以下步骤：

A、获取选择对应的波段和滤光片类型；

B、调用已校准标定的相应基准数据；

C、将经过紫外透过滤光片的光线由光电转换模块转换成电信号，并将电信号依次通过前级放大缓冲电路、低通滤波电路、AD转换模块和数字低通滤波器处理；

D、根据相应基准数据以及对辐照度进行计算，得到辐照度值。

进一步，所述步骤B中相应基准数据为转换系数a，所述步骤C中处理后得到电信号S，所述步骤D中对辐照度值E进行计算的方法为：

E=a×S。