本发明的主要目的在于提供一种紫外光辐射 照度自动测量装置， 可以自 动控制紫外光探测模块在紫外光辐射区域内的 任意点测量紫外光的辐射照度, 不对测量点数进行限制， 而且测量点可以任意选取， 并可覆盖整个紫外光辐 射区域。

为了达到上述目的， 本发明提供了一种紫外光辐射照度自动测量装 置， 包括紫外光探测模块和控制模块， 所述紫外光探测模块 ^于测量紫外光的辐 射照度； 所述紫外光辐射照度自动测量装置还包括驱动 模块， 其中，

所述控制模块， ^于向所述驱动模块发出驱动信号， 并预先设定紫外光 辐射区域中的至少一任意点为测量点；

所述驱动模块， ^于根据该驱动信号驱动所述紫外光探测模块� �紫外光 辐射区域内运动， 以使得所述紫外光探测模块在预先设定的测量 点测量紫外 光的辐射照度。

实施时， 所述驱动模块包括反馈单元， 其用于将所述紫外光探测模块在 所述紫外光辐射区域中的位置信号传送至所述 控制模块；

所述控制模块， 还用于根据该位置信号， 向所述驱动模块发送驱动控制 信号；

所述驱动模块， 还用于根据该驱动控制信号驱动所述紫外光探 測模块运 动至预先设定的测量点。

实施时， 所述紫外光探测模块包括紫外光探测单元和光 电流处理单元： 所述紫外光探測单元， 用于接收紫外光照射而产生光电流；

所述光电流处理单元，用于将该光电流信号放 大并转换为数字电压信号； 所述控制模块， 还用于对该数字电压信号进行计算而得到紫外 光辐射照 度。

实施时， 所述紫外光探测单元包括：

腔体；

光敏元件， 密封于所述腔体内；

隔热层， 设置于所述腔体的内夹层；

载架， 用于承载所述腔体和连接所述驱动模块。

实施时， 所述紫外光探测单元还包括石英片， 设置于所述腔体的顶部。 实施时， 所述石英片的紫外光透过率大于 90%。

实施时， 所述紫外光探测单元还包括：

紫外光遮挡片， 用于在非测量状态时隔开所述光敏元件和紫外 光。

实施时， 所述驱动模块包括第一直线电机、 第二直线电机和第三直线电 机， 其中，

所述第二直线电机和第三直线电机相互平行地 分别设在紫外光探测区域 的一对边上， 所述第一直线电机的底座与所述第二直线电机 的动子和所述第 三直线的动子分别连接，

在所述第一直线电机的动子上连接所述紫外光 探测单元。

进一步地， 所述第一直线电机控制所述紫外光探测单元在 紫外光探测区 域中的 X轴方向运动，该 X轴方向是与第一直线电机的长度方向平行的� �向， 该 Y轴方向是与上述 X轴方向垂直的方向；

所述第二直线电机和所述第三直线电机控制所 述紫外光探测单元在紫外 光探测区域中的 Y轴方向运动。

实施时， 所述光电流处理单元包括前置放大电路和模数 转换电路； 所述紫外光探測单元， 用于接受紫外光照射而产生模拟光电流信号； 所述前置放大电路， 用于将该模拟光电流信号放大并转换为模拟电 压信 号；

所述模数转换电路， 用于将该模拟电压信号转换为数字电压信号； 所述控制模块， 用于对该数字电压信号进行计算而得到紫外光 辐射照度 数据。

与现有技术相比， 本发明所述的紫外光辐射照度自动测量装置， 由于采 用了所述驱动模块， 其可以根据所述控制模块发出的驱动信号驱动 所述紫外 光探测模块在紫外光辐射区域内运动， 从而使得所述紫外光探测模块可以在 预先设定的紫外光辐射区域内的任意点测量紫 外光的辐射照度， 不对测量点 数进行限制， 而且测量点可以任意选取， 并可覆盖整个紫外光辐射区域。

图 i是传统的紫外线固化设备的紫外线辐射照度� �量装置的结构图； 图 2是本发明实施例所述的紫外光辐射照度自动� �量装置的结构框图； 图 3是所述紫外光探测单元的一实施例的立体图� �

图 4是所述紫外光探测单元的一实施例的剖视图� �

图 5是本发明实施例所述的紫外光辐射照度自动� �量装置包括的驱动模 块的一实施例包括的第一直线电机的结构图；

图 6是本发明实施例所述的紫外光辐射照度自动� �量装置包括的驱动模 块的一实施例包括的第二直线电机的结构图；

图 7是本发明实施例所述的紫外光辐射照度自动� �量装置包括的探测器 载车、 第一直线电机、 第二直线电机、 第三直线电机和紫外光探测单元之间 的连接关系示意图；

图 8是本发明实施例所述的紫外光辐射照度自动� �量装置包括的光电流 处理单元的一实施例的结构框图；

图 9是本发明实施例所述的紫外光辐射照度自动� �量装置包括的前置放 大电路的一实施例的电路图。

如图 2所示， 本发明实施例所述的紫外光辐射照度自动测量 装置， 包括 紫外光探测模块 21、 控制模块 22和驱动模块 23， 其中，

所述紫外光探测模块 21 , 用于测量紫外光的辐射照度；

所述控制模块 22， 用于向所述驱动模块 23发出驱动信号， 并预先设定 紫外光辐射区域中的至少一任意点为测量点；

所述驱动模块 23， 用于根据该驱动信号驱动所述紫外光探测模块 21 在 紫外光辐射区域内运动， 以使得所述紫外光探测模块 2!在预先设定的测量点 测量紫外光的辐射照度。

本发明第一实施例所述的紫外光辐射照度自动 测量装置， 由于采用了所 述驱动模块 23， 其可以根据所述控制模块 22发出的驱动信号驱动所述紫外 光探测模块 21 在紫外光辐射区域内运动， 从而使得所述紫外光探测模块 21 可以在预先设定的紫外光辐射区域内的任意点 测量紫外光的辐射照度， 与现 有的紫外光辐射照度测量装置相比， 本发明第一实施例所述的紫外光辐射照 度自动测量装置不对测量点数进行限制， 而且测量点可以任意选取， 并可覆 盖整个紫外光辐射区域。

在实际操作时， 在测量紫外光辐射照度之前， 本发明第一实施例所述的 紫外光辐射照度自动测量装置通过控制模块 22将测量条件、测量点数及测量 点位置设定好， 在测量紫外光辐射照度时， 驱动模块 23将根据控制模块 22 预先设定的测量条件依次对各测量点的紫外光 辐射照度进行测量， 使得多测 量点紫外光辐射照度测量无需间断， 可一次性完成， 且测量点数不受限制， 测量点位置可以任意选取， 从而可以提高测量精度， 并能很大程度缩短测量 寸间。

在具体实施时， 所述驱动模块 23 , 还用于将所述紫外光探测模块在所述 紫外光辐射区域中的位置信号传送至所述控制 模块；

所述控制模块 22， 还用于根据该位置信号， 向所述驱动模块 23发送驱 动控制信号； 所述驱动模块 23， 包括反馈单元， 其用于根据该驱动控制信号驱动所述 紫外光探测模块 21运动至预先设定的测量点，这样可以实现对� ��外光辐射照 度測量点的精确定位。

而在现有技术中，如图 1所示紫外光探测器 11与紫外光辐射照度测量仪 (未图示） 连接， 紫外光探测器 11 的校准， 紫外光辐射照度测量点的选取， 所述紫外光辐射照度测量仪测量得到的照度数 据的记录等均由人为完成， 測 量精度不够精准， 测量耗时长， 测量效率低， 影响产能， 不同的紫外光辐射 照度测量点的測量结果存在较大偏差。

根据一种具体实施方式， 所述紫外光探测模块包括紫外光探测单元和光 电流处理单元：

所述紫外光探测单元， 用于接受紫外光照射而产生光电流；

所述光电流处理单元，用于将该光电流信号放 大并转换为数字电压信号； 所述控制模块， 还用于对该数字电压信号进行 算而得到紫外光辐射照 又

如图 3、 图 4所示， 所述紫外光探测单元的一实施例包括：

腔体 2U ;

光敏元件 212， 密封于所述腔体 21内；

隔热层 213 , 设置于所述腔体 211的内夹层；

载架 214, ^于承载所述腔体 211和连接所述驱动模块 213 (在图 3中， 为了使得腔体 211的结构清晰可见，因此将所述腔体 211绘制于所述载架 214 的上方，所述载架 214和所述驱动模块 23之间的连接关系图 3、图 4中未示）。

在所述紫外光探测单元的该实施例中， 为了使得紫外光辐射照度测量结 果不受外界温度的影响， 所述光敏元件 212被密封在所述腔体 211 内， 由于 该腔体 212是暴露在紫外光灯的辐射范围内的， 且紫外光灯本身也会发热， 因此为了避免长时间的紫外光辐射将会影响所 述腔体 2Π 内部的光敏元件 212的寿命和测量精度， 所述腔体 2Π的内夹层设置有隔热层 213。

具体的， 如图 4所示， 所述紫外光探测单元还包括石英片 215， 其设置 于所述腔体 211的顶部；

所述石英片 215为对紫外光具有高透过率的石英片， 所述石英片 215通 过第一螺丝 216和第二螺丝 217固定于所述腔体 212的顶部。

优选的， 所述石英片的紫外光透过率大于 90%

具体的， 如图 3所示， 所述紫外光探测单元还包括：

紫外光遮挡片 218, 用于在非测量状态时隔开所述光敏元件 211 和紫外 光；

非测量状态时， 所述紫外光遮挡片 218 (所述紫外光遮挡片 218例如可 以为百叶门、 金属遮挡片或其它防紫外光材质制成的遮挡片 ） 关闭， 阻止紫 外光进入腔体 212。

根据一种具体实施方式， 所述驱动模块 23包括第一直线电机、 第二直线 电机和第三直线电机， 其中， 第一直线电机控制紫外光探测单元的 X轴方向 运动， 第二直线电机和第三直线电机控制紫外光探测 单元的 Y 轴方向运动； 采用第一直线电机、 第二直线电机和第三直线电机代替人力搬动所 述紫外光 探测单元， 并可以二维驱动定位所述紫外光探测单元， 可测量紫外光辐射区 域的任意点的紫外光辐射照度， 可测量的点数更多， 测量点定位更准确。

如图 5所示， 第一直线电机包括第一底座 2211、 第一定子 2212、 第一动 子 2213、第一滑轨 2214、第一滑块 2215、第一导带 2216、第一动子座 2217、 第一极限开关 2218、 第二极限开关 2219、 第一位置反馈部件 221A、 第一防 撞器 221B和第二防撞器 221C, 其中，

所述第一定子 2212和所述第一滑轨 2214分别固定于所述第一底座 22U 所述第一滑块 2215设置于所述第一滑轨 2214上；

所述第一导带 2216固定于所述第一底座 2211上；

所述第一动子座 2217， 设置于所述第一导带 2216上， 用于固定所述第 一动子 2213 , 以使得所述第一动子 2213可以随着所述第一滑块 2215沿着所 述第一滑轨 2214运动；

所述第一极限开关 2218和所述第二极限开关 2219分别设置于所述第一 底座 2211上与所述第一滑轨 2214的两侧端对应处；

所述第一位置反馈部件 221A, 设置于所述第一底座 2211上， 用于向所 述控制模块 22反馈所述第一动子 2213的位置； 所述第一防撞器 221B和所述第二防撞器 221C分别设置于所述第一滑轨 2214的两端侧；

所述第一直线电机的第一动子 2213与所述载架 213连接（图 5中未示）。 如图 6所示， 第二直线电机包括第二底座 2221、 第二滑轨 2222、 第三滑 轨 2223、 第二滑块 2224、 第三滑块 2225、 第四滑块 2226、 第五滑块 2227、 第二定子 2228、 第二导带 2229、 第二动子座 222A、 第二动子 222B、 第二位 置反馈部件 222C、第三极限开关 222D、第四极限开关 222E、第三防撞器 222F、 第四防撞器 222G、 第五防撞器 22211、 第六防撞器 2221和挡板 222J, 其中， 所述第二滑轨 2222、 所述第三滑轨 2223和所述定子 2228分别固定于所 述第二底座 2221上；

所述第二滑块 2224和所述第三滑块 2225分别设置于所述第二滑轨 2222 所述第四滑块 2226和所述第五滑块 2227分别设置于所述第≡滑轨 2223 所述第二动子座 222A， 设置于所述第二导带 2229上， 用于固定所述第 二动子 222B, 以使得所述第一动子 222B可以随着所述第二滑块 2224、 所述 第三滑块 2225、 所述第四滑块 2226和所述第五滑块 2227沿着所述第二滑轨 2222和所述第三滑轨 2223运动；

所述第≡极限开关 222D和所述第四极限开关 222E分别设置于所述第二 底座 2221上与所述第二滑轨 2222的两侧端对应处；

所述第二位置反馈部件 222C, 设置于所述第二底座 2221 上， 用于向所 述控制模块 22反馈所述第二动子 222B的位置；

所述第≡防撞器 222F和所述第四防撞器 222G分别设置于所述第二滑轨 2222的两端侧；

所述第五防撞器 222H和所述第六防撞器 2221分别设置于所述第三滑轨 2223的两端侧；

所述第二直线电机的动子和所述第三直线电机 的动子分别与所述第一直 线电机的底座连接。

所述第二直流电机的结构和所述第≡直流电机 的结构相同。 如图 7所示， 在实际操作时， 本发明所述的紫外光辐射照度自动测量装 置还包括探测器载车 20;

第一直线电机 231的第一动子与紫外光探测单元 201的载架连接， 第二 直线电机 232的动子和所述第三直线电机 233的动子分别与所述第一直线电 机 231 的底座连接； 所述第一直线电机 231、 第二直线电机 232和第三直线 电机 233设置于探测器载车 20上。

所述第一直线电机、 所述第二直线电机和所述第三直线电机在工作 时， 当定子通入电流后， 在定子和动子之间的气隙中会产生行波磁场， 在行波磁 场与动子的永磁体的作用下产生驱动力， 从而实现运动部件的直线运动。 通 过所述第一直线电机的位置反馈部件、 所述第二直线电机的位置反馈部件和 所述第三直线电机的位置反馈部件， 可以精确定位紫外光探测单元在紫外光 辐射区域的坐标， 以利于紫外光辐射照度测量点的选取。

而在现有技术中， 如图 i所示， 每测量一紫外光辐射照度测量点的紫外 光辐射照度均需做一次紫外线灯的开关动作和 探测器移动导轨 14 的升降动 作， 对紫外光固化设备本身部件造成一定损耗。

根据一种具体实施方式， 如图 8所示， 所述光电流处理单元包括前置放 大电路 24和模数转换电路 25 ;

紫外光探测单元 201，用于接受紫外光照射而产生微小模拟光电 流信号； 所述前置放大电路 24， 用于将该微小模拟光电流信号放大并转换为模 拟 所述模数转换电路 25， 用于将该模拟电压信号转换为数字电压信号； 所述控制模块 22， 用于对该数字电压信号进行 算和修正而得到紫外光 辐射照度数据。 图 9是前置放大电路的一实施例的电路图。

如图 9所示， 所述前置放大电路 24包括运算放大器0、 第一电阻 RI、 第二电阻 R2、第三电阻 R3、第四电阻 R4、 反馈电阻 R5、第一电位器 RVL 第二电位器 RV2、 第一电容 Ci、 第二电容 C2和第≡电容 C3， 其中，

第二电阻 R2、 第三电阻 R3、 第二电容 C2和第一调节电位器 RVI构成 调零电路， 通过调节第一电位器 RV1可将集成运算放大电路失调调零； 第一电阻 和第一电容 Ci ffi于补偿集成运算放大电路的偏置电流， 第 二电位器 RV2用于调整集成运算放大电路的增益；

当紫外光探测单元 201接收紫外光辐射后产生微小模拟电流信号， 微小 模拟电流信号经反馈电阻 R5和第二电位器 RV2之后产生压差输出电压信号， 通过调节电第二位器 RV2的阻值可以调整输出电压的大小。

在具体实施时， 所述紫外光辐射照度自动测量装置还包括显示 模块和存 储模块；

所述显示模块， 用于显示紫外光辐射照度数据；

所述存储模块， 用于存储紫外光辐射照度数据。

本发明所述的紫外光辐射照度自动测量装置测 量照度的具体步骤如下： 步骤一： 测量参数设定， 测量前先由控制模块对測量参数迸行设置， 其 内容包括：

测量点数及位置选取， 可在显示界面的二维坐标中选取测量点的位置 或 遥过键盘直接输入测量点的坐标值；

在软件界面中选取同一点的重复测量次数；

在软件界面中选择每点的测量时间， 即百叶门打开的时间；

直线电机移动速度设定。

步骤二： 确认被测量设备处于辐射照度测量模式后， 点击开始测量： 第一直线电机的动子带动载架做 X轴方向运动， 同时， 第二直线电机的 动子和第三直线电机的动子带动第一直线电机 的底座沿 Y轴方向做同歩运动， 最终使得紫外光探测单元的光敏元件处于第一 测量点位置；

待紫外光探测单元初始化校正完成后， 百叶门打开， 光敏元件开始接受 紫外光照射；

紫外光探测单元接受紫外光照射后产生的微小 光电流流向前置放大电路， 微小光电流经前置放大电路放大后转化为电压 信号输入到模数转换电路将输 入的模拟电压信号转换为数字电压信号后经过 计算和修正， 将照度数据输出 于显示模块显示并储存测量结果；

达到设定测量时间后， 百叶门关闭， 此时， 紫外光探测单元不再接受紫 外光照射， 从而完成第一测量点的一次测量， 如需要进行同一点多次测量， 重复以上歩骤； 第一直线电机、 第二直线电机和第三直线电机带动紫外光探测 单元移动 到第二测量点位置， 重复以上步骤完成对第二測量点的测量。

以上所述是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的普通 技术人员来说， 在不脱离本发明所述原理的前提下， 还可以作出若干改进和 润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

以上所述仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的普 通技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以做出若干改进和润 饰， 这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。