紫外氘燈光源的脈衝調製方法及其裝置的製作方法
2023-06-08 23:04:11 9
專利名稱：紫外氘燈光源的脈衝調製方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種光學測量紫外光源，特別涉及一種紫外氘燈光源的控制。
本發明的總體構思，在測量之前，提前作好燈絲預熱和氘燈預燃的準備工作，使氘燈處在小功率的測量等待狀態，需測量時立即脈衝測量，一次測量完畢又恢復到測量的等待狀態。
經過長時間對氘燈特性的摸索，找到使氘燈預熱進入小功率脈衝測量的準備狀態，實現了隨時進行脈衝測量的方法及其裝置。
本發明是一種紫外氘燈光源的脈衝調製方法，是在計算機控制之下，進行如下步驟一、準備狀態計算機寄存器清零，檢查燈絲、恆流源和高壓點火三種供電是否正常；二、燈絲預熱狀態
①、向氘燈燈絲提供預熱電壓；②、預置氘燈的預燃電流值，其值為氘燈工作電流約1/3；③、進行燈絲預熱計時，達約30秒後，進入氘燈預燃狀態；三、氘燈預燃狀態向氘燈陽極提供點火高壓，350~600伏；氘燈燈絲轉變為工作電壓；檢測氘燈電流是否為預置的氘燈預燃電流值，若是則點火成功，進入測量等待狀態；四、測量狀態在需要測量要求氘燈光源工作時，隨時發出測量脈衝，氘燈通入工作電流使氘燈進行脈衝閃光；檢測脈衝工作電流是否正常；脈衝閃光結束，回到測量等待狀態。
根據上述脈衝調製方法所設制的專用裝置，包括計算機進行控制和狀態測量、氘燈光源，氘燈燈絲穩壓控制電路，該電路在計算機控制下，可產生燈絲工作電壓和燈絲預熱電壓，氘燈陽極上連接的恆流源及電流檢測電路，本發明的裝置還設有電流選擇電路、恆流源控制電路和點火控制電路；其中的電流選擇電路，接收計算機電流選擇信號，並連接到恆流源控制電路，恆流源控制電路又接收計算機脈衝信號，再接到恆流源，控制恆流源產生不同電流，送到氘燈陽極；所述的不同電流是指氘燈的工作電流，一般為300mA，和預燃電流約為工作電流的1/3，為80~120mA；其中的點火控制電路，其上接有點火高壓，並接收點火控制信號，其輸出連接到氘燈陽極。
上述的燈絲預熱狀態包括A、計算機向燈絲穩壓控制電路發出燈絲預熱控制信號，燈絲穩壓控制電路向向氘燈燈絲提供預熱電壓；B、計算機向電流選擇電路發出電流選擇信號，該電路通過恆流源控制電路，向恆流源預置氘燈預燃電流值；C、計算機通過氘燈狀態檢測線，檢測恆流源的電流值，此時其電流值應為零；D、計算機進行燈絲預熱計時，達約30秒後進入氘燈預燃狀態。
上述的氘燈預燃狀態包括A、計算機向點火控制電路發出點火信號，點火控制電路將已接入的點火高壓，接通氘燈陽板，其點火高壓為450伏~550伏；B、計算機向燈絲穩壓控制電路發出工作控制信號，該電路向氘燈燈絲提供工作電壓；C、計算機通過氘燈狀態檢測信號線，檢測恆流源的電流值是否為預燃的電流值，若是則點火成功，進入測量等待狀態。
上述的測量狀態包括A、計算機向恆流源控制電路發出脈衝信號，該電路控制恆流源向氘燈提供脈衝工作電流，使氘燈進行脈衝閃光；B、計算機通過氘燈狀態檢測信號線，檢測恆流源的脈衝測量工作電流值；C、測量結束，自動恢復測量等待狀態。
由於各種氘燈產品不同，其燈絲設置的預熱電壓和工作電壓也有所不同，如預熱電壓有的要求10伏、2.5伏，而工作電壓為7伏、1伏或零伏不等，因此需根據不同產品設置預熱電壓、工作電壓和低壓直流供電；本發明的要點是以氘燈高壓點火的前後分為燈絲預熱和氘燈預燃的兩種前期準備狀態，高壓點火之前必須使燈絲加壓預熱達30秒以上，同時還需預置氘燈預燃狀態的電流值，由於氘燈未高壓擊穿，氘燈仍無電流通過，當高壓點火擊穿後，自動進入氘燈的預燃電流值。
本發明的效果本發明已成功應用於紫外吸收法機動車尾氣NO、C4H6和照度道邊檢測儀，煙道(SO2)在線檢測儀的測量系統中，在檢測期間氘燈工作在正常的工作電流下，而檢測間斷期，其工作電流降低到一個預燃值上。這使得即保證了在需要測量時氘燈在輸入脈衝電流影響下，立即發出測量需要的光強度，而且氘燈本身大部分時間工作在一個非常小的負載狀態下，從而顯著地延長了其使用壽命。對於一個普通的2000小時壽命的氘燈，其壽命延長至10000小時。
附圖為紫外氘燈光源脈衝調製裝置示意圖。
本發明紫外氘燈光源的脈衝調製方法及其裝置，通過計算機和專門設置的裝置，按下列步驟進行1、開始準備狀態①、計算機準備，寄存器清零；②、檢查氘燈燈絲穩壓控制電路2的低壓供電LV＝24V/2A，是否已正常提供；③、檢查恆流源3直流供電DV＝120V，是否已正常提供；④、檢查點火控制電路6的點火高壓HV＝500伏，是否已正常提供；2、燈絲預熱狀態①、計算機向燈絲穩壓控制電路2發出燈絲預熱信號HFS；②、燈絲穩壓控制電路2向氘燈燈絲，提供預熱電壓10伏；③、計算機向電流選擇電路5發出電流選擇信號IS，該電路5通過恆流源控制電路4，向恆流源3設置氘燈預燃恆流值100mA；④、計算機通過氘燈狀態檢測信號線S，測量恆流源的電流值，此時其電流值應為零。
3、氘燈預燃狀態包括①、計算機向點火控制電路6發出點火信號FS，點火控制電路6將已接入的點火高壓500伏，接通氘燈1陽板；②、計算機向燈絲穩壓控制電路2發出工作控制信號HFS，該電路向氘燈1燈絲提供工作電壓7伏；
③、計算機通過氘燈狀態檢測信號線S，檢測恆流源3的電流值是否為預燃的電流值100mA，若是則點火成功，進行測量等待狀態。
4、測量狀態A、需要測量時，計算機隨時向恆流源控制電路4發出脈衝信號PS，恆流源控制電路4控制恆流源3向氘燈1陽板輸入工作電流300mA，使氘燈1進行脈衝閃光；發出測量需要的光功率。
B、計算機通過氘燈檢測信號S，測量恆流源3的脈衝電流。
C、測量結束，恢復到測量準備狀態。
5、結束①、計算機向電流選擇電路5發出電流選擇退出信號IS，使恆流源3電流為零；②、計算機向燈絲穩壓控制電路2發出退出控制信號HFS＝0，氘燈燈絲電壓為零。
③、計算機通過氘燈檢測信號S確認恆流源3電流為零。
④、停機。
權利要求
1.一種紫外氘燈光源的脈衝調製方法，其特徵在於在計算機控制下進行如下步驟A、準備狀態計算機寄存器清零，檢查燈絲、恆流源和高壓點火三種供電是否正常；B、燈絲預熱狀態①、向氘燈燈絲提供預熱電壓；②、預置氘燈的預燃電流值，其值為氘燈工作電流約1/3；③、進行燈絲預熱計時，達約30秒後，進入氘燈預燃狀態；C、氘燈預燃狀態①、向氘燈陽極提供點火高壓，350~600伏；②、氘燈燈絲轉變為工作電壓；③、檢測氘燈電流是否為預置的氘燈預燃電流值，若是則點火成功，進入測量等待狀態；D、測量狀態①、在需要測量要求氘燈光源工作時，隨時發出測量脈衝，氘燈通入工作電流，使氘燈進行脈衝閃光；②、脈衝閃光結束，回到測量等待狀態。
2.根據權利要求1所述的紫外氘燈光源的脈衝調製裝置，包括計算機、燈絲穩壓控制電路、氘燈陽極板上恆流源及電流檢測控制電路，其特徵是還設有電流選擇電路、恆流源控制電路和點火控制電路；其中的電源選擇電路，接收計算機電流選擇信號，並連接到恆流源控制電路，恆流源控制電路又接收計算機脈衝信號，再接到恆流源，控制恆流源產生不同的電流，送至氘燈陽極；其中的點火控制電路，其上接有點火高壓，並接收計算機點火信號，其輸出連接到氘燈陽極。
3.根據權利要求1所述的紫外氘燈光源的脈衝調製方法，其特徵是燈絲預熱狀態包括A、計算機向燈絲穩壓控制電路發出燈絲預熱控制信號，燈絲穩壓控制電路向向氘燈燈絲提供預熱電壓；B、計算機向電流選擇電路發出電流選擇信號，該電路通過恆流源控制電路，恆流源預置氘燈預燃電流值；C、計算機通過氘燈狀態檢測線，檢測恆流源的電流值，此時其電流值應為零；D、計算機進行燈絲預熱計時，達約30秒後進入氘燈預燃狀態。
4.根據權利要求1所述的紫外氘燈光源的脈衝調製方法，其特徵是氘燈預燃狀態包括A、計算機向點火控制電路發出點火信號，點火控制電路將已接入的點火高壓，接通氘燈陽板，其點火高壓為450伏~550伏；B、計算機向燈絲穩壓控制電路發出工作控制信號，該電路向氘燈燈絲提供工作電壓；C、計算機通過氘燈狀態檢測信號線，檢測恆流源的電流值是否為預燃的電流值，若是則點火成功，進行測量等待狀態。
5.根據權利要求1所述的紫外氘燈光源的脈衝調製方法，其特徵是測量狀態包括A、計算機向恆流源控制電路發出脈衝信號，該電路控制恆流源向氘燈提供脈衝工作電流，使氘燈進行脈衝閃光；B、計算機通過氘燈狀態檢測信號線，檢測恆流源的脈衝測量工作電流值；C、測量結束，自動恢復測量等待狀態。
6.根據權利要求1所述的紫外氘燈光源的脈衝調製方法，其特徵是氘燈工作電流為300mA時，氘燈的預燃電流為80~120mA。
7.根據權利要求6所述的紫外氘燈光源的脈衝調製方法，其特徵是氘燈預燃電流為100mA。
8.根據權利要求4所述的紫外氘燈光源的脈衝調製方法，其特徵是氘燈預燃狀態，時向氘燈陽板提供的點火高壓為500伏。
全文摘要
本發明是一種紫外氘燈光源的脈衝調製方法及其裝置，屬於光學測量光源的計算機控制方法，紫外光源在光譜測量中應用廣泛，隨著信息處理技術的發展，要求光源適應測量的快速節奏。而現有的氘燈光源每次點燃氘燈需要很長的預熱時間，不能滿足隨時檢測的需要，若在檢測間斷時不關閉，氘燈很快達到其壽命而損壞，本發明經過大量的試驗，找到了一種脈衝調製的方法，其特徵是在檢測期間氘燈工作在正常工作電流下，而檢測間斷期，其工作電流降低到預燃值上，保持其已點燃非工作狀態，可隨時進入測量狀態，這種氘燈預燃狀態，是經過燈絲預熱和高壓點火之後才能進入預燃或測量等待狀態，不但可滿足快速測量的需要，而且增加了氘燈壽命。
文檔編號H05B37/00GK1472516SQ0313205
公開日2004年2月4日 申請日期2003年7月14日 優先權日2003年7月14日
發明者陸亦懷, 劉文清, 陸釩, 鄭朝暉, 蘇嘉 申請人:中國科學院安徽光學精密機械研究所