一種發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈的制作方法
【專利摘要】提供一種LED燈絲發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，包括：燈頭和燈殼，燈殼內(nèi)設(shè)置有玻璃芯柱、燈絲支架、LED燈絲，燈殼密封并充有散熱保護(hù)氣體；燈絲支架固定于玻璃芯柱上，玻璃芯柱內(nèi)引出兩根導(dǎo)絲分別為正極連線和負(fù)極連線，正極連線和負(fù)極連線分別與燈頭的兩極相連；LED燈絲固定于燈絲支架上，等間隔平行排布于燈殼內(nèi)的一個(gè)平面內(nèi)，平面的中心與燈殼的中心一致；燈殼表面涂黑并開(kāi)有透光窗口，透光窗口位于涂黑面的中心并與LED燈絲所在平面的中心一致。本實(shí)用新型的LED燈絲發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于裝調(diào)、水平和垂直角度特性良好、光照?qǐng)龇植季鶆?具有穩(wěn)定性好、抗震動(dòng)、成品率高、成本低的優(yōu)點(diǎn)，且能顯著減小光譜失配引起的測(cè)量結(jié)果的不確定度。
【專利說(shuō)明】
一種發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于光輻射測(cè)量領(lǐng)域，涉及一種發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，尤其涉及一種可滿足發(fā)光體為發(fā)光二極管(LED)光源的光度參數(shù)測(cè)量的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈是保存和傳遞發(fā)光強(qiáng)度單位量值的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具。發(fā)光強(qiáng)度單位坎德拉(cd)是SI七個(gè)基本單位之一，其余光度單位如lm(光通量單位)、lx(照度單位)、cd/ m2(亮度單位)都是由發(fā)光強(qiáng)度單位導(dǎo)出的。傳統(tǒng)的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈為白熾燈，其發(fā)光體布置成平面，測(cè)量平面上光照度分布均勻，通過(guò)燈殼形狀的設(shè)計(jì)、表面涂黑或附加光闌，力求避免或減少雜散光，使其具有良好的水平和垂直角度特性及優(yōu)良的量值再現(xiàn)性，測(cè)量位置的起點(diǎn)為燈絲的前表面。
[0003]傳統(tǒng)的白熾發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈由于制作工藝復(fù)雜，價(jià)格高昂，一些著名品牌的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈已部分停產(chǎn)，目前很難從商業(yè)途徑獲得。LED燈具有顯著的節(jié)能效果，隨著價(jià)格的不斷降低，是替代傳統(tǒng)光源的主要品種。現(xiàn)行的光度量值傳遞體系是基于白熾標(biāo)準(zhǔn)燈，然而LED的光譜功率分布與白熾光源不同，用白熾標(biāo)準(zhǔn)燈直接測(cè)量LED光源時(shí)，由于光譜失配誤差造成的測(cè)量結(jié)果的偏差甚至高達(dá)30%，不能滿足LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。鑒于此，光輻射測(cè)量領(lǐng)域迫切需要發(fā)光體為L(zhǎng)ED的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，以提高LED測(cè)量的準(zhǔn)確度，并能解決白熾發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈短缺的現(xiàn)狀。
[0004]LED燈絲燈具有良好的量值再現(xiàn)性，預(yù)熱時(shí)間僅為8-12min，通過(guò)合理的燈絲布置和散熱設(shè)計(jì)使得以LED為發(fā)光體的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈的制作成為可能。為滿足光輻射測(cè)量領(lǐng)域?qū)Πl(fā)光體為L(zhǎng)ED發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈的需求，本實(shí)用新型提供了一種以LED燈絲為發(fā)光體的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，穩(wěn)定性好，制作工藝簡(jiǎn)單，成品率高，成本低，使用壽命遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的白熾標(biāo)準(zhǔn)燈;直接使用本實(shí)用新型的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈校準(zhǔn)用于測(cè)量LED光源的照度計(jì)和亮度計(jì)時(shí)， 不需要進(jìn)行光譜失配修正，簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)處理過(guò)程?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種LED燈絲為發(fā)光體的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，穩(wěn)定性好，使用壽命遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的白熾標(biāo)準(zhǔn)燈。
[0006]一種發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，包括:燈頭和燈殼，燈殼內(nèi)設(shè)置有玻璃芯柱、燈絲支架、LED 燈絲，燈殼密封并充有散熱保護(hù)氣體;所述燈絲支架固定于玻璃芯柱上，玻璃芯柱內(nèi)引出兩根導(dǎo)絲分別為正極連線和負(fù)極連線，正極連線和負(fù)極連線分別與燈頭的兩極相連;所述LED 燈絲固定于燈絲支架上，等間隔平行排布于燈殼內(nèi)的YZ平面，呈正方形或長(zhǎng)方形，平面中心位于燈殼的中心上;所述LED燈絲和燈絲支架豎直部分在XZ平面上的投影不重合;所述燈殼前表面的大于等于1/3至小于1/2涂黑，并開(kāi)有一個(gè)正方形或長(zhǎng)方形的透光窗口，透光窗口正對(duì)LED燈絲所在平面，位于燈殼涂黑面的中心，透光窗口的中心與LED燈絲所在平面中心的連線位于X軸上。
[0007]本實(shí)用新型的所述燈殼，可以是梨形、柱形、球形、錐形等形狀。
[0008]作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，所述燈殼呈梨形，燈殼優(yōu)選為A80-A170泡殼，更優(yōu)選A125泡殼。
[0009]作為本實(shí)用新型的又一個(gè)優(yōu)選方案，所述燈殼呈柱形，柱形體直徑優(yōu)選為19-61mm，更優(yōu)選 27mm。
[0010]優(yōu)選地，所述燈殼為無(wú)色、透明的玻璃，透光窗口處沒(méi)有明顯的反堿、發(fā)霧、條紋、 氣泡、沙粒、擦傷等缺陷。
[0011]作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，對(duì)于梨形燈殼，所述燈絲支架的頂部有一彎折， 實(shí)現(xiàn)所述LED燈絲和燈絲支架豎直部分在XZ平面上的投影不重合。
[0012]作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，所述燈絲支架的豎直部分(與Z軸平行)和LED燈絲在XZ平面上的投影相距l(xiāng)-6mm，更優(yōu)選相距4mm。
[0013]作為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方案，所述燈殼前表面除透光窗口外的大于等于1/3 至小于1/2,優(yōu)選大于等于2/5至小于1/2部分，用汽車燈遮光液涂黑并經(jīng)烘烤，汽車燈遮光液通常是由有機(jī)硅樹(shù)脂和有機(jī)溶劑配制而成的一種耐高溫涂料。這樣的結(jié)構(gòu)有效減小了燈絲反射像和燈絲支架所引起的雜散光。[〇〇14]作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，所述LED燈絲排布成正方形燈絲平面，燈殼的涂黑表面開(kāi)一個(gè)正方形的透光窗口。
[0015]作為本實(shí)用新型的又一個(gè)優(yōu)選方案，所述LED燈絲排布成長(zhǎng)方形燈絲平面，燈殼的涂黑表面開(kāi)一個(gè)長(zhǎng)方形的透光窗口。
[0016]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，所述透光窗口的邊長(zhǎng)比燈絲平面邊長(zhǎng)大2-10mm，更優(yōu)選大4_8mm。[〇〇17]優(yōu)選地，所述的散熱保護(hù)氣體為惰性氣體，包括氮?dú)饣蚝?，更?yōu)選為氦氣。這樣的設(shè)計(jì)能有效降低LED的結(jié)溫，提高燈的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)燈的壽命。
[0018]優(yōu)選地，所述燈絲支架為鐵桿鍍鎳、玻璃和鉬絲。對(duì)于梨形燈殼，燈絲支架為鐵桿鍍鎳;對(duì)于柱形燈殼，燈絲支架的上部為鉬絲，中部為玻璃，下部為鐵桿鍍鎳，通過(guò)鉬絲將燈絲玻璃支架固定于玻殼上。
[0019]優(yōu)選地，所述的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈采用直流恒流方式供電。
[0020]本實(shí)用新型提供的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，燈絲支架與燈絲在XZ平面的投影不在同一平面內(nèi)，易于燈的裝調(diào)；水平和垂直角度特性良好;在測(cè)量面上光照?qǐng)龇植季鶆颍?同傳統(tǒng)白熾標(biāo)準(zhǔn)燈相比，預(yù)熱時(shí)間相當(dāng)，量值再現(xiàn)性更好，壽命更長(zhǎng)，具有穩(wěn)定性好、抗震動(dòng)、成品率高、成本低的優(yōu)點(diǎn)，且校準(zhǔn)用于測(cè)量LED光源的照度計(jì)和亮度計(jì)時(shí)能顯著減小由于光譜失配引起的測(cè)量結(jié)果的不確定度?！靖綀D說(shuō)明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型所述一種發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈的坐標(biāo)系示意圖，坐標(biāo)軸原點(diǎn)位于燈殼中心。
[0022]圖2是本實(shí)用新型所述一種梨形發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇23]圖3是本實(shí)用新型所述一種梨形發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈的正視圖。
[0024]圖4是本實(shí)用新型所述一種梨形發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈的后視圖。
[0025]圖5是本實(shí)用新型所述一種梨形發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈的側(cè)視圖。
[0026]圖6是本實(shí)用新型所述一種柱形發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇27]圖7是本實(shí)用新型所述一種柱形發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈的正視圖。[〇〇28]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1-燈頭；2-負(fù)極連線；3-玻璃芯柱；4-正極連線；5-LED燈絲；6-燈殼;7-燈絲支架;7a -鉬絲;7b -玻璃;7c -鐵桿鍍鎳;8-透光窗口?！揪唧w實(shí)施方式】
[0029]在下面描述和圖解本實(shí)用新型的示例性實(shí)施方案。該方案已包括在發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈中。當(dāng)然，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是，下面討論的優(yōu)選實(shí)施方案在本質(zhì)上是示例性的，并且可以在沒(méi)有偏離本實(shí)用新型的范圍和精神的情況下被改變。但是，為了清楚和準(zhǔn)確，下面討論的所述示例性實(shí)施方案可以包括優(yōu)選的步驟、方法和特征，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將可以認(rèn)識(shí)到，這些優(yōu)選的步驟、方法和特征不是落在本實(shí)用新型范圍內(nèi)的必要條件。
[0030]實(shí)施例1
[0031]如圖2-圖5所示的一種梨形發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，包括:燈頭1和燈殼6,燈殼6內(nèi)設(shè)置有玻璃芯柱3、燈絲支架7、LED燈絲5，燈殼6密封并充有氦氣;燈絲支架7固定于玻璃芯柱3上， 玻璃芯柱3內(nèi)引出兩根導(dǎo)絲分別為正極連線4和負(fù)極連線2,正極連線4與燈頭1的中心相連， 負(fù)極連線2與燈頭1的邊部螺旋相連;LED燈絲5共6根，每根燈絲長(zhǎng)31mm，寬1.6mm，額定功率 0.8W，電流12mA，色溫2670K，顯色指數(shù)81，燈絲的兩端分別固定于燈絲支架7的上部和下部， LED燈絲5采用每3根一組并聯(lián)，后再串聯(lián)的方式按等間隔平行排布于燈殼內(nèi)的一個(gè)正方形 (邊長(zhǎng)31mm)平面內(nèi)，正方形平面的中心與燈殼6的中心一致;燈殼6選用A125泡殼，采用優(yōu)質(zhì)玻璃材質(zhì)。燈殼6的9/20表面用車燈遮光液涂黑，并開(kāi)有一個(gè)正方形(邊長(zhǎng)37mm)的透光窗口 8，透光窗口 8位于涂黑面的中心，正對(duì)LED燈絲所在平面，其中心與LED燈絲所在平面中心的連線位于X軸上。[〇〇32] 上述梨形LED燈絲發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈的驅(qū)動(dòng)電流為30mA，電壓為133V，采用現(xiàn)有光度測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)其預(yù)熱時(shí)間、量值再現(xiàn)性、光照?qǐng)鼍鶆蛐约鞍l(fā)光強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)試。其預(yù)熱時(shí)間為lOmin，發(fā)光強(qiáng)度量值再現(xiàn)性為0.06 %，點(diǎn)燃1200小時(shí)內(nèi)量值最大變化為0.32 %。測(cè)試時(shí)燈與探測(cè)器接收面的距離為1.2m，探測(cè)器光闌直徑8mm，測(cè)試結(jié)果為在距離燈1.2m的光照?qǐng)錾? Omm X 1 Omm區(qū)域內(nèi)的光照?qǐng)霾痪葱?在中心點(diǎn)歸一)為0.4%，發(fā)光強(qiáng)度為43.01 cd。
[0033] 實(shí)施例2[0〇34]如圖6-圖7所不的一種柱形發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，包括:燈頭1和燈殼6,燈殼6內(nèi)設(shè)置有玻璃芯柱3、燈絲支架7、LED燈絲5，燈殼6密封并充有氦氣;燈絲支架7固定于玻璃芯柱3上， 玻璃芯柱3內(nèi)引出兩根導(dǎo)絲分別為正極連線4和負(fù)極連線2,分別與燈頭的兩端相連;LED燈絲5共2根，每根燈絲長(zhǎng)31mm，寬1.6mm，額定功率0.8W，電流12mA，色溫2670K，顯色指數(shù)81，燈絲的兩端分別固定于燈絲支架7的中部和下部，另燈絲支架7a(鉬絲)將燈絲支架7b(玻璃) 固定于燈殼6的頂部;LED燈絲5采用串聯(lián)方式相連，排布于燈殼內(nèi)的一個(gè)長(zhǎng)方形(邊長(zhǎng)31mm X 18mm)平面內(nèi)，長(zhǎng)方形平面的中心與燈殼6的中心一致;燈殼6直徑27mm，采用優(yōu)質(zhì)石英玻璃材質(zhì)。燈殼6的2/5表面用車燈遮光液體涂黑并開(kāi)有一個(gè)長(zhǎng)方形(邊長(zhǎng)35_X22mm)的透光窗口 8，正對(duì)LED燈絲5所在平面，其中心與LED燈絲5所在平面中心的連線位于X軸上。
[0035] 上述柱形LED燈絲發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈的驅(qū)動(dòng)電流為12mA，電壓為133V，采用現(xiàn)有光度測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)該柱形LED燈絲發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈的預(yù)熱時(shí)間、量值再現(xiàn)性、光照?qǐng)鼍鶆蛐赃M(jìn)行了測(cè)試。其預(yù)熱時(shí)間為1 Omin，發(fā)光強(qiáng)度量值再現(xiàn)性為0.06 %，點(diǎn)燃1200小時(shí)內(nèi)量值最大變化為0.4%。測(cè)試時(shí)燈與探測(cè)器接收面的距離為1.0m，探測(cè)器光闌直徑8mm，測(cè)試結(jié)果為在距離燈1.0m的光照?qǐng)錾蟣OmmX 10mm區(qū)域內(nèi)的光照?qǐng)霾痪鶆蛐?在中心點(diǎn)歸一)為0.5%，發(fā)光強(qiáng)度為16.32cd。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，包括:燈頭(1)和燈殼(6)，燈殼(6)內(nèi)設(shè)置有玻璃芯柱(3)、燈 絲支架(7 )、LED燈絲(5 )，燈殼(6)密封并充有散熱保護(hù)氣體；所述燈絲支架(7)固定于玻璃芯柱(3)上，所述玻璃芯柱(3)內(nèi)引出兩根導(dǎo)絲分別為正 極連線(4)和負(fù)極連線(2)，正極連線(4)和負(fù)極連線(2)分別與燈頭(1)的兩極相連；所述LED燈絲(5)固定于燈絲支架(7)上，等間隔平行排布于燈殼內(nèi)的YZ平面，呈正方形 或長(zhǎng)方形，平面中心位于燈殼(6)的中心上;所述LED燈絲(5)和燈絲支架(7)豎直部分在XZ 平面上的投影不重合；所述燈殼(6)前表面的大于等于1/3至小于1/2涂黑，并開(kāi)有一個(gè)正方形或長(zhǎng)方形的透 光窗口(8)，透光窗口(8)正對(duì)LED燈絲(5)所在平面，位于燈殼(6)涂黑面的中心，透光窗口 (8)的中心與LED燈絲(5)所在平面中心的連線位于X軸上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，其特征是，所述燈絲支架(7)的豎直部分和 LED燈絲(5)在XZ平面上的投影相距1 一 6mm。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，其特征是，所述燈絲支架(7)的豎直部分和 LED燈絲(5)在XZ平面上的投影相距4mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，其特征是，所述燈殼(6)呈梨形;所述燈絲支 架(7)的頂部有一彎折。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，其特征是，所述燈殼(6)為A80—A170泡殼。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，其特征是，所述燈殼(6)為A125泡殼。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，其特征是，所述燈殼(6)呈柱形。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，其特征是，所述燈殼(6)的柱形體直徑為 19—61mm〇9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，其特征是，所述燈殼(6)的直徑為27mm。10.根據(jù)權(quán)利要求1 一 9任意一項(xiàng)所述的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，其特征是，所述燈殼(6)前表 面的大于等于2/5至小于1/2涂黑。11.根據(jù)權(quán)利要求1 一 9任意一項(xiàng)所述的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，其特征是，所述LED燈絲(5)排 布成正方形燈絲平面，燈殼(6)的涂黑表面開(kāi)一個(gè)正方形的透光窗口(8)。12.根據(jù)權(quán)利要求1 一 9任意一項(xiàng)所述的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，其特征是，所述LED燈絲(5)排 布成長(zhǎng)方形燈絲平面，燈殼(6)的涂黑表面開(kāi)一個(gè)長(zhǎng)方形的透光窗口(8)。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，其特征是，所述透光窗口(8)的邊長(zhǎng)比燈 絲平面邊長(zhǎng)大2 — 10mm。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，其特征是，所述透光窗口(8)的邊長(zhǎng)比燈 絲平面邊長(zhǎng)大4 一 8mm。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，其特征是，所述透光窗口(8)的邊長(zhǎng)比燈 絲平面邊長(zhǎng)大2 — 10mm。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，其特征是，所述透光窗口(8)的邊長(zhǎng)比燈 絲平面邊長(zhǎng)大4 一 8mm。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，其特征是，采用直流恒流方式供電。18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，其特征是，所述散熱保護(hù)氣體為氮?dú)饣蚝狻?9.根據(jù)權(quán)利要求18所述的發(fā)光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈，其特征是，所述散熱保護(hù)氣體為氦氣。
【文檔編號(hào)】F21V19/00GK205606254SQ201620153581
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年2月29日
【發(fā)明人】劉慧 , 林延?xùn)|, 劉建, 趙偉強(qiáng), 楊臣鑄
【申請(qǐng)人】中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院