專利名稱：紫外氘燈光源的脈沖調(diào)制方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種光學(xué)測量紫外光源，特別涉及一種紫外氘燈光源的控制。
本發(fā)明的總體構(gòu)思，在測量之前，提前作好燈絲預(yù)熱和氘燈預(yù)燃的準(zhǔn)備工作，使氘燈處在小功率的測量等待狀態(tài)，需測量時立即脈沖測量，一次測量完畢又恢復(fù)到測量的等待狀態(tài)。
經(jīng)過長時間對氘燈特性的摸索，找到使氘燈預(yù)熱進(jìn)入小功率脈沖測量的準(zhǔn)備狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了隨時進(jìn)行脈沖測量的方法及其裝置。
本發(fā)明是一種紫外氘燈光源的脈沖調(diào)制方法，是在計算機(jī)控制之下，進(jìn)行如下步驟一、準(zhǔn)備狀態(tài)計算機(jī)寄存器清零，檢查燈絲、恒流源和高壓點(diǎn)火三種供電是否正常；二、燈絲預(yù)熱狀態(tài)
①、向氘燈燈絲提供預(yù)熱電壓；②、預(yù)置氘燈的預(yù)燃電流值，其值為氘燈工作電流約1/3；③、進(jìn)行燈絲預(yù)熱計時，達(dá)約30秒后，進(jìn)入氘燈預(yù)燃狀態(tài)；三、氘燈預(yù)燃狀態(tài)向氘燈陽極提供點(diǎn)火高壓，350~600伏；氘燈燈絲轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ麟妷?；檢測氘燈電流是否為預(yù)置的氘燈預(yù)燃電流值，若是則點(diǎn)火成功，進(jìn)入測量等待狀態(tài)；四、測量狀態(tài)在需要測量要求氘燈光源工作時，隨時發(fā)出測量脈沖，氘燈通入工作電流使氘燈進(jìn)行脈沖閃光；檢測脈沖工作電流是否正常；脈沖閃光結(jié)束，回到測量等待狀態(tài)。
根據(jù)上述脈沖調(diào)制方法所設(shè)制的專用裝置，包括計算機(jī)進(jìn)行控制和狀態(tài)測量、氘燈光源，氘燈燈絲穩(wěn)壓控制電路，該電路在計算機(jī)控制下，可產(chǎn)生燈絲工作電壓和燈絲預(yù)熱電壓，氘燈陽極上連接的恒流源及電流檢測電路，本發(fā)明的裝置還設(shè)有電流選擇電路、恒流源控制電路和點(diǎn)火控制電路；其中的電流選擇電路，接收計算機(jī)電流選擇信號，并連接到恒流源控制電路，恒流源控制電路又接收計算機(jī)脈沖信號，再接到恒流源，控制恒流源產(chǎn)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(yù)燃電流約為工作電流的1/3，為80~120mA；其中的點(diǎn)火控制電路，其上接有點(diǎn)火高壓，并接收點(diǎn)火控制信號，其輸出連接到氘燈陽極。
上述的燈絲預(yù)熱狀態(tài)包括A、計算機(jī)向燈絲穩(wěn)壓控制電路發(fā)出燈絲預(yù)熱控制信號，燈絲穩(wěn)壓控制電路向向氘燈燈絲提供預(yù)熱電壓；B、計算機(jī)向電流選擇電路發(fā)出電流選擇信號，該電路通過恒流源控制電路，向恒流源預(yù)置氘燈預(yù)燃電流值；C、計算機(jī)通過氘燈狀態(tài)檢測線，檢測恒流源的電流值，此時其電流值應(yīng)為零；D、計算機(jī)進(jìn)行燈絲預(yù)熱計時，達(dá)約30秒后進(jìn)入氘燈預(yù)燃狀態(tài)。
上述的氘燈預(yù)燃狀態(tài)包括A、計算機(jī)向點(diǎn)火控制電路發(fā)出點(diǎn)火信號，點(diǎn)火控制電路將已接入的點(diǎn)火高壓，接通氘燈陽板，其點(diǎn)火高壓為450伏~550伏；B、計算機(jī)向燈絲穩(wěn)壓控制電路發(fā)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(jī)通過氘燈狀態(tài)檢測信號線，檢測恒流源的電流值是否為預(yù)燃的電流值，若是則點(diǎn)火成功，進(jìn)入測量等待狀態(tài)。
上述的測量狀態(tài)包括A、計算機(jī)向恒流源控制電路發(fā)出脈沖信號，該電路控制恒流源向氘燈提供脈沖工作電流，使氘燈進(jìn)行脈沖閃光；B、計算機(jī)通過氘燈狀態(tài)檢測信號線，檢測恒流源的脈沖測量工作電流值；C、測量結(jié)束，自動恢復(fù)測量等待狀態(tài)。
由于各種氘燈產(chǎn)品不同，其燈絲設(shè)置的預(yù)熱電壓和工作電壓也有所不同，如預(yù)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(jù)不同產(chǎn)品設(shè)置預(yù)熱電壓、工作電壓和低壓直流供電；本發(fā)明的要點(diǎn)是以氘燈高壓點(diǎn)火的前后分為燈絲預(yù)熱和氘燈預(yù)燃的兩種前期準(zhǔn)備狀態(tài)，高壓點(diǎn)火之前必須使燈絲加壓預(yù)熱達(dá)30秒以上，同時還需預(yù)置氘燈預(yù)燃狀態(tài)的電流值，由于氘燈未高壓擊穿，氘燈仍無電流通過，當(dāng)高壓點(diǎn)火擊穿后，自動進(jìn)入氘燈的預(yù)燃電流值。
本發(fā)明的效果本發(fā)明已成功應(yīng)用于紫外吸收法機(jī)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(tǒng)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(yù)燃值上。這使得即保證了在需要測量時氘燈在輸入脈沖電流影響下，立即發(fā)出測量需要的光強(qiáng)度，而且氘燈本身大部分時間工作在一個非常小的負(fù)載狀態(tài)下，從而顯著地延長了其使用壽命。對于一個普通的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沖調(diào)制裝置示意圖。
本發(fā)明紫外氘燈光源的脈沖調(diào)制方法及其裝置，通過計算機(jī)和專門設(shè)置的裝置，按下列步驟進(jìn)行1、開始準(zhǔn)備狀態(tài)①、計算機(jī)準(zhǔn)備，寄存器清零；②、檢查氘燈燈絲穩(wěn)壓控制電路2的低壓供電LV＝24V/2A，是否已正常提供；③、檢查恒流源3直流供電DV＝120V，是否已正常提供；④、檢查點(diǎn)火控制電路6的點(diǎn)火高壓HV＝500伏，是否已正常提供；2、燈絲預(yù)熱狀態(tài)①、計算機(jī)向燈絲穩(wěn)壓控制電路2發(fā)出燈絲預(yù)熱信號HFS；②、燈絲穩(wěn)壓控制電路2向氘燈燈絲，提供預(yù)熱電壓10伏；③、計算機(jī)向電流選擇電路5發(fā)出電流選擇信號IS，該電路5通過恒流源控制電路4，向恒流源3設(shè)置氘燈預(yù)燃恒流值100mA；④、計算機(jī)通過氘燈狀態(tài)檢測信號線S，測量恒流源的電流值，此時其電流值應(yīng)為零。
3、氘燈預(yù)燃狀態(tài)包括①、計算機(jī)向點(diǎn)火控制電路6發(fā)出點(diǎn)火信號FS，點(diǎn)火控制電路6將已接入的點(diǎn)火高壓500伏，接通氘燈1陽板；②、計算機(jī)向燈絲穩(wěn)壓控制電路2發(fā)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(jī)通過氘燈狀態(tài)檢測信號線S，檢測恒流源3的電流值是否為預(yù)燃的電流值100mA，若是則點(diǎn)火成功，進(jìn)行測量等待狀態(tài)。
4、測量狀態(tài)A、需要測量時，計算機(jī)隨時向恒流源控制電路4發(fā)出脈沖信號PS，恒流源控制電路4控制恒流源3向氘燈1陽板輸入工作電流300mA，使氘燈1進(jìn)行脈沖閃光；發(fā)出測量需要的光功率。
B、計算機(jī)通過氘燈檢測信號S，測量恒流源3的脈沖電流。
C、測量結(jié)束，恢復(fù)到測量準(zhǔn)備狀態(tài)。
5、結(jié)束①、計算機(jī)向電流選擇電路5發(fā)出電流選擇退出信號IS，使恒流源3電流為零；②、計算機(jī)向燈絲穩(wěn)壓控制電路2發(fā)出退出控制信號HFS＝0，氘燈燈絲電壓為零。
③、計算機(jī)通過氘燈檢測信號S確認(rèn)恒流源3電流為零。
④、停機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種紫外氘燈光源的脈沖調(diào)制方法，其特征在于在計算機(jī)控制下進(jìn)行如下步驟A、準(zhǔn)備狀態(tài)計算機(jī)寄存器清零，檢查燈絲、恒流源和高壓點(diǎn)火三種供電是否正常；B、燈絲預(yù)熱狀態(tài)①、向氘燈燈絲提供預(yù)熱電壓；②、預(yù)置氘燈的預(yù)燃電流值，其值為氘燈工作電流約1/3；③、進(jìn)行燈絲預(yù)熱計時，達(dá)約30秒后，進(jìn)入氘燈預(yù)燃狀態(tài)；C、氘燈預(yù)燃狀態(tài)①、向氘燈陽極提供點(diǎn)火高壓，350~600伏；②、氘燈燈絲轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ麟妷?；③、檢測氘燈電流是否為預(yù)置的氘燈預(yù)燃電流值，若是則點(diǎn)火成功，進(jìn)入測量等待狀態(tài)；D、測量狀態(tài)①、在需要測量要求氘燈光源工作時，隨時發(fā)出測量脈沖，氘燈通入工作電流，使氘燈進(jìn)行脈沖閃光；②、脈沖閃光結(jié)束，回到測量等待狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外氘燈光源的脈沖調(diào)制裝置，包括計算機(jī)、燈絲穩(wěn)壓控制電路、氘燈陽極板上恒流源及電流檢測控制電路，其特征是還設(shè)有電流選擇電路、恒流源控制電路和點(diǎn)火控制電路；其中的電源選擇電路，接收計算機(jī)電流選擇信號，并連接到恒流源控制電路，恒流源控制電路又接收計算機(jī)脈沖信號，再接到恒流源，控制恒流源產(chǎn)生不同的電流，送至氘燈陽極；其中的點(diǎn)火控制電路，其上接有點(diǎn)火高壓，并接收計算機(jī)點(diǎn)火信號，其輸出連接到氘燈陽極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外氘燈光源的脈沖調(diào)制方法，其特征是燈絲預(yù)熱狀態(tài)包括A、計算機(jī)向燈絲穩(wěn)壓控制電路發(fā)出燈絲預(yù)熱控制信號，燈絲穩(wěn)壓控制電路向向氘燈燈絲提供預(yù)熱電壓；B、計算機(jī)向電流選擇電路發(fā)出電流選擇信號，該電路通過恒流源控制電路，恒流源預(yù)置氘燈預(yù)燃電流值；C、計算機(jī)通過氘燈狀態(tài)檢測線，檢測恒流源的電流值，此時其電流值應(yīng)為零；D、計算機(jī)進(jìn)行燈絲預(yù)熱計時，達(dá)約30秒后進(jìn)入氘燈預(yù)燃狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外氘燈光源的脈沖調(diào)制方法，其特征是氘燈預(yù)燃狀態(tài)包括A、計算機(jī)向點(diǎn)火控制電路發(fā)出點(diǎn)火信號，點(diǎn)火控制電路將已接入的點(diǎn)火高壓，接通氘燈陽板，其點(diǎn)火高壓為450伏~550伏；B、計算機(jī)向燈絲穩(wěn)壓控制電路發(fā)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(jī)通過氘燈狀態(tài)檢測信號線，檢測恒流源的電流值是否為預(yù)燃的電流值，若是則點(diǎn)火成功，進(jìn)行測量等待狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外氘燈光源的脈沖調(diào)制方法，其特征是測量狀態(tài)包括A、計算機(jī)向恒流源控制電路發(fā)出脈沖信號，該電路控制恒流源向氘燈提供脈沖工作電流，使氘燈進(jìn)行脈沖閃光；B、計算機(jī)通過氘燈狀態(tài)檢測信號線，檢測恒流源的脈沖測量工作電流值；C、測量結(jié)束，自動恢復(fù)測量等待狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外氘燈光源的脈沖調(diào)制方法，其特征是氘燈工作電流為300mA時，氘燈的預(yù)燃電流為80~120mA。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紫外氘燈光源的脈沖調(diào)制方法，其特征是氘燈預(yù)燃電流為100mA。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紫外氘燈光源的脈沖調(diào)制方法，其特征是氘燈預(yù)燃狀態(tài)，時向氘燈陽板提供的點(diǎn)火高壓為500伏。
全文摘要
本發(fā)明是一種紫外氘燈光源的脈沖調(diào)制方法及其裝置，屬于光學(xué)測量光源的計算機(jī)控制方法，紫外光源在光譜測量中應(yīng)用廣泛，隨著信息處理技術(shù)的發(fā)展，要求光源適應(yīng)測量的快速節(jié)奏。而現(xiàn)有的氘燈光源每次點(diǎn)燃氘燈需要很長的預(yù)熱時間，不能滿足隨時檢測的需要，若在檢測間斷時不關(guān)閉，氘燈很快達(dá)到其壽命而損壞，本發(fā)明經(jīng)過大量的試驗(yàn)，找到了一種脈沖調(diào)制的方法，其特征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(yù)燃值上，保持其已點(diǎn)燃非工作狀態(tài)，可隨時進(jìn)入測量狀態(tài)，這種氘燈預(yù)燃狀態(tài)，是經(jīng)過燈絲預(yù)熱和高壓點(diǎn)火之后才能進(jìn)入預(yù)燃或測量等待狀態(tài)，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(yōu)先權(quán)日2003年7月14日
發(fā)明者陸亦懷, 劉文清, 陸釩, 鄭朝暉, 蘇嘉 申請人:中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所