CN116698188B - 一种紫外消毒腔的光强测量装置及相关方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种紫外消毒腔的光强测量装置及相关方法,其中,所述紫外消毒腔的光强测量装置包括底座,转动设置在所述底座上并用于对紫外消毒腔内的紫外光照强度进行多点位同时测量的光电管阵列,以及设置在所述光电管阵列的顶部的支撑部件。本发明的光强测量装置在使用时,将光强测量装置以底座放置在紫外消毒腔的腔底,支撑部件夹持到紫外消毒腔的腔顶的过线缺口的方式固定在紫外消毒腔内,标定时光电管阵列可以采集到紫外消毒腔多个点位紫外光照强度并且光电管阵列还可以旋转进行不同角度下紫外光照强度的测量,这样获取到的紫外消毒腔光强情况更加全面,最终评估得到的紫外消毒腔内部光强均匀性结果更加的可靠。
Description
技术领域
本发明涉及光强标定技术领域,特别涉及一种紫外消毒腔的光强测量装置及相关方法。
背景技术
超声探头的表面是光滑的曲面,曲面的任何一个部位都需要受到足够光强的UVC光照射。紫外线消毒器(UVC-DS)是一个对超声探头全部表面进行高水平消毒的仪器。其消毒原理是把探头放入消毒腔体中,消毒腔体的各个表面(包括底面)环绕探头,均分布UVCLED阵列。消毒时全部UVC LED均点亮,这样在探头表面形成均匀的UVC光强分布,随着消毒时间增加而UVC光照剂量增加,从而使探头表面达到高水平消毒。
在UVC-DS的生产检验以及使用过程中,需要对内部的UVC光强进行检测,以确定是否各个位置的光照强度达到光强要求,已确认是否满足高水平消毒的使用要求。由于对探头的表面消毒是在探头的整个包络面上进行,而每颗UVC LED的照射只能覆盖一个小的面片区域,所以检测内部的UVC光强不能只取其中个别位置,而是要尽量多地、全方位地采样不同位置的光照。现有技术缺乏一种可用于紫外线消毒器(UVC-DS)的光强标定且能够同时测量不同位置多个点UVC光照强度的测量仪器。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明提供一种紫外消毒腔的光强测量装置及相关方法,旨在解决现有技术所存在的背景技术中所提到的技术问题。
本发明的技术方案如下:
本发明第一方面提供了一种紫外消毒腔的光强测量装置,包括底座,转动设置在所述底座上并用于对紫外消毒腔内的紫外光照强度进行多点位同时测量的光电管阵列,以及设置在所述光电管阵列的顶部的支撑部件;所述底座用于放置在所述紫外消毒腔的腔底上,所述支撑部件用于夹持到所述紫外消毒腔的腔顶的过线缺口上。
在本发明第一方面一种可选的实施方式中,所述光电管阵列和所述底座之间设置有旋转角度定位机构,所述旋转角度定位机构包括设置在所述底座上的滑槽以及设置在所述光电管阵列上的滑杆,所述滑杆伸入所述滑槽并沿所述滑槽定向滑动。
在本发明第一方面一种可选的实施方式中,所述紫外消毒腔的光强测量装置还包括腔壁抵靠件,所述腔壁抵靠件通过连杆与所述底座相连,所述腔壁抵靠件用于支撑到所述紫外消毒腔的腔壁上。
在本发明第一方面一种可选的实施方式中,所述底座用于与所述紫外消毒腔的腔底接触一面设置有半球支脚。
在本发明第一方面一种可选的实施方式中,所述光电管阵列包括若干的光电管条板以及用于固定若干所述光电管条板的支架,所述光电管条板上分布有若干的光电管。
本发明第二方面提供了一种紫外消毒腔的光强均匀性评估方法,包括以下步骤:
将光强测量装置固定在紫外消毒腔中,所述光强测量装置包括底座,转动设置在所述底座上并用于对紫外消毒腔内的紫外光照强度进行多点位同时测量的光电管阵列,以及设置在所述光电管阵列的顶部的支撑部件;
启动所述紫外消毒腔内的紫外灯源开始消毒并获取所述紫外消毒腔内的温度;
当所述紫外消毒腔内的温度达到预设温度时,利用固定时长积分照度算法获取得到初始角度所述光电管阵列上各个光电管的积分照度数值;
对初始角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值进行统计分析,以评估得到初始角度下所述紫外消毒腔内紫外光照强度的均匀性。
在本发明第二方面一种可选的实施方式中,所述紫外消毒腔的光强均匀性评估方法还包括:
关闭所述紫外消毒腔内的所述紫外灯源,待所述紫外消毒腔内冷却之后,转动所述光电管阵列至第一角度;
再次启动所述紫外消毒腔内的紫外灯源开始消毒并获取所述紫外消毒腔内的温度;
当所述紫外消毒腔内的温度达到预设温度时,利用固定时长积分照度算法获取得到第一角度所述光电管阵列上各个光电管的积分照度数值;
对第一角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值进行统计分析,以评估得到第一角度下所述紫外消毒腔内紫外光照强度的均匀性。
在本发明第二方面一种可选的实施方式中,所述当所述紫外消毒腔内的温度达到预设温度时,利用固定时长积分照度算法获取得到初始角度所述光电管阵列上各个光电管的积分照度数值包括:
当所述紫外消毒腔内的温度达到预设温度时,在预设的固定时间段内分隔固定的时间点采样得到初始角度所述光电管阵列上各个所述光电管的光照强度序列;
对于初始角度所述光电管阵列上各个所述光电管的光照强度序列进行预置积分算法的积分运算,获得初始角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值;
所述对初始角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值进行统计分析,以评估得到初始角度下所述紫外消毒腔内紫外光照强度的均匀性包括:
计算初始角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值的标准差;
通过初始角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值的标准差所处的阈值范围评估得到初始角度下所述紫外消毒腔内紫外光照强度的均匀性。
在本发明第二方面一种可选的实施方式中, 所述当所述紫外消毒腔内的温度达到预设温度时,利用固定时长积分照度算法获取得到第一角度所述光电管阵列上各个光电管的积分照度数值包括:
当所述紫外消毒腔内的温度达到预设温度时,在预设的固定时间段内分隔固定的时间点采样得到第一角度所述光电管阵列上各个所述光电管的光照强度序列;
对于第一角度所述光电管阵列上各个所述光电管的光照强度序列进行预置积分算法的积分运算,获得第一角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值;
所述对第一角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值进行统计分析,以评估得到第一角度下所述紫外消毒腔内紫外光照强度的均匀性包括:
计算第一角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值的标准差;
通过第一角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值的标准差所处的阈值范围评估得到第一角度下所述紫外消毒腔内紫外光照强度的均匀性。
本发明第三方面提供了一种紫外消毒腔的光强标定方法,包括以下步骤:
将光强测量装置固定在紫外消毒腔中,所述光强测量装置包括底座,转动设置在所述底座上并用于对紫外消毒腔内的紫外光照强度进行多点位同时测量的光电管阵列,以及设置在所述光电管阵列的顶部的支撑部件;
将所述光电管阵列转动至标定角度;
启动所述紫外消毒腔内的紫外灯源开始消毒并获取所述紫外消毒腔内的温度;
当所述紫外消毒腔内的温度达到预设温度时,利用固定时长积分照度算法获取得到标定角度所述光电管阵列上各个光电管的积分照度数值以及所述紫外消毒腔内置的多个光电管的积分照度数值;
计算标定角度所述光电管阵列上所述光电管阵列上各个光电管的积分照度数值的加权平均值或算数平均值;
对于所述紫外消毒腔内置的每个光电管,通过所述加权平均值或所述算数平均值除以所述紫外消毒腔内所述光电管的积分照度数值,获得所述紫外消毒腔内所述光电管的需要标定的剂量系数。
有益效果为:本发明提供了一种紫外消毒腔的光强测量装置及相关方法,其中,所述紫外消毒腔的光强测量装置包括底座,转动设置在所述底座上并用于对紫外消毒腔内的紫外光照强度进行多点位同时测量的光电管阵列,以及设置在所述光电管阵列的顶部的支撑部件。本发明的光强测量装置在使用时,将光强测量装置以底座放置在紫外消毒腔的腔底,支撑部件夹持到紫外消毒腔的腔顶的过线缺口的方式固定在紫外消毒腔内,标定时光电管阵列可以采集到紫外消毒腔多个点位紫外光照强度并且光电管阵列还可以旋转进行不同角度下紫外光照强度的测量,这样获取到的紫外消毒腔光强情况更加全面,最终评估得到的紫外消毒腔内部光强均匀性的可以更加的准确。
附图说明
图1为本发明一种紫外消毒腔的光强测量装置的结构示意图。
图2为本发明一种紫外消毒腔的光强测量装置的安装示意图。
图3为本发明一种光电管阵列和底座的连接结构示意图。
图4为本发明一种紫外消毒腔的光强均匀性评估方法的流程框图。
图5为本发明一种紫外消毒腔内相对照度随时间变化的关系图。
图6为本发明一种紫外消毒腔内相对照度随温度变化的关系图。
图7为本发明一种光电管测量值(电流)与光功率的关系图。
图8为本发明一种紫外消毒腔的光强标定方法的流程框图。
图中的附图标号如下:
10-底座;20-光电管阵列;30-支撑部件;40-光电管条板;50-柱状支架;60-光电管;70-过线缺口;80-腔壁抵靠件;90-连杆;100-滑槽;110-滑杆;120-半球支脚。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。40应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在整个说明书中参考“一个实施例”或“实施例”意味着结合实施例描述的特定特征,结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,“在一个实施例中”或“在一些实施例中”的短语出现在整个说明书的各个地方,并非所有的指代都是相同的实施例。此外,在一个或多个实施例中,可以以任何合适的方式组合特定的特征,结构或特性。
参见图1和图2,本发明第一方面提供了一种紫外消毒腔的光强测量装置,包括底座10,转动设置在所述底座10上并用于对紫外消毒腔内的紫外光照强度进行多点位同时测量的光电管阵列20,以及设置在所述光电管阵列20的顶部的支撑部件30(例如支撑杆);所述光电管阵列20包括若干的光电管条板40以及用于固定若干所述光电管条板40的支架50,所述光电管条板40上分布有若干的光电管60,示例性的,在本发明中所述支架50为柱状支架,所述光电管条板40在所述柱状支架50的长度方向上设置有若干的光电管60,所述底座10用于放置在所述紫外消毒腔的腔底上,所述支撑部件30用于夹持到所述紫外消毒腔的腔顶的过线缺口70上。本发明的光强测量装置所述光电管阵列20部分可以按轴心线旋转不同角度,测量所述紫外消毒腔内各个角度的光强。
在本发明示例性的一种实施方式中,所述柱状支架50可以是圆柱或棱柱(例如长方体、六棱柱等等),当所述柱状支架50为长方体时,所述光电管条板40设置有4块,4块所述光电管条板40分别安装在所述柱状支架50的四个侧面上;在所述底座10上,所述柱状支架50的中心轴是垂直所述底座10设置的,若干所述光电管60在每块所述光电管条板40上是沿着长度方向间隔设置的,在所述光电管60的设置数量上的,示例性的,在每块所述光电管条板40上的长度方向上均设置有例如2颗以上(例如5颗)所述光电管60,且在所述光电管条板40的长度方向上相邻所述光电管60之间等间隔设置。
参见图1和图3,在本发明第一方面一种可选的实施方式中,所述紫外消毒腔的光强测量装置还包括腔壁抵靠件80,所述腔壁抵靠件80通过连杆90与所述底座10的侧面相连,所述腔壁抵靠件80用于支撑到所述紫外消毒腔的腔壁上。在本发明中,所述腔壁抵靠件80的形状例如可以为方形片,所述腔壁抵靠件80的作用主要是为了方便通过腔壁来校准所述光强测量装置的竖直度,使所述光强测量装置正好位于所述紫外消毒腔的正中心位置。
参见图3,在本发明第一方面一种可选的实施方式中,所述光电管阵列20和所述底座10之间设置有旋转角度定位机构,所述旋转角度定位机构包括设置在所述底座10上的滑槽100以及设置在所述光电管阵列20上的滑杆110,所述滑杆110伸入所述滑槽100并沿所述滑槽100定向滑动。在本发明中,所述滑槽100和所述滑杆110可以设置有多组,例如2组,2组所述滑槽100和所述滑杆110关于所述底座10的中心对称,2组所述滑槽100均为圆弧形,所述滑杆110转动到所述滑槽100的两端,其中一种状态是所述光电管阵列20的端面和所述底座10的表面重合(即所述光电管阵列20端部的各条边与所述底座10的各条边平行),另一种状态是所述光电管阵列20的各条边与所述底座10的对角线垂直。
参见图3,在本发明第一方面一种可选的实施方式中,所述底座10用于与所述紫外消毒腔的腔底接触一面设置有半球支脚120。在本发明中,所述半球支脚120的主要作用有2个,一个是抬高所述底座10与所述紫外消毒腔的腔底的高度,另一个作用是所述底座10和所述紫外消毒腔的腔底为点接触,可以方便适用更多形状的腔底。
本发明的紫外消毒腔的光强测量装置的主要作用如下:
(1)生产中,对产品质量进行检验时,可以通过该装置检查消毒腔体中各个位置的UVC光照强度是否达到了合格标准要求。
(2)生产中,对紫外线消毒器(UVC-DS)自身的消毒剂量监控***进行剂量标定。
(3)使用中,定期进行消毒剂量的监测,及时发现各种原因下(例如灯珠老化光强衰减、电路原因等)造成光强衰减和不均匀的情况。
(4)使用中,定期对紫外线消毒器(UVC-DS)自身的消毒剂量监控***进行剂量再标定。
参见图4,本发明第二方面提供了一种紫外消毒腔的光强均匀性评估方法,包括以下步骤:
S100、将光强测量装置固定在紫外消毒腔中,所述光强测量装置包括底座,转动设置在所述底座上并用于对紫外消毒腔内的紫外光照强度进行多点位同时测量的光电管阵列,以及设置在所述光电管阵列的顶部的支撑部件;具体来说,该步骤就是将所述光强测量装置的所述底座放置到所述紫外消毒腔的腔底上以及将所述支撑部件夹持到所述紫外消毒腔的腔顶的走线缺口上,所述光强测量装置预设为初始角度状态(即所述光电管阵列端部的各条边与所述底座的各条边平行)。
S200、启动所述紫外消毒腔内的紫外灯源开始消毒并获取所述紫外消毒腔内的温度;在本发明中,获取温度的方式可以是紫外先消毒器(UVC-DS)所述紫外消毒腔内内置的温度传感器,也可以是另外选择的温度传感器,待温度达到某个固定温度(如45℃)时开始测量(这个测量步骤的好处是,避免测量温度不一致以及光电管照度波动导致的误差,准确度高。
S300、当所述紫外消毒腔内的温度达到预设温度时,利用固定时长积分照度算法获取得到初始角度所述光电管阵列上各个光电管的积分照度数值;在步骤S300中,每个光电管读数积分固定时长(如10秒),获得固定时长(如10秒)的积分照度(光照剂量),停止测量。
更具体的,在步骤S300示例性的一种实施方式中,所述当所述紫外消毒腔内的温度达到预设温度时,利用固定时长积分照度算法获取得到初始角度所述光电管阵列上各个光电管的积分照度数值包括:
当所述紫外消毒腔内的温度达到预设温度时,在预设的固定时间段内分隔固定的时间点采样得到初始角度所述光电管阵列上各个所述光电管的光照强度序列;例如,在一个固定时间段(例如10秒)内分隔固定的时间点(例如,间隔100ms)采样光照强度序列;
对于初始角度所述光电管阵列上各个所述光电管的光照强度序列进行预置积分算法的积分运算,获得初始角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值;所述预置积分算法包括:矩形累加法(Riemann Sums rule)、梯形累加法(TrapezoidalRule)等。
S400、对初始角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值进行统计分析,以评估得到初始角度下所述紫外消毒腔内紫外光照强度的均匀性。在本发明中,读取每个光电管积分照度数值进行评价,评价的内容包括(不限于):如有数值低于最低限度的,则可能是消毒光照强度不能满足需要;对光电管阵列的读数进行统计分析,例如计算标准差,则可了解消毒腔体中光强的均匀性是否满足需要。其中,读取的步骤可以是通过光强测量装置的线缆连接外置读取装置读取,或者通过测量装置的线缆接入UVC-DS的USB端口,让UVC-DS读取,或者通过测量装置连接蓝牙等无线装置让UVC-DS或外置读取装置读取。
在步骤S400一种可选的实施方式中,所述对初始角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值进行统计分析,以评估得到初始角度下所述紫外消毒腔内紫外光照强度的均匀性包括:计算初始角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值的标准差;通过初始角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值的标准差所处的阈值范围评估得到初始角度下所述紫外消毒腔内紫外光照强度的均匀性。
具体来说,参见图5、图6和图7,在进行紫外消毒器(UVC-DS)紫外线消毒腔内部光强的测量时,由于UVC LED的光强随着各种因素有波动,温度升高导致光强降低,温度降低导致光强升高;使用时间延长导致光强降低;电流波动导致光强波动,如果只单纯的实时测量光强,则数值一直波动,无法准确测得一个数值,也无法评判是否光强达到要求,通过本发明固定温度测量且采用积分照度统计照度数值的方式,评价标准一致性更强,评估结果更加可靠。
在本发明第二方面中,在一个角度测试完成后,还可转动光强测量装置至另一个指定的角度,进行不同角度下的光强测试,参见图4,在本发明第二方面一种可选的实施方式中,所述紫外消毒腔的光强均匀性评估方法还包括:
S500、关闭所述紫外消毒腔内的所述紫外灯源,待所述紫外消毒腔内冷却之后,转动所述光电管阵列至第一角度;
S600、再次启动所述紫外消毒腔内的紫外灯源开始消毒并获取所述紫外消毒腔内的温度;
S700、当所述紫外消毒腔内的温度达到预设温度时,利用固定时长积分照度算法获取得到第一角度所述光电管阵列上各个光电管的积分照度数值;
S800、对第一角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值进行统计分析,以评估得到第一角度下所述紫外消毒腔内紫外光照强度的均匀性。在本发明中,步骤S500-S800的具体实施方式与步骤S100-S400的具体实施方式相同,只是所述光电管阵列在所述紫外消毒腔内的角度不同,本发明再次不再详细赘述。
在本发明第二方面一种可选的实施方式中, 所述当所述紫外消毒腔内的温度达到预设温度时,利用固定时长积分照度算法获取得到第一角度所述光电管阵列上各个光电管的积分照度数值包括:
当所述紫外消毒腔内的温度达到预设温度时,在预设的固定时间段内分隔固定的时间点采样得到第一角度所述光电管阵列上各个所述光电管的光照强度序列;
对于第一角度所述光电管阵列上各个所述光电管的光照强度序列进行预置积分算法的积分运算,获得第一角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值;
所述对第一角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值进行统计分析,以评估得到第一角度下所述紫外消毒腔内紫外光照强度的均匀性包括:
计算第一角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值的标准差;
通过第一角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值的标准差所处的阈值范围评估得到第一角度下所述紫外消毒腔内紫外光照强度的均匀性。
在本发明中,所述光强测量装置除了可以测量所述紫外消毒腔内光强的均匀性,还可以使用这个光强测量装置进行所述紫外消毒腔内的消毒剂量监控***标定。消毒剂量监控***是紫外线消毒器(UVC-DS)内的一个组成部分,通过实时监测消毒过程的UVC光照剂量判断是否UVC光照达到了高水平消毒的剂量要求,当达到剂量要求时通知消毒仪控制***结束消毒。剂量监控***通过在消毒腔体内的若干(2个)位置安装的UVC光电管实时监测UVC光照剂量。在出厂前,以及在使用中,需要定期标定剂量监控***以确保准确的消毒剂量监控。通过本发明的光强测量装置测得的的光照强度与UVC-DS的剂量监控***测量数值进行比较,可以标定出UVC-DS的剂量监控***内部参数。这个标定过程可以通过人工计算进行,也可以通过UVC-DS读取光强测量装置的数值自动计算进行。
参见图8,本发明第三方面提供了一种紫外消毒腔的光强标定方法,包括以下步骤:
S100’、将光强测量装置固定在紫外消毒腔中,所述光强测量装置包括底座,转动设置在所述底座上并用于对紫外消毒腔内的紫外光照强度进行多点位同时测量的光电管阵列,以及设置在所述光电管阵列的顶部的支撑部件;
S200’、将所述光电管阵列转动至标定角度;
S300’、启动所述紫外消毒腔内的紫外灯源开始消毒并获取所述紫外消毒腔内的温度;
S400’、当所述紫外消毒腔内的温度达到预设温度时,利用固定时长积分照度算法获取得到标定角度所述光电管阵列上各个光电管的积分照度数值以及所述紫外消毒腔内置的多个光电管的积分照度数值;
S500’、计算标定角度所述光电管阵列上所述光电管阵列上各个光电管的积分照度数值的加权平均值或算数平均值;
S600’、对于所述紫外消毒腔内置的每个光电管,通过所述加权平均值或所述算数平均值除以所述紫外消毒腔内所述光电管的积分照度数值,获得所述紫外消毒腔内所述光电管的需要标定的剂量系数。
以紫外线消毒器(UVC-DS)的剂量监控***有两个UVC光电管的场景为例,对本发明的光强标定方法的原理进行说明,当开始消毒后就开始实时计算受到的UVC光照剂量。设,这两个光电管读数剂量为,/>。光强测量装置的光电管阵列的读数为/>,(这里,/>是光电管数量)。我们根据/>来标定剂量监控***的测量剂量。我们让剂量监控***中两个光电管的测量剂量为/>。由于光功率和光电管测量值(电流)呈线性比例关系,而读数剂量是光电管测量值的固定时长积分照度,因此,光电管的读数剂量值和测量剂量值之间的关系是线性关系。也就是说,/>,以及,/>,其中,/>和/>是需要标定的剂量系数,可以通过/>的加权平均或算术平均值来标定。即,以及/>,当时,就是算术平均。而剂量系数/>以及/>。
总的来说,本发明的光强测量装置及相关方法,具有以下好处和优点:
(1)对于表面消毒用的超声探头表面消毒仪,全方位、多个点位、同时测量UVC光照强度,测量点位的照度与实际超声探头表面受到的光照强度更加一一对应。
(2)考虑到UVC LED的光强随时间及温度变化会快速波动,对照度的测量通过固定时长积分照度实现。
(3)固定时长积分照度的起始点按一个固定温度开始,这样使每次测量的环境一致性提高(因为可能测试环境的温度有差异,而温度对UVC LED的光强有明显影响)。
(4)光强测量装置具有在消毒腔体中的***,用来唯一确定装置在消毒腔体中的位置,以便测量结果在不同被测量UVC-DS之间、以及和对照照度数值具有可比较性。
(5)光强测量装置多点位测量部分可按轴线旋转指定的角度,对不同朝向进行测量。
(6)UVC-DS自身的消毒剂量监控***自动标定。
虽然本发明已以优选实施例揭露如上,但上述优选实施例并非用以限制本发明,本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与润饰,因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (7)
1.一种紫外消毒腔的光强测量装置,其特征在于,包括底座,通过旋转角度定位机构转动设置在所述底座上并用于对紫外消毒腔内的紫外光照强度进行多点位同时测量的光电管阵列,以及设置在所述光电管阵列的顶部的支撑杆;所述旋转角度定位机构包括设置在所述底座上的滑槽以及设置在所述光电管阵列上的滑杆,所述滑杆伸入所述滑槽并沿所述滑槽定向滑动;
所述底座用于放置在所述紫外消毒腔的腔底上,所述支撑杆用于夹持到所述紫外消毒腔的腔顶的过线缺口上;所述底座用于与所述紫外消毒腔的腔底接触一面设置有半球支脚;所述底座的侧面上通过连杆连接有腔壁抵靠件,所述腔壁抵靠件用于支撑到所述紫外消毒腔的腔壁上以便于校准所述光强测量装置的竖直度,使所述光强测量装置正好位于所述紫外消毒腔的正中心位置。
2.根据权利要求1所述的紫外消毒腔的光强测量装置,其特征在于,所述光电管阵列包括若干的光电管条板以及用于固定若干所述光电管条板的支架,所述光电管条板上分布有若干的光电管。
3.一种紫外消毒腔的光强均匀性评估方法,其特征在于,包括以下步骤:
将光强测量装置固定在紫外消毒腔中,所述光强测量装置包括底座,通过旋转角度定位机构转动设置在所述底座上并用于对紫外消毒腔内的紫外光照强度进行多点位同时测量的光电管阵列,以及设置在所述光电管阵列的顶部的支撑杆;所述旋转角度定位机构包括设置在所述底座上的滑槽以及设置在所述光电管阵列上的滑杆,所述滑杆伸入所述滑槽并沿所述滑槽定向滑动;所述底座用于放置在所述紫外消毒腔的腔底上,所述支撑杆用于夹持到所述紫外消毒腔的腔顶的过线缺口上;所述底座用于与所述紫外消毒腔的腔底接触一面设置有半球支脚;所述底座的侧面上通过连杆连接有腔壁抵靠件,所述腔壁抵靠件用于支撑到所述紫外消毒腔的腔壁上以便于校准所述光强测量装置的竖直度,使所述光强测量装置正好位于所述紫外消毒腔的正中心位置;
启动所述紫外消毒腔内的紫外灯源开始消毒并获取所述紫外消毒腔内的温度;
当所述紫外消毒腔内的温度达到预设温度时,利用固定时长积分照度算法获取得到初始角度所述光电管阵列上各个光电管的积分照度数值;
对初始角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值进行统计分析,以评估得到初始角度下所述紫外消毒腔内紫外光照强度的均匀性。
4.根据权利要求3所述的紫外消毒腔的光强均匀性评估方法,其特征在于,还包括:
关闭所述紫外消毒腔内的所述紫外灯源,待所述紫外消毒腔内冷却之后,转动所述光电管阵列至第一角度;
再次启动所述紫外消毒腔内的紫外灯源开始消毒并获取所述紫外消毒腔内的温度;
当所述紫外消毒腔内的温度达到预设温度时,利用固定时长积分照度算法获取得到第一角度所述光电管阵列上各个光电管的积分照度数值;
对第一角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值进行统计分析,以评估得到第一角度下所述紫外消毒腔内紫外光照强度的均匀性。
5.根据权利要求3所述的紫外消毒腔的光强均匀性评估方法,其特征在于,所述当所述紫外消毒腔内的温度达到预设温度时,利用固定时长积分照度算法获取得到初始角度所述光电管阵列上各个光电管的积分照度数值包括:
当所述紫外消毒腔内的温度达到预设温度时,在预设的固定时间段内分隔固定的时间点采样得到初始角度所述光电管阵列上各个所述光电管的光照强度序列;
对于初始角度所述光电管阵列上各个所述光电管的光照强度序列进行预置积分算法的积分运算,获得初始角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值;
所述对初始角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值进行统计分析,以评估得到初始角度下所述紫外消毒腔内紫外光照强度的均匀性包括:
计算初始角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值的标准差;
通过初始角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值的标准差所处的阈值范围评估得到初始角度下所述紫外消毒腔内紫外光照强度的均匀性。
6.根据权利要求4所述的紫外消毒腔的光强均匀性评估方法,其特征在于, 所述当所述紫外消毒腔内的温度达到预设温度时,利用固定时长积分照度算法获取得到第一角度所述光电管阵列上各个光电管的积分照度数值包括:
当所述紫外消毒腔内的温度达到预设温度时,在预设的固定时间段内分隔固定的时间点采样得到第一角度所述光电管阵列上各个所述光电管的光照强度序列;
对于第一角度所述光电管阵列上各个所述光电管的光照强度序列进行预置积分算法的积分运算,获得第一角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值;
所述对第一角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值进行统计分析,以评估得到第一角度下所述紫外消毒腔内紫外光照强度的均匀性包括:
计算第一角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值的标准差;
通过第一角度所述光电管阵列上各个所述光电管的所述积分照度数值的标准差所处的阈值范围评估得到第一角度下所述紫外消毒腔内紫外光照强度的均匀性。
7.一种紫外消毒腔的光强标定方法,其特征在于,包括以下步骤:
将光强测量装置固定在紫外消毒腔中,所述光强测量装置包括底座,通过旋转角度定位机构转动设置在所述底座上并用于对紫外消毒腔内的紫外光照强度进行多点位同时测量的光电管阵列,以及设置在所述光电管阵列的顶部的支撑杆;所述旋转角度定位机构包括设置在所述底座上的滑槽以及设置在所述光电管阵列上的滑杆,所述滑杆伸入所述滑槽并沿所述滑槽定向滑动;所述底座用于放置在所述紫外消毒腔的腔底上,所述支撑杆用于夹持到所述紫外消毒腔的腔顶的过线缺口上;所述底座用于与所述紫外消毒腔的腔底接触一面设置有半球支脚;所述底座的侧面上通过连杆连接有腔壁抵靠件,所述腔壁抵靠件用于支撑到所述紫外消毒腔的腔壁上以便于校准所述光强测量装置的竖直度,使所述光强测量装置正好位于所述紫外消毒腔的正中心位置;
将所述光电管阵列转动至标定角度;
启动所述紫外消毒腔内的紫外灯源开始消毒并获取所述紫外消毒腔内的温度;
当所述紫外消毒腔内的温度达到预设温度时,利用固定时长积分照度算法获取得到标定角度所述光电管阵列上各个光电管的积分照度数值以及所述紫外消毒腔内置的多个光电管的积分照度数值;
计算标定角度所述光电管阵列上所述光电管阵列上各个光电管的积分照度数值的加权平均值或算数平均值;
对于所述紫外消毒腔内置的每个光电管,通过所述加权平均值或所述算数平均值除以所述紫外消毒腔内所述光电管的积分照度数值,获得所述紫外消毒腔内所述光电管的需要标定的剂量系数。
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