CN211061054U - 一种玩具led光辐射测试*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种玩具LED光辐射测试***，本***可以对单个光源或者多个光源进行光辐射危害评估，亦可以对安装在玩具内的光源进行光辐射危害评估；通过自动扫描，高效、准确获得发光光源的光度空间分布情况，有效克服发光光源因为封装工艺等因素影响其光度分布不均匀等缺点；通过主控单元内的专用测试控制软件设置测试参数，自动扫描发光光源的光度空间分布，减少了测试人员因素对测试结果带来的影响，确保测试结果的准确性和一致性；测量并记录发光光源的波长、带宽和最大辐亮度，自动根据发光光源的波长和发射带宽计算其最大可接受辐亮度，实现自动化测试，提高测试效率。

Description

一种玩具LED光辐射测试***

技术领域

本实用新型涉及光辐射检测技术领域，特别是涉及一种玩具LED光辐射测试***。

背景技术

玩具具有娱乐性、教育性、安全性的三个基本特征；其品种繁多，分类方法不一；使用在玩具中的LED在工作过程中存在光辐射现象；如果辐亮度过大，会对儿童造成伤害。

2017年，国际电工委员会颁布最新修订的电动玩具安全标准《IEC62115-2017》，其中附录E针对使用在玩具中，波长处于200-3000nm之间的发光光源(包括UV灯、紫外线LED、可见光LED和红外LED)的光辐射危害评估提出新的测试方法和技术要求。

评估玩具发光光源光辐射危害的传统方法是使用激光水平仪将发光光源与光功率测量探头调节到同一水平线，然后测试发光光源的最大辐射功率；这种方法忽略了发光光源封装工艺等因素影响其光强空间分布的均匀性，进而导致光功率测量探头在采集数据过程中产生较大误差，直接影响最大辐射功率的准确性；为了克服这个缺点，测试人员会选择上下或者左右微调发光光源位置，使光辐射功率探头尽可能捕捉到发光光源的最大辐射功率；由于这种方式仅支持左右方向±90度和上下方向±90度微调，不仅效率底，对于发射角较大的发光光源还存在扫描不充分，存在的盲区的现象。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种玩具LED光辐射测试***。

为了解决上述问题，本实用新型公开了一种玩具LED光辐射测试***，包括含有LED的玩具、底座、发光光源固定装置、测试探头以及主控台；

进一步地，所述底座包括Gamma角转轴、转动臂以及支架，所述底座上设有所述Gamma角转轴，所述Gamma角转轴向底座的一侧延伸连接设有所述转动臂，所述转动臂上方设有所述支架，所述支架远离所述转动臂的一端设有所述发光光源固定装置，所述发光光源固定装置上设有C角转轴；所述发光光源固定装置连接所述玩具；

进一步地，所述底座在远离所述转动臂的一侧设有所述主控台，所述主控台的顶部设有所述测试探头，所述测试探头与所述发光光源固定装置对应平行设置；所述主控台内包括电源、显示屏、主控单元，所述主控单元分别连接所述测试探头、所述显示屏、所述电源、所述Gamma角转轴和所述C角转轴，所述电源连接所述玩具，其中所述电源为高精度稳压恒流电源；

进一步地，所述测试探头包括光度空间分布探头、光辐亮度探头，所述光度空间分布探头连接所述主控单元，所述光辐亮度探头连接所述主控单元；

进一步地，还包括光谱分度计，所述光度空间分布探头连接所述光谱分度计；

进一步地，还包括光辐亮度计，所述光辐亮度探头连接所述光辐亮度计；

进一步地，所述发光光源固定装置包括LED灯固定位、夹具；所述LED灯固定位内放置LED灯，所述夹具夹紧连接所述玩具，所述夹具之间设有所述C角转轴，所述C角转轴连接所述主控台内的所述主控单元；

进一步地，还包括水平距离电助力调节装置，所述底座内设有所述水平距离电助力调节装置，所述主控单元连接所述水平距离电助力调节装置，所述水平距离电助力调节装置连接所述转动臂；

进一步地，还包括Gamma角转动控制装置，所述所述底座内设有所述Gamma角转动控制装置，所述主控单元连接所述Gamma角转动控制装置，所述Gamma角转动控制装置连接所述Gamma角转轴；

进一步地，还包括C角转动控制装置，所述所述底座内设有所述C角转动控制装置，所述主控单元连接所述C角转动控制装置，所述C角转动控制装置连接所述C角转轴；

进一步地，还包括探头固定装置，所述探头固定装置设置在所述主控台的顶面，所述探头固定装置连接所述测试探头以及所述主控单元；

进一步地，还包括激光水平仪，所述测试探头处设有所述激光水平仪。

本实用新型包括以下优点：本***可以对单个光源或者多个光源进行光辐射危害评估，亦可以对安装在玩具内的光源进行光辐射危害评估；通过自动扫描，高效、准确获得发光光源的光度空间分布情况，有效克服发光光源因为封装工艺等因素影响其光度分布不均匀等缺点；通过主控单元内的专用测试控制软件设置测试参数，自动扫描发光光源的光度空间分布，减少了测试人员因素对测试结果带来的影响，确保测试结果的准确性和一致性；测量并记录发光光源的波长、带宽和最大辐亮度，自动根据发光光源的波长和发射带宽计算其最大可接受辐亮度，实现自动化测试，提高测试效率。

附图说明

图1是本实用新型一种玩具LED光辐射测试***某一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型一种玩具LED光辐射测试***某一实施例的细节示意图。

附图中：1、底座；2、发光光源固定装置；3、测试探头；4、主控台；5、Gamma角转轴；6、转动臂；7、支架；8、电源；9、显示屏；10、LED灯固定位；11、夹具；12、C角转轴；13、探头固定装置。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1和图2，示出了本实用新型的一种玩具LED光辐射测试***某一实施例的结构示意图以及细节示意图，具体可以包括：具有LED灯的玩具、底座1、发光光源固定装置2、测试探头3以及主控台4；

所述底座1包括Gamma角转轴5、转动臂6以及支架7，所述底座1上设有所述Gamma角转轴5，所述Gamma角转轴5向底座1的一侧延伸连接设有所述转动臂6，所述转动臂6上方设有所述支架7，所述支架7远离所述转动臂6的一端设有所述发光光源固定装置2，所述发光光源固定装置2上设有C角转轴12；所述发光光源固定装置2连接所述玩具；所述底座1用于对转动臂6、支架7以及发光光源固定装置2提供支撑作用。

在本实施例中，所述底座1在远离所述转动臂6的一侧设有所述主控台4，所述主控台4的顶部设有所述测试探头3，所述测试探头3与所述发光光源固定装置2对应平行设置，作用于使得玩具的LED灯发光光源与测试探头3之间处于同一水平线上；所述主控台4内包括电源8、显示屏9、主控单元，通过主控单元在显示屏9内对光谱类型进行选择，光谱类型包括纯紫外光、纯红外光、白光、其它可见光；所述主控单元分别连接所述Gamma角转轴5、所述测试探头3、所述显示屏9、所述电源8、所述Gamma角转轴5和所述C角转轴12，主控单元用于控制Gamma角转轴5和C角转轴12的转动以及接收Gamma角转轴5和C角转轴12的转动角度信息，其中Gamma角转轴5扫描范围：±90度；Gamma角转轴5最小扫描间隔：0.1度；C角转轴12扫描范围：0-360度；C角转轴12最小扫描间隔：1度；扫描参数(C角和Gamma角的扫描范围及扫描间隔)设定后，Gamma角转轴5以及C角转轴12分别控制玩具的LED在发光光源固定装置2中横向角度和垂直角度转动，扫描发光LED在半球范围内的光度分布；主控单元可控制测试探头3的方位以及接收测试探头3检测得到信息；将上述转动角度信息和测试探头3检测得到的信息传输至主控单元内，主控单元通过显示屏9内进行显示，所述显示屏9内可显示测试参数设置页面以及测试结果，此外还包括光度空间分布曲线图、发光光源波长(nm)、发光光源发射带宽(nm)、发光光源辐照度(W/m2)、发光光源最大辐亮度(W/sr)、最大可接受辐亮度(W/sr)；所述电源8连接所述玩具，通过电源8可使得玩具的LED灯发出光源。

在本实施例中，所述电源8为高精度稳压恒流电源；在一优选实施例中，电压：0-60V；电流：0-5A；高精度稳压恒流电源可以为测试玩具样品的LED灯提供精密和稳定的电压和电流，确保测试结果准确可靠。

在本实施例中，所述测试探头3包括光度空间分布探头、光辐亮度探头，所述光度空间分布探头连接所述主控单元，所述光辐亮度探头连接所述主控单元；还包括光谱分度计，所述光度空间分布探头连接所述光谱分度计，在一优选实施例中，光谱分度计为HAAS-2000-UVIS(200-800nm)，光度空间分布探头的探头直径30mm，测量范围：200-3000nm，测试发光光源的光度空间分布，输出参数为光度空间分布曲线图、其对应的Gamma角以及发光光源转轴的发光光源角；通过专用光纤和USB通讯数据线与光度空间分布探头建立测试连接；还包括光辐亮度计，所述光辐亮度探头连接所述光辐亮度计，在一优选实施例中，光辐亮度计为HAAS-2000-IR1(700-1650nm)，光辐亮度探头的UV250探头：直径30mm，半峰带宽3.0nm，精度0.1nm，波长校准精度±0.3nm，测量范围：200-800nm；光辐亮度探头的VIR探头：直径30mm，半峰带宽4.0nm，精度0.1nm，波长校准精度±0.3nm，测量范围：700-1400nm；通过专用光纤和USB通讯数据线与光辐亮度探头建立测试连接，输出参数为发光光源波长(nm)，精度0.1nm；发光光源发射带宽(nm)，精度0.1nm；发光光源辐照度(W/m2)，精度0.001W/m2；发光光源最大辐亮度(W/sr)，精度0.0001W/sr；最大可接受辐亮度(W/sr)精度0.0001W/sr；用于自动测试发光光源的光度空间分布曲线图、波长(nm)、发射带宽(nm)和辐亮度(W/sr)。

在本实施例中，所述发光光源固定装置2包括LED灯固定位10、夹具11；所述LED灯固定位10内放置LED灯，所述LED灯为测试样品玩具具有的LED灯，所述夹具11夹紧连接所述玩具，所述夹具11之间设有所述C角转轴12，所述C角转轴12连接所述主控台4内的所述主控单元，C角转轴12用于以发光光源为中心，以初始位置对应的0度为起点，按设定的角速率顺时针旋转，扫描获得发光光源的光度空间分布曲线图以及C角；所述C角扫描角范围：0-360度；C角最小扫描间隔：1度；根据标准测试程序要求，先将LED灯珠从玩具上移取，固定到发光光源固定装置2的LED灯固定位10内，分别在正常工作模式和失效模式测试其最大辐亮度，如果超过校准限值，则把LED灯珠安装在玩具的正常使用位置上，使用合适的夹具11将玩具固定在发光光源固定装置2上，分别测试其正常工作模式和失效模式下的最大辐亮度并判断是否超过校准限值。

在本实施例中，还包括水平距离电助力调节装置，所述底座1内设有所述水平距离电助力调节装置，所述主控单元连接所述水平距离电助力调节装置，所述水平距离电助力调节装置连接所述转动臂6，可使得转动臂6的水平调节；所述水平距离电助力调节装置用于调节水平测试距离；与主控单元连接，并执行相对应的测试指令。

在本实施例中，还包括Gamma角转动控制装置，所述所述底座1内设有所述Gamma角转动控制装置，所述主控单元连接所述Gamma角转动控制装置，所述Gamma角转动控制装置连接所述Gamma角转轴5，所述Gamma角转动控制装置用于根据设定的Gamma角范围和扫描角速率提供精准的扫描角度和扫描角速率；与主控单元连接，并执行相对应的测试指令。

在本实施例中，还包括C角转动控制装置，所述所述底座内设有所述C角转动控制装置，所述主控单元连接所述C角转动控制装置，所述C角转动控制装置连接所述C角转轴12；所述Gamma角转动控制装置用于根据设定的C角范围和扫描角速率提供精准的扫描角度和扫描角速率；与主控单元连接，并执行相对应的测试指令。

在本实施例中，还包括探头固定装置13，所述探头固定装置13设置在所述主控台4的顶面，所述探头固定装置13连接所述测试探头3以及所述主控单元；探头固定装置13可用于将测试探头3固定在主控台4上。

在本实施例中，还包括激光水平仪，所述测试探头3处设有所述激光水平仪，所述激光水平仪可用于微调测试探头3，能够使得确保测试探头3跟发光光源的中心处在同一水平线上。

在本实施例中，主控单元内还包括相对应的测试软件，用于测试。

在本实施例中，测试过程如下所述：把具有发光光源的玩具安装在发光光源固定装置2的中心位置，打开测试软件，根据发光光源的工作电流设定高精度稳压恒流电源的输出电流参数，使其正常点亮；借助激光水平仪，微调光度空间分布探头，确保光度空间分布探头跟发光光源的中心处在同一水平线上；在测试软件中填写玩具的使用年龄，选定发光光源光谱的类别，然后设置扫描参数即C角和Gamma角的扫描范围以及扫描间隔，设置完毕后点击测试光谱，***将自动扫描，完成光度空间分布测试，记录发光光源空间分布光度最大值对应的C角和Gamma角；根据光度空间分布测试结果提示，换上对应的光辐亮度探头并调节光辐亮度探头到发光光源的距离r(λ<315nm，r＝10mm；315nm≤λ<3000nm，r＝200mm)；***自动测量发光光源的最大辐亮度，***自动输出测试数据以及结果，并对测试数据进行分析计算，判断测试结果是否合格。

实施例一

选择测试样品：使用在智能玩具上的红色LED(以下简称发光光源)，工作电流：20mA；

适用标准：IEC 62115-2017附录E；

将发光光源安装在发光光源固定装置2的中心位置；把高精度稳压恒流电源的输出电流参数设为20mA，点亮LED；借助激光水平仪，微调光度空间分布探头，确保光度空间分布探头跟发光光源的中心处在同一水平线上；选择辐射灯类型；输入玩具的测试年龄，选择对应的光谱类型；结合发光光源的封装工艺，设置扫描参数即C角和Gamma角以及对应的扫描间隔；***进行自动扫描，完成并输出光度分布曲线图，记录发光光源空间光度分布最大值对应的C角和Gamma角；光度空间分布测试完成后，换上对应的光辐亮度探头并调节光辐亮度探头到发光光源的距离r，测量发光光源的辐亮度；辐亮度测试完成后，***输出测试数据以及结果，并对测试数据进行分析计算，判断测试结果是否合格。

本实用新型包括以下优点：本***可以对单个光源或者多个光源进行光辐射危害评估，亦可以对安装在玩具内的光源进行光辐射危害评估；通过自动扫描，高效、准确获得发光光源的光度空间分布情况，有效克服发光光源因为封装工艺等因素影响光度分布不均匀等缺点；通过主控单元内的专用测试控制软件设置测试参数，自动扫描发光光源的光度空间分布，减少了测试人员因素对测试结果带来的影响，确保测试结果的准确性和一致性；测量并记录发光光源的波长、带宽和最大辐亮度，自动根据发光光源的波长和发射带宽计算其最大可接受辐亮度，实现自动化测试，提高测试效率。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的一种玩具LED光辐射测试***，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种玩具LED光辐射测试***，其特征在于，包括含有LED的玩具、底座、发光光源固定装置、测试探头以及主控台；

所述底座包括Gamma角转轴、转动臂以及支架，所述底座上设有所述Gamma角转轴，所述Gamma角转轴向底座的一侧延伸连接设有所述转动臂，所述转动臂上方设有所述支架，所述支架远离所述转动臂的一端设有所述发光光源固定装置，所述发光光源固定装置上设有C角转轴；所述发光光源固定装置连接所述玩具；

所述底座在远离所述转动臂的一侧设有所述主控台，所述主控台的顶部设有所述测试探头，所述测试探头与所述发光光源固定装置对应平行设置；所述主控台内包括电源、显示屏、主控单元，所述主控单元分别连接所述测试探头、所述显示屏、所述电源、所述Gamma角转轴和所述C角转轴，所述电源连接所述玩具，其中所述电源为高精度稳压恒流电源。

2.根据权利要求1所述的玩具LED光辐射测试***，其特征在于，所述测试探头包括光度空间分布探头、光辐亮度探头，所述光度空间分布探头连接所述主控单元，所述光辐亮度探头连接所述主控单元。

3.根据权利要求2所述的玩具LED光辐射测试***，其特征在于，还包括光谱分度计，所述光度空间分布探头连接所述光谱分度计。

4.根据权利要求2所述的玩具LED光辐射测试***，其特征在于，还包括光辐亮度计，所述光辐亮度探头连接所述光辐亮度计。

5.根据权利要求1所述的玩具LED光辐射测试***，其特征在于，所述发光光源固定装置包括LED灯固定位、夹具；所述LED灯固定位内放置LED灯，所述夹具夹紧连接所述玩具，所述夹具之间设有所述C角转轴，所述C角转轴连接所述主控台内的所述主控单元。

6.根据权利要求1所述的玩具LED光辐射测试***，其特征在于，还包括水平距离电助力调节装置，所述底座内设有所述水平距离电助力调节装置，所述主控单元连接所述水平距离电助力调节装置，所述水平距离电助力调节装置连接所述转动臂。

7.根据权利要求1所述的玩具LED光辐射测试***，其特征在于，还包括Gamma角转动控制装置，所述底座内设有所述Gamma角转动控制装置，所述主控单元连接所述Gamma角转动控制装置，所述Gamma角转动控制装置连接所述Gamma角转轴。

8.根据权利要求1所述的玩具LED光辐射测试***，其特征在于，还包括C角转动控制装置，所述底座内设有所述C角转动控制装置，所述主控单元连接所述C角转动控制装置，所述C角转动控制装置连接所述C角转轴。

9.根据权利要求1所述的玩具LED光辐射测试***，其特征在于，还包括探头固定装置，所述探头固定装置设置在所述主控台的顶面，所述探头固定装置连接所述测试探头以及所述主控单元。

10.根据权利要求1所述的玩具LED光辐射测试***，其特征在于，还包括激光水平仪，所述测试探头处设有所述激光水平仪。

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