[发明专利]一种光学透镜测污装置

权利要求书

1.一种光学透镜测污装置，包括光电信号探测部分和测量控制电路，其特征在于：所述光电信号探测部分由LED光源、探测器、滤光片、固定支架构成；LED光源通过固定支架安装在光学仪器内部被测透镜后面中心位置，LED光源的发射方向指向透镜；所述探测器通过固定支架安装在被测透镜后面中心位置，位于LED光源旁，探测器面源方向朝向透镜；滤光片固定在探测器面源前端，滤光片仅能通过LED光源波段的测量光，用于去除背景光的干扰；LED光源发出的测量光照射在透镜面上，透镜表面的污染物会产生后向散射光，探测器接收所述后向散射光信号后，由测量控制电路的放大、处理后得到透镜表面污染程度，在超过预警阀值时输出报警信号。

2.根据权利要求1所述的光学透镜测污装置，其特征在于：所述测量控制电路包括：单片机、光源驱动电路、前置放大电路、滤波电路、信号解调电路、模数转换电路、数据输出电路，其中：

光源驱动电路，用于提供LED光源稳定工作电流，并进行脉冲调制，产生频率在2.4k的脉冲光，光源的开启、关闭由单片机进行控制；

前置放大电路，将光电探测器的电流信号转换成电压信号，由二级放大电路放大后至滤波电路；

滤波电路，用于滤去干扰信号；

信号解调电路，用于完成对测量信号的解调以及放大，采用有效值检波的方式对信号进行解调；

模数转换电路，用于把采集到的后向散射光信号转换成数字量；

RS-232通信接口电路，实现将透镜污染程度数据上传到监控计算机上，以便后台处理；

单片机，负责整个测量系统的控制功能，协调各个部分，完成测量过程，包括开启测量光源，进行采集控制，模数转化，判断透镜表面污染程度及输出报警信号；具体实现为：测量时，单片机首先进行初始化，然后输出控制信号开启LED光源；光源驱动电路提供稳定的光功率输出，并进行脉冲调制，形成高频脉冲测量光，避免测量时受到杂散光的影响；光照在透镜表面的污染物上产生后相散射光被探测器接收，转化为电流信号后，并经过前置放大电路放大；经过放大的信号通过滤波电路滤除噪声，再通过解调电路进行信号解调，得到后相散射光信号强度，用V表示；然后通过模数转换成将V转换成数字信号进行存储，并利用一元线性回归方程T＝kV+b，求出透镜的透过率T；当透过率T超过警戒阀，即透镜表面污染程度被认为超过警戒阀值时，通过RS232串口电路输出报警信号，提醒需要进行透镜清洁。

3.根据权利要求1所述的光学透镜测污装置，其特征在于：所述探测器采用PIN光电二极管。