基本信息
- 项目名称：
- 紫外光固化器
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 紫外光固化作为一种生产工艺，广泛运用于医疗、半导体制造、电子产品安装等过程。本固化器实质上就是一个紫外发光管（UV-LED）受控于微控制器，使得它的照度及照射时间能够按照对象的要求，进行程序控制，使比较复杂的光固化过程易于实现，提高被固化产品的质量。
- 详细介绍：
- 本产品的技术关键在于： 1、运用UV-LED（紫外发光二极管），相比传统的紫外线设备无论功耗与体积都大大减小，使其成为理想的便携式设备。 2、具有两路紫外光输出，其工作参数可分别精确设置。 3、方便的输入控制方式，无论在手动方式还是和生产现场的无缝连接，均提供了比较理想的解决方案。 技术参数： ① 输入电压 AC220V ② 工作电流 0～700mA（±5mA）/每路 ③ 输出功率 6W ④ 每路输出紫外光波长365nm、输出功率密度为500mw/cm2，两路输出 ⑤ 体 积 22mm*15mm*11mm
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 紫外线光广泛运用于医疗、半导体制造、电子产品安装及光通信器件的制造等过程。本作品实质上就是一个紫外光发生器，且使其工作参数受控于微控制器，使得它的照度及照射时间能够按照对象的要求，进行精确控制，使比较复杂的光固化过程易于实现，提高被固化产品的质量，是相关生产现场必不可少的设备。 本产品的技术关键在于： 1、运用UV-LED（紫外发光二极管），相比传统的紫外线设备无论功耗与体积都大大减小，使其成为理想的便携式设备。 2、具有两路紫外光输出，其工作参数可分别精确设置。 3、方便的输入控制方式，无论在手动方式还是和生产现场的无缝连接，均提供了比较理想的解决方案。 技术参数： ① 输入电压 AC220V ② 工作电流 0～700mA（±5mA）/每路 ③ 输出功率 6W ④ 每路输出紫外光波长365nm、输出功率密度为500mw/cm2，两路输出 ⑤ 体 积 22mm*15mm*11mm
科学性、先进性
- 在工业生产和人们的日常生活中，紫外光以它固有的特点为人们提供各种各样的方便，迄今为止，大多数紫外光都是由稀有气体-卤化物光源产生的，由它构成的固化器功耗大、体积大、控制方式复杂，现场安装要求高。而本作品紫外光产生部分用UV-LED(紫外发光二极管)，它具有普通发光二极管的特性，主要特点是体积小，功耗低，发光强度大，控制电路简单。 相比国内其他厂家的用UV-LED产品而言本设计具有如下特点： ① UV-LED管的恒功率驱动； ② UV-LED的最大电流限制； ③ UV-LED管上电和掉电保护； ④ UV-LED管的可变功率及精确到秒时间的程序控制； ⑤ 基于C8051F340的数模混合电路在该设计中的应用； ⑥ 无相关性的两路紫外光的输出控制； ⑦ 用旋转光电编码器进行参数的设置，使人机交互更加快捷。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年12月在天水师范学院科研处举办的“挑战杯”中获得一等奖
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 不转让
作品可展示的形式
- 实物、产品 现场演示 图片 样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- ⒈ 该作品使用说明见附件《紫外线光固化灯——使用说明书》； ⒉ 该作品的技术优势为如下： ① UV-LED管的恒功率驱动； ② UV-LED的最大电流限制； ③ UV-LED管上电和掉电保护； ④ UV-LED管的可变功率及精确到秒时间的程序控制； ⑤ 基于C8051F340的数模混合电路在该设计中的应用； ⑥ 无相关性的两路紫外光的输出控制。 ⒊ 由于紫外光固化在医疗卫生及工农业生产中应用的普遍性，市场需求量较大，本作品采用的技术先进，又进行了低成本设计，在价格方面比起同类产品肯定具有一定的竞争优势，经济效益不会太差。
同类课题研究水平概述
- 从当前使用的情况看，国内主要紫外线固化器有两种类型，一种是在医疗消毒，印染，油墨行业使用的功率比较大的进行面照射的大功率固化器，这些主要是由稀有气体-卤化物光源产生的，其特点是面照射，另一种是在医学治疗中及电子器件制造中使用的点光源或线光源固化器，本作品适用于后一种情况，在这种应用中，虽然功率不太大，但是对光照及照射时间精度要求比较高，有时对体积同样具有苛刻的要求，在特殊的场合，譬如航天器件的生产中，要求紫外光的照射随着时间的变化满足一定的曲线要求（国内尚无此类固化器生产厂家），国外典型代表厂商有美国UVITRON公司SUNRAY 400 SM等，固化器对时间、照度是高度可编程的，而且根据所固化产品的固化曲线对固化器编程，使其达到最佳的固化效果。本作品考虑到国内实际应用情况及用户对价格的敏感性，仅考虑了对照度及时间的精确可编程，依照度对时间以给定曲线的编程，是研发组下一个将要研发的目标。 就照度对时间的曲线化编程而言，国内还处于起步阶段，因为对气体-卤化物光源来说，其控制难度比较大，费用高。能够实现照度对时间的曲线化编程，得益于UV_LED(紫外发光二极管)的出现，它以用其它方法无可比拟的优势，使其变成现实。事实上，只要控制流过UV_LED的电流，就可以控制它的照度，关键是在使用前要标定出电流与照度的曲线，并建立映射表或数学关系表达式，然后进行控制即可。然而，UV_LED产品的实用化，也是近几年才出现的，因此，国内很多生产厂家都在对其进行应用化研究，能够赶上国外水平的相关产品不久将会出现。
