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1、(10)授权公告号 CN 201967889 U (45)授权公告日 2011.09.14 CN 201967889 U *CN201967889U* (21)申请号 201120104615.0 (22)申请日 2011.04.12 A45B 3/08(2006.01) G01J 1/42(2006.01) (73)专利权人 南京信息工程大学 地址 210044 江苏省南京市宁六路 219 号 (72)发明人 张颖超 张齐东 叶小岭 成羽 (74)专利代理机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人 许方 (54) 实用新型名称 一种检测紫外线强度的伞 (57) 摘要 本实用新型。
2、公开了一种检测紫外线强度的 伞， 包括伞体、 伞顶紫外线传感器 （6） 、 伞底紫外 线传感器 （7） 、 含有电源模块的处理单元 （8） 、 显 示模块 （9） ， 所述伞顶紫外线传感器 （6） 位于伞的 顶部， 伞底紫外线传感器 （7） 、 含有电源模块的处 理单元 （8） 和显示模块 （9） 都位于伞面 （10） 下方 的伞柄上， 伞顶紫外线传感器 （6） 和伞底紫外线 传感器 （7） 分别与含有电源模块的处理单元 （8） 相连接， 将检测到的紫外线强度信号传输给含有 电源模块的处理单元 （8） 处理， 该处理单元将处 理后的信号通过显示模块 （9） 显示， 够实时采集 当前伞内外的紫外。
3、线的强度信息， 人们可以根据 测定所得的紫外线强度做出相应的防护措施。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 CN 201967890 U1/1 页 2 1. 一种检测紫外线强度的伞， 其特征在于， 包括伞体、 伞顶紫外线传感器 （6） 、 伞底紫 外线传感器 （7） 、 含有电源模块的处理单元 （8） 、 显示模块 （9） ， 所述伞顶紫外线传感器 （6） 位于伞的顶部， 伞底紫外线传感器 （7） 、 含有电源模块的处理单元 （8） 和显示模块 （9） 都位 于伞面 （10） 下方的伞柄上， 伞顶。
4、紫外线传感器 （6） 和伞底紫外线传感器 （7） 分别与含有电 源模块的处理单元 （8） 相连接， 将检测到的紫外线强度信号传输给含有电源模块的处理单 元 （8） 处理， 该处理单元将处理后的信号通过显示模块 （9） 显示。 2. 根据权利要求 1 所述的检测紫外线强度的伞， 其特征在于， 含有电源模块的处理单 元 （8） 、 显示模块 （9） 位于伞底紫外线传感器 （7） 的下方。 3. 根据权利要求 1 所述的检测紫外线强度的伞， 其特征在于， 所述伞顶紫外线传感器 （6） 和伞底紫外线传感器 （7） 为相同型号的传感器， 该传感器包括 QB21 滤光片 （1） 、 ZWB2 滤 光片 （。
5、3） 、 CdS 光敏电阻 （2） 、 电路板 （4） 和透明玻璃罩 （5） ， 所述 QB21 滤光片 （1） 、 ZWB2 滤光 片 （3） 、 CdS 光敏电阻 （2） 和电路板 （4） 位于玻璃罩 （5） 的内部， ZWB2 滤光片 （3） 位于 QB21 滤光片 （1） 和电路板 （4） 之间， CdS 光敏电阻 （2） 位于电路板 （4） 上。 4. 根据权利要求 1 所述的检测紫外线强度的伞， 其特征在于， 含有电源模块的处理单 元 （8） 还包括 A/D 转换模块和单片机模块。 5. 根据权利要求 1 所述的检测紫外线强度的伞， 其特征在于， 显示模块 （9） 为 LCD 显示。
6、 屏。 权 利 要 求 书 CN 201967889 U CN 201967890 U1/3 页 3 一种检测紫外线强度的伞 技术领域 0001 本实用新型涉及一种伞， 特别是一种能够随时检测紫外线强度的伞。 背景技术 0002 近几年来的研究表明， 强烈的阳光会给肌肤和身体带来了很大的伤害。而这都是 由阳光中的紫外线所致。 0003 紫外线按照波长长短的顺序， 分为 UVA、 UVB 和 UVC。在海边、 山中所受强曝光照射 后， 皮肤马上发红以致晒伤， 就是UVB所致。 皮肤一旦晒到UVB， 皮肤表面就会产生大量有害 的活性氧和过氧化脂质。为了保护皮肤细胞， 位于表皮基底层的黑素细胞中大量。
7、生成黑色 素。 可是， 黑色素一旦过量生成， 或肌肤的新陈代谢不能顺利进行， 黑色素就会残留在表皮， 引起肌肤暗沉， 形成色斑。进而还会减少角质层的水分和保温因子， 使肌肤失去水分。色斑 和皱纹， 松弛等肌肤的老化现象不仅是由于年龄的增长所致， 由紫外线引起的 “光老化” 也 是很大原因。另外紫外线还会加剧青春痘、 过敏性皮炎等症状。 0004 目前专业的紫外线检测仪器价格昂贵且不便于携带， 这就不能随时进行紫外线检 测， 从而做出相应的防护措施。 0005 另外， 目前市场上防紫外线伞仅能进行紫外线的防护， 无法对防护的效果进行评 估， 使用者不知道伞外的紫外线强度和伞内的紫外线强度。 实用。
8、新型内容 0006 本实用新型的目的是提供一种能够随时检测紫外线强度的伞， 在具备普通的防 紫外线功能的同时， 也能够实时采集当前伞内外的紫外线的强度信息。 0007 实现本实用新型目的的技术解决方案为 ： 一种检测紫外线强度的伞， 包括伞体、 伞 顶紫外线传感器、 伞底紫外线传感器、 含有电源模块的处理单元、 显示模块， 所述伞顶紫外 线传感器位于伞的顶部， 伞底紫外线传感器、 含有电源模块的处理单元和显示模块都位于 伞面下方的伞柄上， 伞顶紫外线传感器和伞底紫外线传感器分别与含有电源模块的处理单 元相连接， 将检测到的紫外线强度信号传输给含有电源模块的处理单元处理， 该处理单元 将处理后的。
9、信号通过显示模块显示。 0008 采用本实用新型上述技术方案具有以下优点 ： 在具备普通的防紫外线功能的同 时， 也能够实时采集当前伞内外的紫外线的强度信息， 还能够比较伞内外紫外线强度的变 化。 人们可以根据测定所得的紫外线强度做出相应的防护措施。 本实用新型还具有成本低， 携带方便等优点。 0009 下面结合附图对本实用新型进一步说明。 附图说明 0010 图 1 检测紫外先强度的伞的结构图， 其中 6 是伞顶紫外线传感器， 7 是伞底紫外线 传感器， 8 是含有电源模块的处理单元， 9 是显示模块， 10 是伞面。 说 明 书 CN 201967889 U CN 201967890 U2。
10、/3 页 4 0011 图 2 紫外线检测器结构示意图， 其中 1 是 QB21 滤光片， 2 是 CdS 光敏电阻， 3 是 ZWB2 滤光片， 4 是电路板， 5 是透明玻璃罩。 0012 图 3 本实用新型的检测紫外线强度的伞中电路结构框图。 具体实施方式 0013 如图 1 所示， 本实用新型的一种检测紫外线强度的伞， 包括伞体、 伞顶紫外线传感 器 6、 伞底紫外线传感器 7、 含有电源模块的处理单元 8、 显示模块 9， 伞顶紫外线传感器 6 位 于伞的顶部， 伞底紫外线传感器 7、 含有电源模块的处理单元 8 和显示模块 9 都位于伞面 10 下方的伞柄上， 伞顶紫外线传感器 6。
11、 和伞底紫外线传感器 7 分别与含有电源模块的处理单 元8相连接， 将检测到的紫外线强度信号传输给含有电源模块的处理单元8处理， 处理单元 处理采集到的光强信息， 该处理单元将处理后的信号通过显示模块 9 显示， 含有电源模块 的处理单元 8、 显示模块 9 位于伞底紫外线传感器 7 的下方。 0014 如图 2 所示， 伞顶紫外线传感器 6 和伞底紫外线传感器 7 为相同型号的传感器， 该 传感器包括 QB21 滤光片 1、 ZWB2 滤光片 3、 CdS 光敏电阻 2、 电路板 4 和透明玻璃罩 5， 所述 QB21 滤光片 1、 ZWB2 滤光片 3、 CdS 光敏电阻 2 和电路板 4。
12、 位于玻璃罩 5 的内部， ZWB2 滤光 片 3 位于 QB21 滤光片 1 和电路板 4 之间， CdS 光敏电阻 2 位于电路板 4 上。含有电源模块 的处理单元 8 还包括 A/D 转换模块和单片机模块。显示模块 9 为 LCD 显示屏， 用于显示紫 外线强度值。 紫外线传感器的工作原理与过程是 ： 太阳光经过滤光片的过滤， 将非紫外光滤 去， 紫外线在经过光敏电阻中转换成电信号， 再经过滤波和放大电路、 A/D 转换和微控制器 处理， 最后在 LCD 显示屏上显示。 0015 光敏电阻的作用是把紫外线的强度转换成对应的微弱电压， 但是由于有外部的干 扰和内部电源不稳定， 所以需要把这。
13、种微弱的电压进行过滤， 并且把它放大到 A/D 转换器 的对应的电压范围， 这就需要滤波和放大电路。A/D 转换模块的作用是把这种模拟信号转 换成稳定的数字信号， 提供给微控制器， 微控制器得到数字信号后， 转换成对应的紫外线强 度， 并在 LCD 显示屏上显示出来。 0016 具体而言， 两个紫外线传感器一个安装在伞顶， 另一个安装在伞下， 从而能够比较 伞内外紫外线强度的变化。 紫外线传感器包括一组非紫外线过滤的滤光片以及一个检测紫 外线强度的光敏电阻。所述非紫外线过滤的滤光片包括两块滤光玻璃， 可以将除紫外线外 的光线都滤除。所述探测紫外线强度的光敏电阻用于检测经过滤光片后的光线强度， 。
14、本实 用新型选用 CdS 光敏电阻。 0017 下面结合实施例对本实用新型做进一步详细的描述。 0018 本实用新型的一种检测紫外线强度的太阳伞， 是一种便携式， 低成本的紫外线检 测和防护装置， 能够随时进行紫外线的检测， 从而做出相应的防护措施。如图 2 所示， 本实 用新型实现分为以下几个步骤 ： 0019 将 QB21 滤光片和 ZWB2 滤光片叠加起来， 滤去非紫外光线。由于透紫黑色光学玻 璃ZWB2的光谱特性是 ： 波长在250nm400nm之间光的透过率最高为80%， 700nm800nm之间 光的透过率最高为 40%。其他波长对应的光线基本不能透过。绿色光学玻璃 QB21 的光。
15、谱特 性是 ： 波长在 300nm700nm 能够透过， 其他波长均不能透过。因此， 我们将两片均为 1mm 厚 的滤光片叠加起来， 在约 700nm 的红光还有一部分透过 （5%） ， 但是与透过的紫外光 （50%） 相 说 明 书 CN 201967889 U CN 201967890 U3/3 页 5 比， 其透过率比较低。 0020 光敏电阻经过滤光后的光线， 本实用新型选择了 CdS 光敏电阻， 其波峰波长在 540nm， 可以在所需要的 200400nm 中间有较高响应。通常 CdS 光敏电阻的响应时间可以达 到 2030ms。紫外光强度比较弱时， CdS 阻值较大， 电压较大 ；。
16、 同理， 紫外线比较强的时候， CdS阻值较小， 电压较小。 最后通过A/D转换 （本实用新型选择ADC0809） ， 送单片机处理。 标 定紫外线指数。本实用新型采用了吴兑 （2000 年） 提出的一种由紫外线总辐射计观测紫外 线辐射强度近似估算紫外线指数的计算方法 ： 0021 0022 上式中式观测的紫外线辐射强度， 单位为；是 UVA、 UVB 的谱宽， 取 为 110nm ；是等效红斑订正因子， 用 0.01 ；是观测的紫外线辐射谱宽， 单位为 nm ； 是单位紫外线指数相当的红斑加权剂量率， 取为 25。 0023 将单片机处理好的数据送 LCD 显示。本实用新型将两个紫外线检测装置分别安装 在伞的顶部和伞底， LCD 显示屏安装的靠近伞柄位置， 分别显示两个紫外线检测装置多检测 到的紫外线强度， 这样可以比较伞的遮紫外线的效果。 说 明 书 CN 201967889 U CN 201967890 U1/2 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 201967889 U CN 201967890 U2/2 页 7 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 201967889 U 。