一种大功率led频谱适应性海底灯的制作方法

一种大功率led频谱适应性海底灯的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光电技术领域，涉及一种大功率LED频谱适应性海底灯。
【背景技术】
[0002]海洋覆盖了地球表面的71%，人类社会的发展对海洋的依赖程度越来越大。太阳光线在海水中的衰减要比在空气中大数千倍，海洋表面和海洋深处的光强相差很大。通常，太阳光只能到达水下几米或几十米深的地方，良好的人工照明变的尤为重要。然而，目前国内市面上的水下灯具普遍仅适用于500米以内的深度，最大功率也仅为几瓦到数十瓦，水下穿透效果差。同时，不同波长的电磁波在海水中的扩散衰减系数是不同的，相对其他波长的光，蓝、绿色的光波(390-490nm)不易在海水中扩散，即在海水中存在着“蓝绿窗口 ”效应，将导致色彩失真，这是目前众多海底光源设计中没有解决的问题之一。国外的一些高品质探测灯也存在能量较低，造价高等问题。
[0003]LED可以通过掺杂不同的化学元素调节光谱特性，以匹配海水的“蓝绿窗口”效应，获得相对均匀的频谱增益。该实用新型的实现不但可以应用在2000米左右的水域，而且可以呈现水下物体的真实色彩。

【发明内容】

[0004]本实用新型的目的是提供一种大功率LED频谱适应性海底灯，该海底灯不仅能够满足在海底2000米深处正常工作的要求，并且能够自动调节光谱，有效解决因海水的“蓝绿窗口 ”效应引起的色彩失真问题，同时，具有成本低、亮度高、装置小和调节光强而不影响其光谱特性的特点。
[0005]本实用新型采用以下技术方案。
[0006]本实用新型包括透镜、灯座、LED灯面板及其适配反光杯，透镜固定在灯座上，灯座由上下两部分构成，分别设有八个连接螺孔，用螺钉将二者固定；反光杯和LED灯面板通过孔槽口自咬合为一体，LED灯面板固定在灯座的内腔下部的台面上；灯座的内腔上部设有两道“O”形密封圈沟槽，底部设有一个预留固定螺孔和一个电源插头接口。
[0007]进一步说，透镜选用高硼硅为制备材料，透镜和灯座之间采用环氧树脂进行粘合密封；灯座选用阳极铝为制备材料，内腔下部有一个凸起的台面，台面设有四个连接螺孔，LED灯面板通过螺钉固定在此台面上，LED灯面板的底部均匀涂有散热硅；“0”形密封圈沟槽与密封圈相匹配实现高压密封，密封圈选用氟橡胶为制备材料。
[0008]进一步说，LED灯面板上串联有多个偏色LED灯珠，并采用树脂材料进行密封，通过增减灯珠的数量来改变光功率的大小。LED灯面板适配一个小反光杯，再加上半球形的高硼硅透镜，以实现聚光功能；调节LED的光谱特性以匹配海水“蓝绿窗口”效应，使经过海水吸收后的光在可见光谱范围内增益均衡。
[0009]本实用新型与现有技术相比有益效果及优点:
[0010](I)本实用新型采用大功率LED作为光源，在水下具有更强的穿透能力，提高了光能利用率。通过调节LED所掺杂的微量元素的成分及浓度，可以实现频谱调节的目的，使经过海水吸收后的光在可见光谱范围内增益均衡。
[0011](2)本实用新型采用LED灯面板适配一个小反光杯，再加上一个半球形的高硼硅透镜实现聚光功能，提高了聚光效果和光能利用率，有利于进行海底照明。
[0012](3)本实用新型的LED灯面板上串联有一定数量的偏色LED灯珠，采用特殊树脂材料进行密封，并且可以通过增减灯珠的数量来改变光功率的大小，使其可以应用于不同深度的水域。
[0013](4)本实用新型的透镜采用高强度的高硼硅玻璃为制备材料，灯座采用高强度的阳极铝为制备材料，可以承受2000米左右的静水压力，而且具有出色的抗腐蚀能力。
[0014](5)本实用新型的灯座分成了上下两部分结构，使用八个螺钉连接，使其机械结构简单、灵活，易于拆卸安装和零件更换，而且可以节约成本。
[0015](6)本实用新型按照GB/T3452.3-2005国家液压气动用“O”形橡胶密封圈沟槽设计标准设计了两道“O”密封圈沟槽，使用氟橡胶材质的“O”形橡胶圈与之配合，可以实现高压密封，而且具有良好的耐压和耐低温性能。
[0016](7)本实用新型采用环氧树脂对灯具底座和透镜进行粘合密封，减少了各种密封扣件的设计使用，保障设备的防水密封性能的同时降低了设备加工成本。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型LED频谱适应性海底灯的纵剖面构造图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0019]本实用新型针对海水的吸收光谱的特点，通过选用蓝绿光相对较少而其余频谱光线相对较多的偏色LED灯为光源，使光源发出的光经过海水吸收非蓝绿光谱之后，到达照射物体表面的光波频谱增益接近自然光谱。它适用于深海照明，其耐压性、热传导性、耐腐蚀性均能满足实际需要，可应用于海洋勘测、潜水娱乐、生物探测等多个领域
[0020]如图1所示，LED频谱适应性海底灯主要包括透镜1、灯座2、密封圈沟槽3、LED反光杯4、LED面板灯5、连接螺孔7、固定螺孔8、电源插头接口 9。
[0021]透镜I通过特种环氧树脂固定在灯座2上，灯座2由上下两部分构成，分别设有八个连接螺孔7，可以用螺钉将二者固定。反光杯4和LED灯面板5通过孔槽口自咬合为一体，反光杯4的杯口正对透镜1，二者协同工作，以实现聚光功能。LED灯面板5通过螺钉固定在灯座2的内腔下部的凸起的台面6上，LED灯面板5的底部均匀涂有散热胶，保证其散热效果。灯座2的内腔上部设有两道“O”形密封圈沟槽3与密封圈相匹配，以实现高压密封。灯座2的底部设有一个固定螺孔8和一个电源插头接口 9。
[0022]为了还原水下物体的真实色彩，通过选用蓝绿光相对较少而其余频谱光线相对较多的偏色LED灯珠为光源，输出的增益曲线匹配海水的“蓝绿窗口 ”效应，可以使经过海水吸收后的光在可见光谱范围内增益均衡。LED灯面板5上串联有一定数量的偏色LED灯珠，采用特殊树脂材料进行密封，而且可以通过增减灯珠的数量来改变光功率的大小。
[0023]为了提高海底灯的抗压能力，透镜I采用高强度的高硼硅玻璃为制备材料，灯座2采用采用高强度的阳极铝为制备材料，经封装压力测试，本实用新型的结构能够满足在海底2000米深处正常工作的要求。
[0024]为了提高海底灯的防水密封性能，本实用新型采用机械密封和材料密封两种方式。“O”形橡胶密封圈沟槽3及其适配的橡胶圈可以实现高压密封，为内部原件提供足够的防水保护。密封圈采用氟橡胶材质，具有良好的耐压和耐低温性能。灯座2和透镜I之间采用环氧树脂进行粘合密封，其良好的密封性保障了海底灯的防水性能。
[0025]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以做出若干改进和润饰等，均应包含在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种大功率LED频谱适应性海底灯，包括透镜(1)、灯座(2)、LED灯面板(5)及其适配反光杯(4)，其特征是:透镜(I)固定在灯座(2)上，灯座(2)由上下两部分构成，分别设有八个连接螺孔(7)，用螺钉将二者固定；反光杯(4)和LED灯面板(5)通过孔槽口自咬合为一体，LED灯面板(5)固定在灯座(2)的内腔下部的台面上；灯座(2)的内腔上部设有两道“O”形密封圈沟槽(3)，底部设有一个预留固定螺孔(8)和一个电源插头接口(9)。
2.根据权利要求1所述的一种大功率LED频谱适应性海底灯，其特征是:透镜(I)选用高硼硅为制备材料，透镜(I)和灯座(2)之间采用环氧树脂进行粘合密封；灯座(2)选用阳极铝为制备材料，内腔下部有一个凸起的台面(6)，台面(6)设有四个连接螺孔，LED灯面板(5)通过螺钉固定在此台面上，LED灯面板(5)的底部均匀涂有散热硅；“0”形密封圈沟槽(3)与密封圈相匹配实现高压密封，密封圈选用氟橡胶为制备材料。
3.根据权利要求1所述的一种大功率LED频谱适应性海底灯，其特征是:LED灯面板(5)上串联有多个偏色LED灯珠，并采用树脂材料进行密封，通过增减灯珠的数量来改变光功率的大小。
4.LED灯面板(5)适配一个小反光杯(4)，再加上半球形的高硼硅透镜(1)，以实现聚光功能；调节LED的光谱特性以匹配海水“蓝绿窗口”效应，使经过海水吸收后的光在可见光谱范围内增益均衡。
【专利摘要】本实用新型涉及一种大功率LED频谱适应性海底灯。本实用新型包括透镜、灯座、LED灯面板及其适配反光杯，透镜固定在灯座上，灯座由上下两部分构成，分别设有八个连接螺孔，用螺钉将二者固定；反光杯和LED灯面板通过孔槽口自咬合为一体，LED灯面板固定在灯座的内腔下部的台面上；灯座的内腔上部设有两道“O”形密封圈沟槽，底部设有一个预留固定螺孔和一个电源插头接口。本实用新型采用大功率LED作为光源，在水下具有更强的穿透能力，提高了光能利用率。通过调节LED所掺杂的微量元素的成分及浓度，可以实现频谱调节的目的，使经过海水吸收后的光在可见光谱范围内增益均衡。
【IPC分类】F21V13-04, F21V17-12, F21V19-00, F21S8-00, F21V14-00, F21Y101-02, F21V31-00, F21V5-04
【公开号】CN204300821
【申请号】CN201420670813
【发明人】胡淼, 张瑜, 孙骁, 许伟忠, 谢家亮, 郑尧元, 徐亚希
【申请人】杭州电子科技大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年11月11日