СПОСОБ ПРОВЕРКИ МАРКИРОВКИ МАРШРУТА ЭВАКУАЦИИ Российский патент 2016 года по МПК G01N21/64 G01J3/28 

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу проверки (тестирования) маркировки эвакуационного маршрута.

Уровень техники

При применении неэлектрических средств маркировки эвакуационного маршрута, в особенности в том случае, когда они подзаряжаются не естественным светом, а посредством искусственного источника излучения, нужна гарантия, что такое средство обладает достаточной продолжительностью послесвечения. Для использования в воздушном судне необходимо убедиться, что в аварийной ситуации продолжительность послесвечения маркировки позволяет обеспечить в салоне адекватную подсветку эвакуационных маршрутов.

Если авиакомпания приняла решение установить в воздушном судне неэлектрическое средство маркировки эвакуационного маршрута, прежде всего необходимо провести фотометрическое обследование заданного положения данного средства, чтобы убедиться в том, что для его адекватной подзарядки в салоне достаточно света. Уровень освещенности измеряют обычным люксметром, который регистрирует результат измерения в люксах, причем независимо от длины волны. Чтобы получить надежные результаты измерений, для реализации этого способа используют конкретный источник излучения с заданным уровнем спектральной освещенности. Затем, в зависимости от полученного результата, решают, достаточна ли продолжительность послесвечения, обеспечиваемая данным средством маркировки эвакуационного маршрута, для положения, выбранного для установки данного средства.

По отношению к освещению салонов воздушного судна в настоящее время наблюдается тенденция роста использования осветительных систем на основе светодиодов (СД). Применение таких систем, состоящих из СД, излучающих разные цвета, предусматривает множество различных вариантов подсветки (смешанные цвета) и спектральных составов излучения. В зависимости от модели светодиодов и от соотношений излучаемой ими энергии возможна генерация излучений с весьма различными спектральными составами. Поэтому в случае подсветки СД-системами при оценке достаточности такой системы для надлежащей продолжительности послесвечения может оказаться, что одного измерения посредством люксметра недостаточно.

В DE 102009008526 А1 описан способ оценки световых потоков, в частности излученных светодиодами. Соответствующие измерения проводят посредством некалиброванного спектрометра и фотодиода, прокалиброванного по энергии, применяя эти устройства отдельно, не определяя параллельно характеристики фильтрации в соответствии с измеренной излучаемой энергией и формой спектральной кривой излучателя, причем измерительные устройства установлены на трех выходных портах фотометрического интегрирующего шара. Полученные результаты, объединенные посредством коммутирования, усредняются, в зависимости от частоты, на основе таблицы модифицируемых значений яркости таким образом, чтобы, в частности, для светодиодов, излучающих монохроматический свет, воспроизводимые результаты по световому потоку можно было получить экономически эффективным образом.

Раскрытие изобретения

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в разработке способа тестирования маркировки эвакуационного маршрута, а также в создании соответствующего спектрометра, который, используя простое измерение, позволяет определить, достаточно ли излучения подсветки для функционирования маркировки.

Согласно изобретению поставленная задача решается посредством способа, признаки которого приведены в п.1 прилагаемой формулы. Предпочтительные варианты изобретения составляют содержание зависимых пунктов формулы.

Способ согласно изобретению предназначен для тестирования фотолюминесцентной маркировки эвакуационного маршрута, которое выполнено с возможностью размещения в заданном положении и подсветки источником излучения, находящимся в заданной позиции относительно этого положения, с целью подзарядки маркировки, чтобы обеспечить надлежащее послесвечение. В общем случае решающим фактором подзарядки фотолюминесцентной маркировки эвакуационного маршрута является поверхностная плотность излучения, обеспечиваемая источником излучения, так что во время обследования маркировки этот параметр в любом случае должен учитываться при выборе взаимных положений маркировки и источника излучения. В варианте, использующем способ согласно изобретению, на первой рабочей стадии получают, в зависимости от длины волны, кривую А(λ) возбуждения маркировки эвакуационного маршрута. Такой график можно получить или посредством измерения, или исходя из технических характеристик фотолюминесцентного материала, использованного в конкретной маркировке. Кривая возбуждения отображает, в частности, относительное спектральное распределение энергии, которой заряжается маркировка эвакуационного маршрута. На следующей рабочей стадии для заданного положения маркировки регистрируют, в зависимости от длины волны, поверхностную плотность Е(λ) излучения источника излучения. Эта поверхностная плотность излучения, воздействующего, в зависимости от длины волны, на маркировку эвакуационного маршрута, выражается в известных единицах системы СИ, например в Вт/м². Для заданного положения поверхностную плотность Е(λ) излучения можно определить непосредственно на маркировке или в ходе отдельной процедуры до установки этой маркировки на место.

На следующей рабочей стадии процедуры тестирования согласно изобретению оценивают, в зависимости от длины волны, так называемую взвешенную поверхностную плотность излучения как произведение поверхностной плотности излучения и кривой возбуждения. Взвешенная поверхностная плотность излучения представляет собой параметр, характеризующий вклад излучения в возбуждение, приходящийся на данную длину волны. На следующей стадии способа согласно изобретению определяют поверхностную плотность (BiL) заряжающего излучения в виде интеграла по взвешенной поверхностной плотности излучения, причем вместо интеграла можно использовать сумму соответствующих значений. Плотность BiL заряжающего излучения представляет собой параметр, характеризующий уровень, до которого может быть произведена зарядка маркировки эвакуационного маршрута. На следующей стадии с помощью характеристической кривой K_tl(BiL), соответствующей времени t_l зарядки, находят, какая продолжительность послесвечения маркировки соответствует данному значению t_l. Характеристическую кривую K_tl(BiL), используемую в процедуре тестирования, получают эмпирически. Если для продолжительности послесвечения предусмотрено несколько различных значений, можно использовать также набор характеристических кривых K_tl(BiL), в котором конкретному значению t_l, отвечает соответствующая кривая K_tl(BiL). В отличие от известных способов в способе согласно изобретению учитываются зависимости от длины волны как кривой возбуждения маркировки эвакуационного маршрута, так и поверхностной плотности излучения. Осветительная СД-система со своим специфическим спектром испускания обеспечивает конкретную поверхностную плотность излучения, которая определяет конкретную поверхностную плотность заряжающего излучения. Поскольку способ согласно изобретению ориентирован на обеспечение требуемой поверхностной плотности заряжающего излучения, она оказывается не зависящей от используемой осветительной системы и от спектрального состава ее излучения. Перед конкретным применением маркировки эвакуационного маршрута необходимо только проверить поверхностную плотность заряжающего излучения, чтобы получить надежную оценку продолжительности послесвечения, ожидаемой для данного конкретного времени зарядки.

В предпочтительном варианте осуществления предусмотрена также возможность отдельного учета изменений спектра, вызванных цветными светофильтрами. По отношению к средствам маркировки эвакуационного маршрута, используя цветные светофильтры, можно дополнительно получить расцветки, отличающиеся от исходного, например желто-зеленого, цвета фотолюминесцентного материала. Такие светофильтры укладываются, например, в виде слоя или пленки поверх фотолюминесцентного материала. Они ослабляют свет, поступающий от источника освещения на фотолюминесцентный материал, причем каждый из них обладает собственным характером спектрального пропускания Т(λ). Поэтому при использовании цветных светофильтров, выбранных для фотолюминесцентного материала, желательно учесть влияние характера пропускания фильтра на результирующую поверхностную плотность излучения. Этот учет производят так, как если бы цветным фильтром был снабжен источник освещения. Чтобы определить эффективную поверхностную плотность излучения источника освещения, достаточную для воздействия на фотолюминесцентный материал, нужно поверхностную плотность Е(λ) излучения умножить на соответствующее спектральное пропускание Т(λ).

В предпочтительном варианте осуществления характеристическую кривую K_tl(BiL) получают, измеряя продолжительность послесвечения для различных значений поверхностной плотности заряжающего излучения и используя полученный результат в качестве соответствующей опорной точки характеристической кривой. В предлагаемой процедуре тестирования применяют характеристическую кривую, полученную эмпирическим образом. Ее определяют посредством интерполирования и/или экстраполирования на основе опорных точек.

В другой предпочтительной модификации процедуры тестирования получают набор характеристических кривых K_tl(BiL) для различных значений времени зарядки. В этом варианте, зная предварительно определенный уровень поверхностной плотности (BiL) заряжающего излучения, можно надежно определить, какой минимальный временной период зарядки необходим для достижения желаемой или востребованной продолжительности послесвечения.

В предпочтительном варианте процедуры тестирования светодиоды, светоотдачу которых можно настроить для определения характеристической кривой, выполняют функцию источников излучения, обеспечивающих получение нескольких различных уровней поверхностной плотности заряжающего излучения. В этом случае, используя такие уровни, характеристическую кривую, предназначенную для процедуры тестирования, можно получить без больших технических усилий.

В предпочтительном варианте осуществления способа тестирования согласно изобретению в качестве кривой А(λ) возбуждения маркировки эвакуационного маршрута применяют кривую A_pig(λ) возбуждения люминесцентных пигментов, используемых в этой маркировке. Преимущество данного варианта заключается в том, что кривая возбуждения люминесцентных пигментов, используемых в маркировке эвакуационного маршрута, хорошо известна и, таким образом, ее измерение необязательно.

В рамках способа тестирования согласно изобретению для измерения поверхностной плотности Е(λ) излучения предпочтительно использовать спектрометр.

В эффективном варианте осуществления способа тестирования уровень поверхностной плотности Е(λ) излучения определяют для усредненного расстояния между источником излучения и маркировкой эвакуационного маршрута. При определении надежного уровня плотности излучения это позволяет учесть сложные конфигурации пространства между заданным положением маркировки и позициями источников излучения. Усредненное расстояние определяют, усредняя дистанции, представленные в реальной пространственной конфигурации. В частности, установлено, что особые преимущества использование усредненного расстояния между источником излучения и маркировкой эвакуационного маршрута обеспечивает при регистрации характеристической кривой.

Согласно изобретению поставленная задача решается также посредством спектрометра, предназначенного для использования при тестировании маркировки эвакуационного маршрута. Чтобы зарядить данную маркировку до состояния послесвечения, его подсвечивают источником излучения, поместив в заданное положение относительно источника. Спектрометр по изобретению содержит память, накапливающую, в зависимости от длины волны, данные по кривой А(λ) возбуждения маркировки. Кроме того, частью спектрометра является спектральное измерительное устройство, которое регистрирует, в зависимости от длины волны, поверхностную плотность излучения от источника излучения для заданного положения маркировки. Предусмотрены также дополнительная память для накопления конкретных данных по поверхностной плотности В(λ) излучения и средство для перемножения поверхностной плотности излучения и кривой возбуждения. К дополнительной памяти подключено средство, интегрирующее накопленные данные по поверхностной плотности по всему интервалу длин волн и, таким образом, определяющее поверхностную плотность (BiL) заряжающего излучения. Кроме того, имеется оценивающее средство, содержащее набор характеристических кривых K_tl(BiL), относящихся к различным значениям времени t_l зарядки. Каждая из этих кривых определяет продолжительность послесвечения маркировки при конкретном времени t_l зарядки для плотности (BiL) заряжающего излучения, рассчитанной интегрирующим средством. Спектрометр согласно изобретению позволяет надежно оценить, обладает ли маркировка эвакуационного маршрута достаточной продолжительностью послесвечения при данном времени зарядки. Предусмотрена также возможность в качестве оценивающего средства спектрометра по изобретению использовать подходящий фотометр.

Желательно также снабдить спектрометр средством, перемножающим поверхностную плотность Е(λ) излучения и спектр Т(λ) пропускания цветного светофильтра, установленного на маркировке эвакуационного маршрута. Таким образом, перемножающее средство позволяет работать с маркировками в тех случаях, когда зарядка и свечение фотолюминесцентного материала происходят через цветные светофильтры.

Кроме того, в рамках изобретения предлагается компьютер, выполняющий процедуру тестирования по изобретению. У компьютера имеется информационный выход для результирующего значения продолжительности послесвечения и информационный вход для считывания таких параметров, как кривая А(λ) возбуждения, уровень В(А) освещенности, время t_l зарядки и набор характеристических кривых K_tl(BiL). Посредством компьютера вычисляют продолжительность послесвечения в соответствии с процедурой тестирования по изобретению.

В предпочтительном варианте осуществления предусмотрена возможность учета компьютером также спектра Т(λ) пропускания цветного светофильтра, установленного на маркировке эвакуационного маршрута.

Краткое описание чертежей

Далее процедура тестирования согласно изобретению будет описана более подробно на примере одного из вариантов осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, из которых

фиг.1 иллюстрирует кривую А(λ) возбуждения для маркировки эвакуационного маршрута,

фиг.2 иллюстрирует кривую А(λ) по фиг.1 вместе со спектром испускания осветительной СД-системы,

фиг.3 иллюстрирует взвешенный вариант спектра по фиг.2,

фиг.4 иллюстрирует характеристическую кривую с временем зарядки, равным 15 мин, построенную как функцию от заряжающей плотности излучения.

Осуществление изобретения

На фиг.1 представлена кривая А(λ) возбуждения для маркировки эвакуационного маршрута, показанная как функция от длины волны возбуждающего излучения и на данном чертеже нормированная к 100%. Максимальное возбуждение маркировки обеспечивается излучением с длиной волны приблизительно 360 нм, а в интервале длин волн выше 500 нм пигменты не возбуждаются. В предпочтительном варианте для маркировки эвакуационного маршрута применяют пигменты на основе алюмината стронция (SrAl₂O₄). Широко используются также пигменты на основе ZnS. Обычно пигменты такого назначения излучают свет с длинами волн в полосе более 500 нм, например в интервале 510-540 нм. Однако возбуждаются фотолюминесцентные пигменты в более коротковолновом интервале длин волн, составляющем, например, 200-450 нм.

На фиг.2 приведен спектр испускания осветительной СД-системы. Для получения белого света синий, зеленый и красный светодиоды смешивают друг с другом. Спектр испускания каждого из них обозначен на чертеже соответственно как 10, 12 и 14. Для наглядности спектры испускания всех диодов на фиг.2 также нормированы к 100%, однако такое нормирование необязательно. Разумеется, можно использовать светодиоды, обеспечивающие по отношению друг к другу различные уровни освещенности.

Из данных, приведенных на фиг.2, очевидно, что вклад в возбуждение пигментов, соответствующее кривой А, обеспечивают только синие светодиоды со спектром 10 испускания, а свет, излученный зелеными и красными светодиодами, в зарядке маркировки не участвует. Из сказанного понятно также, почему измерение поверхностной плотности излучения проводят на спектрометре и вследствие чего для проведения надежного обследования маркировки эвакуационного маршрута недостаточно использовать только люксметр. В варианте измерения люксметром определяют также вклад зеленых и красных светодиодов, хотя в возбуждении маркировки данный вклад не участвует. Для более четкой концептуальной дифференциации нужно иметь в виду, что в контексте изобретения основным параметром является поверхностная плотность излучения, которой в радиометрии соответствует фотометрическая концепция уровня освещенности.

На фиг.3 представлен взвешенный уровень В освещенности, который получен путем соотнесения спектра 10 испускания и кривой А, показанных на фиг.2, и, в свою очередь, является функцией длины волны. Из фиг.3 однозначно следует, что максимум спектра 10 испускания, в своем невзвешенном состоянии лежащий выше 450 нм (см. фиг.2), во взвешенном спектре смещен в интервал ниже 450 нм. Это смещение происходит вследствие резкого падения ветви А в интервале 360-500 нм.

Для упрощения представления на чертежах спектры испускания по фиг.2, 3 и взвешенный спектр В испускания представлены в произвольных единицах измерения, которые могут принимать любое желаемое значение.

В контексте процедуры тестирования согласно изобретению важным параметром является не спектр испускания светодиодов, а зарегистрированная поверхностная плотность Е(λ) излучения. Зависимость этой плотности излучения от положений маркировки эвакуационного маршрута относительно источника излучения определяется тем, что при увеличении расстояния плотность излучения снижается, т.е. один и тот же источник на большем расстоянии обеспечивает более низкую плотность излучения. Поэтому в рамках способа согласно изобретению вместо показанного на чертежах спектра испускания определяют взвешенную поверхностную плотность излучения. Однако в качественном выражении как невзвешенной, так и взвешенной поверхностной плотности излучения отвечает один и тот же вид спектра, соответствующий спектру испускания, за исключением того, что взвешенная поверхностная плотность характеризует плотность излучения для конкретной длины волны в Вт/м².

В рамках способа согласно изобретению поверхностную плотность (BiL) заряжающего излучения определяют, складывая или интегрируя соответствующие значения по всей взвешенной поверхностной плотности В(λ) излучения. По отношению к данным, представленным на фиг.3, это означает, что определяют площадь поверхности, расположенной под кривой В. Данная поверхность является мерой того, насколько интенсивно, в конечном счете, маркировка эвакуационного маршрута возбуждается (заряжается) осветительной системой.

На фиг.4 представлена характеристическая кривая, полученная для времени зарядки 15 мин, которая показывает, какую максимальную продолжительность послесвечения обеспечивает для маркировки эвакуационного маршрута конкретная поверхностная плотность (BiL) заряжающего излучения. Из данной кривой можно заключить, что для максимальной продолжительности послесвечения 400 мин требуется плотность излучения, равная по меньшей мере 2,5. При плотности заряжающего излучения, равной 7,5, обеспечивается продолжительность послесвечения 600 мин.

Способ согласно изобретению позволяет определять уровень заряжающего излучения для конкретной осветительной системы и при конкретном заданном положении относительно нее маркировки эвакуационного маршрута. На основе характеристической кривой можно затем удостовериться, обеспечивается ли таким уровнем заряжающего излучения достаточная продолжительность послесвечения. В ситуации использования способа тестирования для нескольких различных времен зарядки получают независимую характеристическую кривую 16 для каждого времени зарядки. Измерения показали, что в наборе характеристических кривых, полученных таким образом, кривые, по существу, параллельны.

Изобретение относится к области оптических измерений и касается способа тестирования маркировки эвакуационного маршрута. Маркировка подсвечивается источником излучения, предназначенным для зарядки маркировки для достижения состояния послесвечения. Способ тестирования включает в себя стадии, на которых получают кривую А(λ) возбуждения в зависимости от длины волны для маркировки эвакуационного маршрута, регистрируют поверхностную плотность Е(λ) излучения источника излучения для заданного положения маркировки эвакуационного маршрута, определяют взвешенную поверхностную плотность В(λ) как произведение поверхностной плотности излучения и кривой возбуждения, определяют поверхностную плотность (BiL) заряжающего излучения как интеграл от взвешенной поверхностной плотности по длине волны. Далее, с использованием характеристической кривой K_tl(BiL), соответствующей времени t_l зарядки, определяют, какая продолжительность послесвечения маркировки соответствует указанному значению t_l зарядки для поверхностной плотности (BiL) заряжающего излучения. Технический результат заключается в упрощении способа измерений. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ тестирования маркировки эвакуационного маршрута, которая имеет заданное положение и подсвечивается находящимся в определенной позиции относительно заданного положения источником излучения, чтобы заряжать маркировку эвакуационного маршрута для достижения состояния послесвечения, отличающийся тем, что включает следующие рабочие стадии:
- получают кривую А(λ) возбуждения в зависимости от длины волны для маркировки эвакуационного маршрута;
- регистрируют, в зависимости от длины волны, поверхностную плотность Е(λ) излучения источника излучения для заданного положения маркировки эвакуационного маршрута;
- определяют, в зависимости от длины волны, взвешенную поверхностную плотность В(λ) как произведение поверхностной плотности излучения и кривой возбуждения;
- определяют поверхностную плотность (BiL) заряжающего излучения как интеграл от взвешенной поверхностной плотности по длине волны;
- с использованием характеристической кривой K_tl(BiL), соответствующей времени t_l зарядки, находят, какая продолжительность послесвечения маркировки соответствует указанному времени t_l зарядки для определенной поверхностной плотности (BiL) заряжающего излучения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поверхностную плотность Е(λ) излучения, обеспечиваемую источником излучения, умножают на спектр Т(λ) пропускания цветного светофильтра маркировки эвакуационного маршрута.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что характеристическую кривую K_tl(BiL) находят, измеряя продолжительность послесвечения для различных значений поверхностной плотности (BiL) заряжающего излучения и используя указанную продолжительность в качестве опорной точки характеристической кривой.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что получают набор характеристических кривых K_tl(BiL) для различных времен зарядки.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве источников излучения используют светодиоды, поверхностную плотность излучения которых можно настроить для определения характеристической кривой, чтобы получить различные уровни поверхностной плотности заряжающего излучения.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кривой А(λ) возбуждения маркировки эвакуационного маршрута используют кривую A_pig(λ) возбуждения люминесцентных пигментов, находящихся в маркировке эвакуационного маршрута.

7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что поверхностную плотность Е(λ) излучения измеряют спектрометром.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что поверхностную плотность Е(λ) излучения определяют для усредненного расстояния между источником излучения и маркировкой эвакуационного маршрута.

9. Спектрометр для тестирования маркировки эвакуационного маршрута, которая имеет заданное положение и подсвечивается источником излучения, находящимся в определенной позиции относительно заданного положения, чтобы заряжать маркировку эвакуационного маршрута для достижения состояния послесвечения, при этом спектрометр содержит:
- память для накопления данных по кривой А(λ) возбуждения, построенной для маркировки эвакуационного маршрута в зависимости от длины волны;
- спектральное измерительное устройство, способное регистрировать для заданного положения маркировки эвакуационного маршрута поверхностную плотность излучения от источника излучения в зависимости от длины волны;
- дополнительную память для накопления данных по взвешенной поверхностной плотности В(λ) излучения, а также средство для перемножения поверхностной плотности излучения и кривой возбуждения;
- интегрирующее средство, имеющее доступ к дополнительной памяти для интегрирования, по длине волны, накопленных данных по поверхностной плотности и для определения, тем самым, поверхностной плотности (BiL) заряжающего излучения, и
- оценивающее средство, содержащее набор характеристических кривых K_tl(BiL), относящихся к различным значениям времени t_l зарядки, причем каждая из характеристических кривых K_tl(BiL) определяет продолжительность послесвечения маркировки эвакуационного маршрута, соответствующую времени t_l зарядки, для поверхностной плотности (BiL) заряжающего излучения, рассчитанной интегрирующим средством.

10. Спектрометр по п.9, отличающийся тем, что содержит дополнительное средство для перемножения поверхностной плотности Е(λ) излучения, обеспечиваемой источником излучения, и спектра Т(λ) пропускания цветного светофильтра маркировки эвакуационного маршрута.

11. Компьютер для осуществления способа по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что имеет информационный выход для результирующего значения продолжительности послесвечения, а также информационный вход для считывания таких параметров, как кривая А(λ) возбуждения, уровень В(λ) освещенности, время t_l зарядки и набор характеристических кривых K_tl(BiL).

12. Компьютер по п.11, отличающийся тем, что информационный вход выполнен с возможностью считывания спектра Т(λ) пропускания цветного светофильтра маркировки эвакуационного маршрута.