Прибор для проверки качества солнцезащитных очков

Полезная модель относится к оптическим приборам и предназначена для проверки оптического пропускания линз солнцезащитных очков. Функциональное назначение солнцезащитных очков характеризуется их прозрачностью в видимой и ультрафиолетовой части солнечного света. При использовании затемненных очков зрачок глаза расширяется и, если прозрачность солнцезащитных очков в области ультрафиолета значительная, в глаз может попасть недопустимо большая доза ультрафиолетового излучения.
Ввиду того, что воздействие ультрафиолетового излучения на органы зрения человека может повлечь негативные для здоровья последствия, во многих странах мира существуют нормативные требования к светопропускающей способности линз солнцезащитных очков. Стандарты Европы, США и Российской Федерации предъявляют разные требования к солнцезащитным очкам. В соответствии с американским стандартом ANSI Z80.3 – 2001 в солнцезащитных очках линзы в области УФ UVB (280-315 нм) должны пропускать не более 1% ультрафиолетового излучения. Европейский стандарт EN 1836:2005 предусматривает 4 степени защиты от УФ облучения: «0» – неэффективная защита; «2» – удовлетворительная защита; «6» – хорошая защита и «7» – полная защита (при этом пропускается не более 5% УФ излучения в области 380 нм). В Российской Федерации установлены требования, что при коэффициенте пропускания в видимом диапазоне τ в области длин волн 280-315 нм коэффициент пропускания не должен быть более 0,1 τ, а в области длин волн 315-380 нм для очков с коэффициентом пропускания τ от 0,43 до 0,8 коэффициент пропускания в указанном УФ диапазоне может совпадать с коэффициентом пропускания в видимом диапазоне, а для очков с коэффициентом пропускания τ от 0,08 до 0,18 коэффициент пропускания в ультрафиолетовом диапазоне не должен превышать 0,5 τ [ГОСТ Р 51831-2001 «Очки солнцезащитные»].
Из уровня техники известны приборы для проверки светопропускания линз очков, например, спектрофотометр фирмы Perkin-Elmer или спектрофотометры СФ-26, СФ-56, СФ-2000 [Спектрофотометр СФ-26, СФ-56, СФ-2000, АО ЛОМО. Техническое описание и инструкция по эксплуатации]. Измерения можно проводить в диапазоне длин волн от 190 нм до 1100 нм. Указанные приборы содержат источники и приемники излучения в видимой и ультрафиолетовой областях спектра и позволяют размещать линзы солнцезащитных очков между источниками и приемниками излучения.
Однако процедура проверки линз светозащитных очков не является экспрессной, а сами указанные оптические приборы являются дорогостоящими и не могут широко использоваться, например, в салонах по продаже очков.
Заявляемое техническое решение предполагает создание прибора для экспрессной проверки качества солнцезащитных очков. Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции и снижение затрат на изготовление. Также техническим результатом является создание прибора для быстрой проверки линз солнцезащитных очков в диапазоне, в котором действие ультрафиолетового облучения приводит к катаракте хрусталика.
Технический результат достигается решением технической задачи по оптимизации конструкции, а именно: созданием прибора, содержащего источники и приемники излучения в видимой и ультрафиолетовой областях спектра и устройство для размещения линз солнцезащитных очков между источниками и приемниками излучения. В приборе содержатся светодиоды с длинами волн 530 нм и 305 нм и, по крайней мере, один фотоприемник с чувствительностью в диапазоне излучения светодиодов.
2
Обоснованием использования длины волны 305 нм является то, что облучение при этой длине волны приводит к катаракте хрусталика уже при достаточно малой дозе облучения (0,15 Дж/см).
Схема прибора приведена на фиг.1, где:
1 – светодиод (длина волны 525 нм);
2 – светодиод (длина волны 305 нм);
3 – фотоприемник;
4 – приспособление для размещения линзы;
5 – источник питания;
6 – устройство для усиления и индикации тока фотоприемника.
Светодиоды (1, 2) расположены непосредственно над приспособлением (4) для размещения линзы очков. Работа светодиодов обеспечивается подключением их к источнику (5), созданному для питания светодиодов однополярным переменным током. Непосредственно под приспособлением (4), служащим для размещения линзы очков, расположен фотоприемник (3), в качестве которого может использоваться кремниевый фотодиод, чувствительный как к видимому, так и к УФ излучению. Вместо одного фотодиода могут использоваться два фотодиода, один из которых фиксирует излучение в видимом диапазоне, а второй – в ультрафиолетовом диапазоне. Фотоприемник (3) подключен к устройству для усиления и индикации тока фотоприемника (6).
Измерения проводятся следующим образом. Прибор включается. Подаваемый последовательно на фотодиоды (1, 2) ток устанавливается такой величины, чтобы на устройстве для усиления и индикации тока фотоприемника (6) отображалось показание «100». Прибор выключается. Далее между светодиодами (1, 2) и фотоприемником (3) вставляется линза солнцезащитных очков. Затем последовательно включается каждый светодиод. При этом наблюдаются показания, отражаемые на устройстве для усиления и индикации тока фотоприемника (6). Для качественных солнцезащитных очков сигнал от светодиода, работающего в ультрафиолетовой области спектра должен быть, по крайне мере, в 10 раз меньше, чем сигнал от светодиода, работающего в видимой области спектра, в соответствии с требованиями стандартов, а также для обеспечения безопасности органов зрения человека при использовании солнцезащитных очков с испытуемыми линзами.
При использовании прибора по назначению при измерении светопропускающей способности линз различных солнцезащитных очков было установлено, что некоторые солнцезащитные очки полностью поглощают излучение в области 305 нм, однако также имеются солнцезащитные очки с недопустимо высокой долей пропускания излучения в указанной ультрафиолетовой области солнечного спектра. В связи с этим применимость данного прибора на рынке солнцезащитных очков весьма актуальна.