第五章 前照燈檢測

第五章前照燈檢測前照燈檢測儀是用來檢測機(jī)動(dòng)車前照燈配光性能和照射方向好壞的儀器。因檢測措施的不一樣，檢測儀在構(gòu)造上略有差異，按光學(xué)測量方式可分為聚光式、投影式、和自動(dòng)跟蹤光軸式（用光電池或CCD等作傳感器）等、按測試措施和功能可分為手動(dòng)、電動(dòng)、遠(yuǎn)光光軸自動(dòng)跟蹤、遠(yuǎn)近光光軸自動(dòng)跟蹤式。第一節(jié)前照燈檢測儀的構(gòu)造與工作原理一、投影式前照燈檢測儀構(gòu)造與工作原理儀器主體由車架和受光箱兩部分構(gòu)成（如南華產(chǎn)QD-100型、佛分產(chǎn)FD-2型）。受光箱用以接受被檢前照燈的光束并進(jìn)行檢測。受光箱安裝在車架上，可沿立柱由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)(或搖動(dòng)手輪)上下移動(dòng)，并可在地面上沿軌道左右移動(dòng)，外形構(gòu)造見圖2-5-1。圖2-5-1燈光儀整體構(gòu)造由被檢前照燈發(fā)出的光束經(jīng)聚光鏡會聚后，由反射鏡反射到屏幕上。屏幕呈半透明狀態(tài)，在屏幕上可看到光束的光分布圖形。該圖形近似于在10米屏幕上觀測的光分部特性。屏幕上對稱分布五個(gè)光檢測器，如圖2-5-2所示。№1及№2用以檢測垂直方向的光分布，其輸出電流經(jīng)轉(zhuǎn)換成電壓后，連接到垂直方向的指示表上。通過旋轉(zhuǎn)上下刻度盤，使反光鏡移動(dòng)，從而使№1及№2輸出信號相等，上下指示表指示為零。此時(shí)上下刻度盤指示出光軸偏移量的數(shù)值?！?及№4用以檢測左右方向的光分布狀況，其原理同上。由左右刻度盤指示出光軸偏移量。№5圖2-5-2光接受箱內(nèi)部構(gòu)造圖和硅光電池板二、自動(dòng)跟蹤光軸式前照燈構(gòu)造與工作原理（單測遠(yuǎn)光）儀器外形如圖2-5-3所示。儀器重要由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及光接受箱構(gòu)成（如佛山產(chǎn)全自動(dòng)FD-1型、南華產(chǎn)全自動(dòng)QD-300型）。底箱內(nèi)裝左右方向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及垂直方向牽引系統(tǒng)，以驅(qū)動(dòng)儀器整機(jī)作左右方向運(yùn)動(dòng)及牽引光接受箱作垂直方向運(yùn)動(dòng)。儀器可沿導(dǎo)軌左右移動(dòng)整個(gè)設(shè)備。圖2-5-3全自動(dòng)前照燈檢測儀外形構(gòu)造在光接受箱內(nèi)部有一透鏡組件（圖2-5-4）。在光接受箱的正面裝有上下左右四個(gè)光電池，用作光軸追蹤。其原理，當(dāng)上下光電池受到的光照度不一樣步，產(chǎn)生的偏差信號驅(qū)動(dòng)上下傳動(dòng)部件中的電機(jī)，牽引光接受箱向光照平衡的位置移動(dòng)。同樣，左右光電池的偏差信號驅(qū)動(dòng)左右傳動(dòng)部件中的電機(jī)，使儀器向左向右移動(dòng)，直到光軸位置偏差信號為零時(shí)，燈光儀停止移動(dòng)，燈光的光軸處在光接受箱的中心上。同步在透鏡背面的四象限光電池受到前照燈光5.3全自動(dòng)前照燈檢測儀外形構(gòu)造5.3全自動(dòng)前照燈檢測儀外形構(gòu)造圖2-5-4全自動(dòng)前照燈檢測儀的透鏡組件三、采用CCD圖像傳感器的全自動(dòng)前照燈遠(yuǎn)近光檢測儀簡介常見的檢測設(shè)備有南華廠生產(chǎn)的QD－1003、NHD-6101型遠(yuǎn)近光檢測儀、浙大鳴泉生產(chǎn)的QDC-1B型遠(yuǎn)近光檢測儀和佛山廠生產(chǎn)的FD－103型遠(yuǎn)近光檢測儀。是在全自動(dòng)遠(yuǎn)光檢測儀基礎(chǔ)上結(jié)合CCD圖像傳感器和先進(jìn)的圖像處理技術(shù)發(fā)展而來的。南華產(chǎn)NHD-6101和佛山產(chǎn)FD-103型檢測儀在透鏡的前后安裝有兩個(gè)CCD攝像機(jī)，分別負(fù)責(zé)光軸的跟蹤和前照燈配光性能和照射方向的分析，南華產(chǎn)QD-1003型檢測儀在透鏡后安裝有一種CCD攝像機(jī)用于前照燈配光性能和照射方向的分析，而光軸的跟蹤仍沿用此前的光電池措施。有的檢測儀的立柱上裝有掃描光電管陣列，其作用是掃描汽車前照燈的大概位置，以便光接受箱迅速定位。1．前照燈光軸的定位原理根據(jù)機(jī)動(dòng)車前照燈遠(yuǎn)光或近光的配光特性、CCD測量技術(shù)特點(diǎn)和聚光透鏡的聚光特性，可以對進(jìn)入儀器光接受箱未進(jìn)行聚光的機(jī)動(dòng)車前照燈遠(yuǎn)光光束進(jìn)行拍攝，運(yùn)用高性能計(jì)算機(jī)和先進(jìn)的圖像處理技術(shù)對整個(gè)光斑進(jìn)行量化分析處理，找出前照燈的光軸中心，通過控制系統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使光接受箱的光學(xué)中心和前照燈的遠(yuǎn)光（或近光）光束中心精確重疊。當(dāng)光接受箱的光學(xué)中心和前照燈的遠(yuǎn)光光束中心精確重疊時(shí)（如圖2-5-5（a）所示），上下、左右電機(jī)不動(dòng)，儀器處在平衡狀態(tài)；當(dāng)光接受箱的光學(xué)中心和前照燈的遠(yuǎn)光光束中心不重疊時(shí)（如圖2-5-5（b）所示），計(jì)算計(jì)會發(fā)出指令，使上下、左右電機(jī)走動(dòng)，直到光接受箱的光學(xué)中心和前照燈的遠(yuǎn)光光束中心精確重疊。圖2-5-5遠(yuǎn)光光心未進(jìn)行聚光時(shí)的灰度圖象2．偏角和光強(qiáng)的測量對準(zhǔn)光軸后，運(yùn)用CCD對進(jìn)入儀器光接受箱通過聚光鏡聚光后，匯集在焦平面屏幕上的機(jī)動(dòng)車前照燈遠(yuǎn)光光斑進(jìn)行拍攝，運(yùn)用高性能計(jì)算機(jī)和先進(jìn)的圖像處理技術(shù)對整個(gè)焦平面光斑進(jìn)行量化分析處理，找出其光束中心，不一樣的偏角的光束其光學(xué)中心成像在焦平面上的位置也不一樣，不一樣光強(qiáng)的點(diǎn)，其在圖像上的灰度也不一樣，光強(qiáng)越強(qiáng)的點(diǎn)，光斑越白，光強(qiáng)越小的點(diǎn)，光斑越暗。FD-103型前照燈儀檢測儀這樣就可以測出機(jī)動(dòng)車前照燈遠(yuǎn)光燈的角度和光強(qiáng)。當(dāng)機(jī)動(dòng)車前照燈遠(yuǎn)光的偏角為零度時(shí)，遠(yuǎn)光（或近光）燈光束通過聚光透鏡聚光后，其成像在焦平面光學(xué)中心也在焦平面的中心，其成像在焦平面的光分布圖如圖2-5-6(a)所示。當(dāng)機(jī)動(dòng)車前照燈遠(yuǎn)光的偏角不為零度時(shí)，遠(yuǎn)光燈光束通過聚光透鏡聚光后，其成像在焦平面光學(xué)中心也不在焦平面的中心，其成像在焦平面的光分布圖如圖2-5-6(b)所示。圖2-5-6聚光后焦平面的光分布圖 汽車前照燈的近光為非對稱式，即光形分布有一條明顯的明暗截止線。非對稱式配光有兩種：一種是在配光屏幕上，明暗截止線的水平部分在V-V線的左半邊，右半邊為水平線向上成15°的斜線，如圖2-5-7（a）所示。另一種是明暗截止線右半邊為水平線向上成45°斜線至垂直距離25cm轉(zhuǎn)向水平的折線，由于明暗截止線呈Z形，亦稱Z形配光，如圖2-5-7(b)所示。圖2-5-7第二節(jié)前照燈檢查措施和數(shù)據(jù)分析一、前照燈操作規(guī)程1．驗(yàn)前儀器及車輛準(zhǔn)備(1)測試儀受光面應(yīng)清潔，軌道內(nèi)無雜物。(2)車輛輪胎氣壓符合原則規(guī)定，前照燈玻璃應(yīng)清潔。2．檢查程序(1)車輛正直居中行駛，在前照燈離檢測燈箱1m(或根聽闡明書規(guī)定的距離)處停車。(2)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)處在怠速狀態(tài)，置變速器于空檔，電源處在充電狀態(tài)，啟動(dòng)前照燈遠(yuǎn)光。(3)啟動(dòng)前照燈檢測儀開始測量，不一樣型號的檢測儀操作措施不一樣，請按闡明書規(guī)定操作。(4)在并列的前照燈（四燈制）進(jìn)行檢測時(shí)，應(yīng)將與受檢燈相鄰的燈遮蔽。(5)檢測完畢，前照燈檢測儀歸位，車輛駛離。3．注意事項(xiàng)停車位置要精確，車身縱向中心線要垂直于前照燈受光面，否則重要會影響光束左右偏測量的精確性。初檢與復(fù)檢時(shí)盡量由同一檢查員引車操作，駕駛員體重的變化會對光束上下偏測量的精確性和反復(fù)性導(dǎo)致影響，尤其對微型車影響較大。(3)前照燈檢測儀正在移動(dòng)或?qū)⒁苿?dòng)時(shí)，嚴(yán)禁車輛通過。(4)檢測完畢后車輛要及時(shí)駛離，車身不得長時(shí)間擋住軌道。4．前照燈檢測儀的保養(yǎng) (1)儀器的立柱應(yīng)保持清潔，并每天加潤滑油少許，以利滑行。 (2)導(dǎo)軌的表面應(yīng)保持潔凈，清除沙粒、油泥、小石子等。嚴(yán)禁加油潤滑表面。 (3)每年對燈光儀進(jìn)行校準(zhǔn)。二、前照燈檢測原則1．前照燈遠(yuǎn)光光束發(fā)光強(qiáng)度檢測原則（見表2-5-1）前照燈遠(yuǎn)光光束發(fā)光強(qiáng)度檢測原則表2-5-1機(jī)動(dòng)車類型檢查項(xiàng)目新注冊車在用車兩燈制四燈制兩燈制四燈制最高設(shè)計(jì)時(shí)速不不小于70km/h的汽車10000800080006000其他汽車1800015000150001四燈制是指前照燈具有四個(gè)遠(yuǎn)光光束；采用四燈制的機(jī)動(dòng)車其中兩只對稱的燈到達(dá)兩燈制的規(guī)定期視為合格。2.前照燈光束偏移量檢測原則 (1)在檢查前照燈近光光束照射位置時(shí)，前照燈照射在距離10m的屏幕上時(shí)，乘用車前照燈近光光束明暗截止線轉(zhuǎn)角或中點(diǎn)的高度應(yīng)為0.7H～0.9H（H為前照燈基準(zhǔn)中心高度，下同），其他機(jī)動(dòng)車（拖拉機(jī)運(yùn)送機(jī)組除外）應(yīng)為0.6H～0.8H。機(jī)動(dòng)車（裝有一只前照燈的機(jī)動(dòng)車除外）前照燈近光光束水平方向位置向左偏不容許超過170mm，向右偏不容許超過350mm。 (2)輪式拖拉機(jī)運(yùn)送機(jī)組裝用的前照燈近光光束照射位置，按照上述措施檢查時(shí)，規(guī)定在屏幕上光束中點(diǎn)的離地高度不容許不小于0.7H；水平位置規(guī)定，向右偏不容許超過350mm，不容許向左偏移。 (3)在檢查前照燈遠(yuǎn)光光束及遠(yuǎn)光單光束照射位置時(shí)，前照燈照射在距離10m的屏幕上時(shí)，規(guī)定在屏幕光束中心離地高度，對乘用車為0.9H～1.0H，對其他機(jī)動(dòng)車為0.8H～0.95H；機(jī)動(dòng)車（裝有一只前照燈的機(jī)動(dòng)車除外）前照燈遠(yuǎn)光光束水平方向位置規(guī)定，左燈向左偏不容許超過170mm，向右偏不容許超過350mm。右燈向左或向右偏均不容許超過350mm。三、汽車前照燈檢測成果的分析與故障診斷 1．前照燈發(fā)光強(qiáng)度偏低：在前大燈照射位置對的的前提下，應(yīng)檢查反光鏡的光澤與否明亮；燈泡與否老化；蓄電池到燈座的導(dǎo)線電壓降與否過大；與否存在搭鐵不良等原因。 2．前照燈光束照射位置偏斜：可在前大燈檢測儀上通過大燈上的調(diào)整裝置進(jìn)行調(diào)整。 3．劣質(zhì)大燈的問題：沒有光形；前照燈近光亮區(qū)暗；前照燈近光暗區(qū)漏光；前照燈遠(yuǎn)光亮區(qū)暗。原因：配光鏡和反光鏡的角度、弧線以及它們之間的互相配合存在設(shè)計(jì)問題；配光鏡材責(zé)問題，對光的吸取率高；反光罩加工粗糙，材料低劣，導(dǎo)致反光率差。第三節(jié)前照燈檢測儀計(jì)量檢定規(guī)程技術(shù)規(guī)定《JJG745-機(jī)動(dòng)車前照燈檢測儀檢定規(guī)程》1．外觀(1)前照燈儀應(yīng)有銘牌，銘牌上應(yīng)標(biāo)有儀器名稱、規(guī)格型號、制造廠名、生產(chǎn)日期、出廠編號和計(jì)量器具制造許可證標(biāo)志等。(2)前照燈儀各運(yùn)動(dòng)部件應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、平穩(wěn)、鎖定可靠。光學(xué)器件應(yīng)清潔、無斑點(diǎn)、氣泡和劃痕等影響測量精確度的缺陷。(3)前照燈儀應(yīng)有發(fā)光強(qiáng)度、光軸偏移值（角）的顯示儀表。顯示儀表為指針式的，表盤應(yīng)清晰，指針不應(yīng)彎曲，指針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)出現(xiàn)跳動(dòng)、卡滯等現(xiàn)象；顯示儀表為數(shù)顯式的，顯示應(yīng)完整清晰、不應(yīng)有影響讀數(shù)的缺陷。(4)打印及顯示配有打印機(jī)裝置或配置在計(jì)算機(jī)控制的機(jī)動(dòng)車檢測線上的自動(dòng)式前照燈儀，其儀表顯示值、打印值或線上計(jì)算機(jī)顯示值均應(yīng)符合示值誤差的規(guī)定。2．計(jì)量性能規(guī)定(1)發(fā)光強(qiáng)度①光軸偏移值（角）為零時(shí)，發(fā)光強(qiáng)度的示值誤差不不小于±12％。②光軸偏移值（角）在檢定范圍內(nèi)的任意值時(shí)，發(fā)光強(qiáng)度的示值誤差不不小于±15％。(2)光軸偏移值（角）①發(fā)光強(qiáng)度為定置（如15kcd）時(shí)，光軸偏移值（角）的示值誤差不不小于如下規(guī)定： 初次檢定±3.5cm/dam(±12′)（dam表達(dá)10米 后續(xù)檢定和使用中檢定±4.4cm/dam(±15′)②自動(dòng)式前照燈儀的光軸偏移值(角)示值間差不不小于如下規(guī)定:初次檢定±3.5cm/dam(±12′)后續(xù)檢定和使用中檢定±4.4cm/dam(±15′)③發(fā)光強(qiáng)度變化時(shí)，光軸偏移值（角）的示值誤差不不小于±3.5cm/dam(±12′)。(3)跟蹤時(shí)間 自動(dòng)式前照燈儀在能接受前照燈光束照射的范圍內(nèi)，自動(dòng)跟蹤測定期間不不小于20s。(4)近光明暗截止線轉(zhuǎn)角或中點(diǎn)偏移值（角） 對遠(yuǎn)、近光都能檢測的前照燈儀，其近光明暗截止線轉(zhuǎn)角或中點(diǎn)偏移值（角）示值誤差不不小于±4.4cm/dam(±15′)。(5)疲勞性 前照燈儀的疲勞性：其發(fā)光強(qiáng)度示值的相對變化不超過±3％。(6)高度及高度比 前照燈儀的基準(zhǔn)中心離地高度示值誤差不不小于±1cm。對帶有高度比顯示的前照燈儀，其高度比測量范圍應(yīng)為0.45～1.20。高度比示值誤差不不小于±0.05％。(7)導(dǎo)軌水平面度 前照燈儀導(dǎo)軌水平面度應(yīng)在3mm/m(10′)范圍內(nèi)。復(fù)習(xí)思索題按測試措施和功能分類前照燈檢測儀有哪幾種類型？手動(dòng)或電動(dòng)投影式燈光檢測儀，靠什么裝置來完畢找正車身的？靠什么裝置來完畢光軸跟蹤的？靠調(diào)整什么