一種基于LED彩色發(fā)光陣列的結(jié)構(gòu)表面應(yīng)變直觀評價方法與流程

本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)表面應(yīng)變的分析評價方法，尤其涉及一種基于LED彩色發(fā)光陣列的結(jié)構(gòu)表面應(yīng)變直觀評價方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)行結(jié)構(gòu)應(yīng)變的測量分析方法主要有：（1）電阻應(yīng)變法，通過測量電阻應(yīng)變片對應(yīng)于結(jié)構(gòu)表面應(yīng)變的電阻值變化，確定結(jié)構(gòu)表面應(yīng)變狀態(tài)，其缺點有若應(yīng)變片材料與結(jié)構(gòu)材料的不一致，電阻應(yīng)變片將產(chǎn)生附加電阻，影響測量精度等。（2）光彈應(yīng)變法，將制作在結(jié)構(gòu)表面并隨結(jié)構(gòu)一同變形的試件柵與不隨結(jié)構(gòu)變形的參考柵互相接觸重疊，形成干涉云紋，對云紋進行分析來表征結(jié)構(gòu)表面的應(yīng)變狀態(tài)，其缺點是測量精度受光柵尺度和精度的影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種基于對LED彩色發(fā)光陣列的表觀光色進行分析，從而定性或定量地評價結(jié)構(gòu)表面應(yīng)變狀態(tài)的方法。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種基于LED彩色發(fā)光陣列的結(jié)構(gòu)表面應(yīng)變直觀評價方法，其特征是，包括以下步驟：

（1）在基板上制作若干組LED彩色發(fā)光單元，若干組LED彩色發(fā)光單元構(gòu)成LED彩色發(fā)光陣列；

（2）對若干組LED彩色發(fā)光單元構(gòu)成的LED彩色發(fā)光陣列進行校正，使各個LED彩色發(fā)光單元均顯現(xiàn)白色；

（3）將基板貼合在被評價結(jié)構(gòu)表面；

（4）目測或利用光色測量儀器分析基板表面LED彩色發(fā)光陣列的表觀光色分布及變化，定性或定量評價相應(yīng)結(jié)構(gòu)表面的應(yīng)變狀態(tài)。所述LED彩色發(fā)光單元由紅、綠、藍三種光色的LED組成。

所述LED彩色發(fā)光單元由紅、綠、藍三種光色的LED組成。

所述基板材料與被評價結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)變特性相同或相近，基板上LED彩色發(fā)光單元的組數(shù)及排列方式依據(jù)被評價結(jié)構(gòu)表面的特點和評價要求而定。

所述LED彩色發(fā)光單元由紅、綠、藍三種光色的LED呈品字形排列構(gòu)成。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理簡單、生產(chǎn)制造容易、使用方便，可以用對工業(yè)設(shè)備、建筑、橋梁、水壩等工程領(lǐng)域的金屬、混凝土等材質(zhì)的結(jié)構(gòu)表面的應(yīng)變/應(yīng)力狀況進行分析。通過本發(fā)明，在基板上制作若干組LED彩色發(fā)光單元構(gòu)成LED彩色發(fā)光陣列；LED彩色發(fā)光單元由紅、綠、藍3種光色的LED組成，基板上LED彩色發(fā)光單元的組數(shù)及排列方式依據(jù)被評價結(jié)構(gòu)表面的特點和評價要求而定；基板材料與被評價結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)變特性相同或相近；基板粘合在被評價結(jié)構(gòu)表面。

由于基板固結(jié)在被評價結(jié)構(gòu)的表面，且基板材料與被評價結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)變特性相同或相近，結(jié)構(gòu)表面的應(yīng)變分布及變化傳遞到基板表面，一方面使LED彩色發(fā)光單元中3種光色的LED的封裝體發(fā)生不同程度的形變而改變其光通量，另一方面使LED彩色發(fā)光單元中3種光色的LED之間的相對位置關(guān)系發(fā)生變化而改變其光通量的比例關(guān)系，而原理上，每組LED彩色發(fā)光單元因其所包含的3種光色的LED光通量比例的不同而顯現(xiàn)出不同的表觀光色，使基板上LED彩色發(fā)光陣列顯現(xiàn)出與結(jié)構(gòu)表面應(yīng)變分布對應(yīng)的表觀光色分布。

優(yōu)選的，利用光色測量儀器分析基板表面LED彩色發(fā)光陣列的表觀光色分布及變化情況，定量分析待評價結(jié)構(gòu)表面的應(yīng)變分布及變化。

或者通過目測基板表面LED彩色發(fā)光陣列的表觀光色分布及變化，定性分析待評價結(jié)構(gòu)表面的應(yīng)變分布及變化；

進一步的，基于結(jié)構(gòu)表面應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系，本方法也可用于評價結(jié)構(gòu)表面應(yīng)力分布及其變化。

進一步的，基于結(jié)構(gòu)表面和結(jié)構(gòu)其它部分的應(yīng)力/應(yīng)變關(guān)系，本方法也可用于評價結(jié)構(gòu)各部分的應(yīng)力/應(yīng)變分布及其變化。

本發(fā)明利用基板表面LED彩色發(fā)光陣列的表觀光色與被評價結(jié)構(gòu)表面對應(yīng)位置處應(yīng)變之間的關(guān)系，定性或定量分析和評價相應(yīng)結(jié)構(gòu)表面的應(yīng)變分布及變化，原理獨特、操作簡便易行。

綜上，本發(fā)明利用基板表面LED彩色發(fā)光陣列的表觀光色與被評價結(jié)構(gòu)表面對應(yīng)位置處應(yīng)變之間的關(guān)系，定性或定量分析和評價相應(yīng)結(jié)構(gòu)表面的應(yīng)變分布及變化，原理獨特、操作簡便易行。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中LED彩色發(fā)光陣列總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中基板上電源導(dǎo)線結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明中紅、綠、藍3種光色的LED芯片安裝位置標示局部示意圖；

圖4是本發(fā)明中紅、綠、藍3種光色的LED芯片點膠、內(nèi)連結(jié)構(gòu)局部示意圖；

圖5是本發(fā)明中LED彩色發(fā)光單元結(jié)構(gòu)剖視示意圖。

圖中：1基板、2LED彩色發(fā)光單元、20芯片電極、21紅光LED芯片、22綠光LED芯片、23藍光LED芯片、3LED供電導(dǎo)線、31電源正總導(dǎo)線、32電源負總導(dǎo)線、33電源正支路導(dǎo)線、34電源負支路導(dǎo)線、4粘片膠、41導(dǎo)電銀膠、42絕緣膠、5芯片膠封、6鍵合引線。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明作進一步說明。

實施例：

如圖1、2、3、4和5所示，一種基于LED彩色發(fā)光陣列的結(jié)構(gòu)表面應(yīng)變直觀評價方法，在基板1上制作若干組LED彩色發(fā)光單元2，若干組LED彩色發(fā)光單元2構(gòu)成LED彩色發(fā)光陣列，所述LED彩色發(fā)光單元2由紅、綠、藍3種光色的LED呈品字形排列構(gòu)成，所述基板1與被評價結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)變特性相同或相近，其具體實施步驟如下：

（1）在基板1上制作LED供電導(dǎo)線3，LED供電導(dǎo)線3包括電源正總導(dǎo)線31、電源負總導(dǎo)線32和若干電源正支路導(dǎo)線33、電源負支路導(dǎo)線34；在基板1上標示紅、綠、藍3種光色的LED芯片的安裝位置R、G、B；

（2）在基板1表面標示的LED芯片安裝位置R、G、B點注粘片膠4，將帶有背面電極的GaAs襯底紅光LED芯片21采用導(dǎo)電銀膠41并點注在芯片電極20對應(yīng)位置，將藍寶石絕緣襯底綠光LED芯片22和藍光LED芯片23采用絕緣膠42并點注在標示的安裝位置中部，即藍寶石絕緣襯底綠光LED芯片22和藍光LED芯片23采用絕緣膠42分別點注在標示的G處、B處安裝位置中部；

（3）將紅、綠、藍3種光色的LED芯片安置于基板1表面標示的安裝位置R、G、B；

（4）預(yù)固膠，優(yōu)選的預(yù)固膠溫度150℃，預(yù)固膠時間3～5分鐘；

（5）利用光色測量儀器校正基板1表面各個LED彩色發(fā)光單元2的表觀光色：微調(diào)每組LED彩色發(fā)光單元中紅、綠、藍3種光色LED芯片的相對位置和朝向，使各個LED彩色發(fā)光單元的表觀光色均顯現(xiàn)為白色；

（6）固膠，固結(jié)芯片，優(yōu)選的固結(jié)溫度150～170℃，固結(jié)時間45～100分鐘；

（7）鍵合引線6內(nèi)連綠光LED芯片22和藍光LED芯片23的芯片電極20至電源支路導(dǎo)線（電源正支路導(dǎo)線33、電源負支路導(dǎo)線34），優(yōu)選的采用金絲球焊方式，或者硅鋁絲壓焊方式；紅光LED芯片21通過導(dǎo)電銀膠41內(nèi)連至電源支路導(dǎo)線（電源正支路導(dǎo)線33、電源負支路導(dǎo)線34）；

（8）倒覆基板1使之與LED成型模槽貼合，并注入環(huán)氧封膠；

（9）預(yù)固膠，優(yōu)選的預(yù)固膠溫度150℃，時間4分鐘；

（10）使基板1與LED成型模槽脫離；

（11）利用光色測量儀器二次校正基板1表面各個LED彩色發(fā)光單元的表觀光色：微調(diào)每組LED彩色發(fā)光單元中已預(yù)固芯片膠封5的紅、綠、藍3種光色的LED的相對位置和朝向，使各個LED彩色發(fā)光單元的表觀光色均顯現(xiàn)為白色；

（12）固膠及老化，優(yōu)選的固膠老化溫度120℃，時間60分鐘；

以上步驟完成基板的制作。

（13）將基板1粘結(jié)在待評價結(jié)構(gòu)表面；

（14）優(yōu)選的，采用光色測量儀器分析基板表面LED彩色發(fā)光陣列的表觀光色分布及變化情況，據(jù)此定量分析待評價結(jié)構(gòu)表面的應(yīng)變狀態(tài)；

或者，通過目測基板表面LED彩色發(fā)光陣列的表觀光色分布及變化，定性分析待評價結(jié)構(gòu)表面的應(yīng)變狀態(tài)。

熟知本領(lǐng)域的人士將理解，雖然這里為了便于解釋已描述了具體實施例，但是可在不背離本發(fā)明精神和范圍的情況下做出各種改變。因此，除了所附權(quán)利要求之外，不能用于限制本發(fā)明。