專利名稱：一種帶有光纖測(cè)量頭的反光率測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及反光率測(cè)量技術(shù)，具體是指一種帶有光纖測(cè)量頭的反光率測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
反光率是各類反光鏡的一項(xiàng)基本技術(shù)指標(biāo)，機(jī)動(dòng)車后視鏡、車輛燈具反光鏡、工業(yè)/民用反光鏡等都需要便捷可靠的反光率測(cè)量方法和系統(tǒng)，目前已有的光反光率測(cè)量技術(shù)與系統(tǒng)主要有兩種直接測(cè)量方法和間接(積分球)測(cè)量方法及系統(tǒng)。
(1)直接測(cè)量系統(tǒng)由光源、平行光管、旋轉(zhuǎn)臂、光電接收器及儀表組成，光電接收器安裝在旋轉(zhuǎn)臂上，旋轉(zhuǎn)中心上方是待測(cè)鏡安裝臺(tái)，工作原理是光源經(jīng)平行光管成為平行光，安裝在旋轉(zhuǎn)臂上的光電接收器首先直接接收平行光管發(fā)出的光通量值F0，之后安裝待測(cè)反光鏡，旋轉(zhuǎn)光電接收器，測(cè)量經(jīng)反光鏡反光后的出射光通量值F，反光鏡的反光率R＝F/F0×100％.
(2)間接(積分球)反光率測(cè)量系統(tǒng)由光源、平行光管、積分球、光電接收器及儀表組成，積分球開有三個(gè)孔，分別用于安裝光電器件、放置反光鏡及導(dǎo)入測(cè)量光束，工作原理是先將已知反光率R0的參考反光鏡放置在積分球測(cè)量孔處，此時(shí)平行測(cè)量光束經(jīng)參考反光鏡后投射在積分球內(nèi)表面，內(nèi)表面涂有白體漫射涂層，經(jīng)內(nèi)表面多次漫反射后在光電器件表面形成相應(yīng)的照度值E0，之后去除參考反光鏡，代之以待測(cè)反光鏡，此時(shí)光電器件的照度值E，則待測(cè)反光鏡的反光率可通過(guò)計(jì)算得出，即R＝E/E0·R0。
上述已有的反光率測(cè)量方法及系統(tǒng)各有特點(diǎn)，但都有其技術(shù)局限性直接測(cè)量方法和系統(tǒng)精度較高，但光電器件的感光面積較大，同時(shí)當(dāng)被測(cè)反光鏡的面型不是平面時(shí)，該系統(tǒng)的適用性受到限制；間接測(cè)量方法可以測(cè)量有一定曲率的反光鏡的反光率，但要求待測(cè)反光鏡適當(dāng)大，由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也比較大，當(dāng)反光鏡的面積小或曲率較大時(shí)，這種系統(tǒng)的使用受到限制，當(dāng)允許測(cè)量的空間受限時(shí)，這兩種系統(tǒng)測(cè)量都無(wú)法進(jìn)行正常的測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種帶有光纖測(cè)量頭的反光率測(cè)量裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于反光鏡面積較小(點(diǎn)測(cè)量)或反光鏡曲率較大、測(cè)量空間狹窄的場(chǎng)合。
本發(fā)明的目的通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)本帶有光纖測(cè)量頭的反光率測(cè)量裝置，包括光源、照明光纖束、接收光纖束、光電接收元件及儀表組成，所述光源與照明光纖束的輸入端光路連接，接收光纖束與照明光纖束并列設(shè)置，照明光纖束的測(cè)量端及接收光纖束的接收端的外形為端面是凹面的光纖測(cè)量頭，光纖測(cè)量頭與待測(cè)反光鏡面光路連接，接收光纖束的輸出端與光電接收元件的接收平面直接粘接或通過(guò)匯聚透鏡耦合，所述光電接收元件與儀表連接。
為提高光源的光通利用率，照明光纖束的輸入端與光源之間設(shè)有一個(gè)聚光鏡，光源發(fā)出的光經(jīng)聚光鏡匯集至照明光纖束。所述照明光纖束和接收光纖束可以是剛性的也可以是柔性的，當(dāng)使用柔性光纖束時(shí)，除了一般測(cè)量用途外，尤其適合于測(cè)量曲率大、面積小及測(cè)量空間狹窄的場(chǎng)合。
所述接收光纖束與照明光纖束并列設(shè)置時(shí)，以照明光纖束的測(cè)量端的測(cè)量光經(jīng)待測(cè)反光鏡面的反光后能夠被接收光纖束陣列覆蓋為原則，所述光纖測(cè)量頭內(nèi)照明光纖束、接收光纖束可以設(shè)計(jì)為均布排列。同時(shí)，光纖測(cè)量頭的端面制作成凹面利于接收反射光，使用時(shí)，將光纖測(cè)量頭貼近待測(cè)反光鏡面，即可快速確定反光鏡的反光率。
作為優(yōu)選的方案，所述接收光纖束由多層光纖同心套接而成，照明光纖束沿接收光纖束的軸心均布。
為方便使用，所述光纖測(cè)量頭端面設(shè)有一個(gè)防護(hù)端蓋；防護(hù)端蓋的內(nèi)側(cè)還安裝有已知光反光率的標(biāo)定反光鏡，該標(biāo)定反光鏡起標(biāo)定校準(zhǔn)作用，防護(hù)端蓋還具有防塵作用。
所述光源連接有光調(diào)制電路，通過(guò)光調(diào)制電路對(duì)光源驅(qū)動(dòng)電流調(diào)制，實(shí)現(xiàn)測(cè)量光為脈動(dòng)光，或者光源和照明光纖束輸入端之間設(shè)有機(jī)械斬光板，通過(guò)機(jī)械斬光板轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)測(cè)量光為脈動(dòng)光，從而光電接收元件接收的是特定頻率的脈動(dòng)光信號(hào)，并通過(guò)儀表中設(shè)有的鎖頻放大電路后輸入其后儀表，處理后得出待測(cè)反光鏡面的反光率，可以很大程度抑制直流背景光的影響。
本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)及效果1、實(shí)現(xiàn)了便攜式結(jié)構(gòu)，可進(jìn)行小面積(點(diǎn))測(cè)量，適用于較小曲率半徑反光面的反光率測(cè)量；
2、通過(guò)選擇柔性照明光纖束和接收光纖束，可方便用于測(cè)量場(chǎng)合狹窄的場(chǎng)合，同時(shí)采用光調(diào)制電路、鎖相放大電路提高抗環(huán)境光干擾能力，用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的適應(yīng)性好；3、光纖測(cè)量頭設(shè)有能夠起參考光反光鏡和防護(hù)雙重作用的端蓋，每次測(cè)量前裝置能方便的進(jìn)行標(biāo)定，測(cè)量效率有效提高；4、裝置的制造成本相對(duì)較低。


圖1是本發(fā)明一種帶有光纖測(cè)量頭的反光率測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示照明光纖束輸入端的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1所示接收光纖束輸出端的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖1所示光纖測(cè)量頭端面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖1所示光纖測(cè)量頭的防護(hù)端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例如圖1、2、3所示，本帶有光纖測(cè)量頭的反光率測(cè)量裝置，包括光源1、照明光纖束3、接收光纖束6、光電接收元件7及儀表8組成，光源1與照明光纖束3的輸入端光路連接，為提高光源的光通利用率，照明光纖束3的輸入端與光源1之間設(shè)有一個(gè)聚光鏡2，光源1發(fā)出的光經(jīng)聚光鏡2匯集至照明光纖束3。接收光纖束6與照明光纖束3并列設(shè)置，照明光纖束3的測(cè)量端及接收光纖束6的接收端的外形為端面是凹面的光纖測(cè)量頭4，光纖測(cè)量頭4與待測(cè)反光鏡面5光路連接，接收光纖束6的輸出端與光電接收元件7的接收平面直接粘接或通過(guò)匯聚透鏡耦合，光電接收元件7與儀表8連接。
為保證均勻接收，光纖測(cè)量頭4端面的凹面設(shè)計(jì)和口徑應(yīng)保證測(cè)量時(shí)反光均能落在接收光纖束6的分布范圍內(nèi)，如圖4所示，光纖測(cè)量頭4內(nèi)照明光纖束3、接收光纖束6均布排列，接收光纖束6由多層光纖同心套接而成，照明光纖束3沿接收光纖束6的軸心均布。同時(shí)，光纖測(cè)量頭4的端面制作成凹面利于接收反射光，使用時(shí)，將光纖測(cè)量頭4貼近待測(cè)反光鏡面5，即可快速確定反光鏡的反光率。
如圖5所示，為方便使用，光纖測(cè)量頭4端面設(shè)有一個(gè)防護(hù)端蓋9；防護(hù)端蓋9的內(nèi)側(cè)還安裝有已知光反光率的標(biāo)定反光鏡10，該標(biāo)定反光鏡10起標(biāo)定校準(zhǔn)作用，防護(hù)端蓋9還具有防塵作用。
照明光纖束3和接收光纖束6可以是剛性的也可以是柔性的。當(dāng)使用柔性光纖束時(shí)，除了一般測(cè)量用途外，尤其適合于測(cè)量曲率大、面積小及測(cè)量空間狹窄的場(chǎng)合。
光源1連接有光調(diào)制電路，通過(guò)光調(diào)制電路對(duì)光源驅(qū)動(dòng)電流調(diào)制，實(shí)現(xiàn)測(cè)量光為脈動(dòng)光，或者光源1和照明光纖束3輸入端之間設(shè)有機(jī)械斬光板，通過(guò)機(jī)械斬光板轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)測(cè)量光為脈動(dòng)光，從而光電接收元件7接收的是特定頻率的脈動(dòng)光信號(hào)，并通過(guò)儀表8中設(shè)有的鎖頻放大電路后輸入其后儀表，處理后得出待測(cè)反光鏡的反光率，可以很大程度抑制直流背景光的影響。
本帶有光纖測(cè)量頭的反光率測(cè)量裝置是這樣工作的光源1發(fā)出的光經(jīng)聚光鏡2匯集至照明光纖束3，通過(guò)光纖測(cè)量頭4中照明光纖束3投射在待測(cè)反光鏡面5上，再由光纖測(cè)量頭4中的接收光纖束6的接收端收集傳至接收光纖束6的輸出端，最后由與接收光纖束6的輸出端直接粘接或通過(guò)匯聚透鏡耦合的光電接收元件7的接收平面接收，并轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)后輸入其后的儀表8，儀表8數(shù)據(jù)處理單元將測(cè)得值E與端蓋9附帶的已知光反光率R0的反光鏡10對(duì)應(yīng)的光電響應(yīng)值E0相比較，輸出待測(cè)反光率R，即R＝E/E0·R0(1)本裝置對(duì)照明光源1通過(guò)光調(diào)制電路進(jìn)行了調(diào)制，或者通過(guò)光源1和照明光纖束3輸入端之間的機(jī)械斬光板轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量光為脈動(dòng)光，光電接收器件7接收的周期脈動(dòng)光經(jīng)鎖相放大電路后輸入其后儀表8，處理后得出待測(cè)反光鏡面5的反光率。
如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.帶有光纖測(cè)量頭的反光率測(cè)量裝置，其特征在于包括光源、照明光纖束、接收光纖束、光電接收元件及儀表組成，所述光源與照明光纖束的輸入端光路連接，接收光纖束與照明光纖束并列設(shè)置，照明光纖束的測(cè)量端及接收光纖束的接收端的外形為端面是凹面的光纖測(cè)量頭，光纖測(cè)量頭與待測(cè)反光鏡面光路連接，接收光纖束的輸出端與光電接收元件的接收平面直接粘接或通過(guò)匯聚透鏡耦合，所述光電接收元件與儀表連接。
2.按權(quán)利要求1所述一種帶有光纖測(cè)量頭的反光率測(cè)量裝置，其特征在于照明光纖束的輸入端與光源之間設(shè)有一個(gè)聚光鏡。
3.按權(quán)利要求1所述一種帶有光纖測(cè)量頭的反光率測(cè)量裝置，其特征在于所述光纖測(cè)量頭內(nèi)照明光纖束、接收光纖束均布排列。
4.按權(quán)利要求3所述一種帶有光纖測(cè)量頭的反光率測(cè)量裝置，其特征在于所述接收光纖束由多層光纖同心套接而成，照明光纖束沿接收光纖束的軸心均布。
5.按權(quán)利要求3所述一種帶有光纖測(cè)量頭的反光率測(cè)量裝置，其特征在于所述光纖測(cè)量頭端面設(shè)有一個(gè)防護(hù)端蓋。
6.按權(quán)利要求5所述一種帶有光纖測(cè)量頭的反光率測(cè)量裝置，其特征在于所述防護(hù)端蓋的內(nèi)側(cè)還安裝有已知反光率的標(biāo)定反光鏡。
7.按權(quán)利要求1所述一種帶有光纖測(cè)量頭的反光率測(cè)量裝置，其特征在于所述光源連接有光調(diào)制電路，或者光源和照明光纖束輸入端之間設(shè)有機(jī)械斬光板；所述儀表中設(shè)有鎖頻放大電路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種帶有光纖測(cè)量頭的反光率測(cè)量裝置，包括光源、照明光纖束、接收光纖束、光電接收元件及儀表組成，所述光源與照明光纖束的輸入端光路連接，接收光纖束與照明光纖束并列設(shè)置，照明光纖束的測(cè)量端及接收光纖束的接收端的外形為端面是凹面的光纖測(cè)量頭，光纖測(cè)量頭與待測(cè)反光鏡面光路連接，接收光纖束的輸出端與光電接收元件的接收平面直接粘接或通過(guò)匯聚透鏡耦合，所述光電接收元件與儀表連接。本帶有光纖測(cè)量頭的反光率測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)小巧輕便，當(dāng)使用柔性光纖束時(shí)，除了一般測(cè)量用途外，尤其適合于測(cè)量曲率大、面積小及測(cè)量空間狹窄的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)G01M11/02GK1916583SQ20061003729
公開日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2006年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月25日
發(fā)明者馬國(guó)欣, 張賴 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)