统，其特征在于:所述测量光源(I)包括箱体(1-1)以及设置在箱体(1-1)内的标准A灯(1-2)和平凹球面镜(1-3)，在所述箱体(1-1)上开有出光孔(1-4);标准A灯(1-2)发出的光经平凹球面镜(1-3)变为平行光，经过出光孔(1-4)进入扩束镜(2);所述恒温箱(7)的侧壁上的通孔的直径大于所述出光孔(1-4)的直径； 标准A灯(1-2)放在平凹球面镜1-3的焦点处；出光孔(1-4)的直径为2.5mm ;经扩束镜⑵后的光束直径为5mm ； 所述标准A灯(1-2)采用色温为2856K的标准A灯。
4.根据权利要求3所述的自动变光焊接滤光镜透射比特性检测系统，其特征在于:所述样品台(5)包括弹性夹持器(5 — I)、一维摆动台(5 — 2)、旋转台(5 — 3)和二维平移台(5—4)； 一维摆动台(5 — 2)能够进行一维摆动；旋转台(5 — 3)能够进行旋转；二维平移台(5 —4)能够进行二维平移； 所述弹性夹持器(5 — I)固定在一维摆动台(5 — 2)上，一维摆动台(5 — 2)固定在旋转台(5 — 3)上，旋转台(5 — 3)固定在二维平移台(5 — 4)上，二维平移台(5 — 4)固定在恒温箱(7)的底板上； 所述弹性夹持器(5 — I)包括立柱(5-1-1)、簧片(5-1-2)和基座(5-1-3);所述立柱(5-1-1)和簧片(5-1-2)的下端分别固定在所述基座(5-1-3)上； 所述簧片(5-1-2)的上部能够将不同厚度的样品(4)压在立柱(5-1-1)上；所述基座(5-1-3)通过螺钉固定在一维摆动台(5 — 2)上。
5.根据权利要求4所述的自动变光焊接滤光镜透射比特性检测系统，其特征在于:所述触发光源⑶包括螺杆(3 — I)、滑块(3 — 2)、滑杆(3 — 3)和红外LED灯(3 — 4)； 所述滑杆(3 — 3)通过螺栓固定在弹性夹持器(5 — I)的立柱(5-1-1)上；所述滑块(3-2)设置在滑杆(3 — 3)上，通过滑动摩擦在滑杆(3 — 3)上滑动，确定位置后再通过螺钉固定在滑杆(3 — 3)上； 所述螺杆(3 — I)和滑块(3 — 2)通过螺纹配合连接在一起；所述螺杆(3 — I)的轴线与滑杆(3 — 3)的轴线垂直； 所述红外LED灯(3—4)安装在螺杆(3—I)的顶端； 滑动滑块(3 — 2)能够调整红外LED灯3—4的位置，旋转螺杆(3 — I)能够使红外LED灯(3 — 4)压紧在样品⑷上的探测器上； 所述恒温箱(7)的温度控制在-10°C?80°C之间，精度为1°C。
6.一种自动变光焊接滤光镜透射比特性检测方法，其特征在于:所述方法包括: 测量样品遮光号为明态时的透射比特性； 测量样品遮光号为暗态时的透射比特性； 测量透射比的角度依赖性； 测量样品透射比均匀性。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于:所述测量样品遮光号为明态时的透射比特性的步骤如下: (Al).设定样品的明态遮光号，设置恒温箱温度并保持测量过程中恒温箱的温度不变，点亮标准A灯，标准A灯所发光线经平凹球面镜以及出光孔后进入恒温箱，再经扩束镜通过被测样品，入射到光电传感器；计算机向单片机发出测量指令；单片机通过数据采集电路采集透过样品后的光强所对应的电压数据Ul并传送到计算机； (A2).计算机发出停止测量命令，将样品拿开；保持其他条件不变，计算机向单片机发出测量指令；单片机通过数据采集电路采集无样品时的光强所对应的电压数据UO并传送到计算机； (A3)计算机对数据进行处理并显示结果:样品遮光号为明态时的透射比为Tl=Ul /UOo
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于:所述测量样品遮光号为暗态时的透射比特性的步骤如下: (BI).设定样品的暗态遮光号，设置恒温箱温度并保持测量过程中恒温箱的温度不变，点亮标准A灯，标准A灯所发光线经平凹球面镜以及出光孔后进入恒温箱，再经扩束镜通过被测样品，入射到光电传感器；单片机通过触发光源控制电路控制触发光源发出触发光使样品处于暗态；计算机向单片机发出测量指令；单片机通过数据采集电路采集透过样品后的光强所对应的电压数据U3并传送到计算机； (B2).计算机发出停止测量命令，将样品拿开；保持其他条件不变，计算机向单片机发出测量指令；单片机通过数据采集电路采集无样品时的光强所对应的电压数据U2并传送到计算机； (B3).计算机对数据进行处理并显示结果:样品遮光号为暗态时的透射比为T2=U3 /U2。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于:所述测量透射比的角度依赖性的具体步骤如下: (Cl).设定样品标注的一个遮光号； (C2).如果遮光号为明态，则进行步骤(Al)到步骤(A3)的处理；如果遮光号为暗态，则进行步骤(BI)到步骤(B3)的处理，测量得到的透射比的数值即正入射时样品的透射比； (C3).计算机通过电机控制电路控制样品台使样品以固定的任意小角度向左侧摆动，每摆动一次就测量一次样品的透射比，摆动到15°后，计算机通过电机控制电路控制样品台使样品重新摆回到垂直于光轴的位置； (C4).计算机通过电机控制电路控制样品台使样品以固定的任意小角度向右侧摆动，每摆动一次就测量一次样品的透射比，摆动到15°后，计算机通过电机控制电路控制样品台使样品重新摆回到垂直于光轴的位置； (C5).计算机通过电机控制电路控制样品台使样品以固定的任意小角度旋转，每旋转一次重复步骤(C3)和(C4)，旋转360°，从而得到在样品镜面法线与入射光成15°立体角范围内的角入射光时样品的透射比的最小值和最大值； 将步骤(Cl)得到的正入射时样品的透射比分别与步骤(C5)得到的角入射时样品的透射比的最大值、最小值相除，再对相除的结果进行处理后，再取两者中的最大值，即为该遮光号下的透射比的角度依赖性系数；所述对相除的结果进行处理是这样实现的:对于相除的结果小于I的，则取其倒数；对于相除的结果大于I的，保持原数； (C6).改变遮光号，对每个遮光号重复步骤(C2)至(C5)，直至测量出所有遮光号下透射比的角度依赖性系数，判断其最大值是否大于3.0，如果大于3.0，则计算机判断该样品为不合格；如果不大于3.0，则计算机判断该样品为合格。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于:所述测量样品透射比均匀性的具体步骤如下: (Dl).确定样品的左右参考点，即自动变光滤光镜上水平中心线和对应左、右瞳孔的垂直中心线的交叉点； (D2).确定定位样品的测量范围:分别以左、右参考点为圆心确定圆形区域，分别为左边测量区域和右边测量区域，计算区域直径d，样品的垂直距离大于50mm时，d= (40.0±0.5)mm ;小于 50mm 时，d=(垂直方向距离-10)mm ； (D3).由恒温箱配合控制样品的环境温度为23±5°C，计算机通过电机控制电路控制样品台使样品在垂直于光轴的平面内做平移运动；.如果遮光号为明态，则进行步骤(Al)到步骤(A3)的处理；如果遮光号为暗态，则进行步骤(BI)到步骤(B3)的处理，测量样品的左边测量区域的透射比，记录透射比的最大值TLMAX，最小值TLMIN，圆心处的透射比TLC，分别计算 ALl= [(TLMAX—TLC) / TLC] *100, Δ L2=[ (TLC—TLMIN) / TLC]*100，Λ L1、Λ L2中的最大值记录为Pl ; (D4).用与步骤(D3)同样的方法测量右边测量区域的透射比的最大值TRMAX，最小值 TRMIN，圆心处的透射比 TRC，计算 Λ Rl= [(TRMAX — TRC) / TRC] *100, AR2=[(TRC—TRMIN) / TRC] *100，ARU Δ R2 中的最大值记录为 P2 ； (D5).用TLC、TRC的差值除以两者中的较大值，用百分比表示，记录为P3: (D6).改变遮光号，对每个遮光号重复步骤(Dl)至步骤(D5)，得到每个遮光号对应的P1、P2、P3值，根据P1、P2、P3的最大值是否超过国标所要求的值，从而判断透射比均匀性是否符合国标要求。
【专利摘要】本发明提供了一种自动变光焊接滤光镜透射比特性检测系统及方法，属于高性能、智能化仪器仪表技术领域。本发明系统包括测量光源(1)和恒温箱(7)；在所述恒温箱(7)内设置有扩束镜(2)、触发光源(3)、样品台(5)和光电传感器(6)；样品(4)安装在恒温箱(7)内的样品台(5)上；所述测量光源(1)固定在恒温箱(7)的侧壁外侧上，所述扩束镜(2)固定在恒温箱(7)的侧壁内侧，在所述恒温箱(7)的侧壁上开有通孔，该通孔与测量光源(1)同轴；所述测量光源(1)、扩束镜(2)、样品(4)和光电传感器(6)同轴；所述触发光源(3)压在样品(4)上的探测器上。
【IPC分类】G01M11-02
【公开号】CN104655399
【申请号】CN201310585137
【发明人】郭德华, 刘庆纲, 郭娅, 黄帅, 樊志国, 刘士毅, 刘超
【申请人】中国标准化研究院
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月19日