专利名称：光密封稳流控温积分球的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光辐射测量装置，尤其是一种光密封稳流控温积分球。
背景技术：
积分球是一种非独立的测量设备，经常和光源、探测器组合在一起，作为理想漫射光源和匀光器。它广泛地用于光辐射测量中，在球内壁放置被测光源及探测器进行测量。在所有可应用领域中，积分球的基本结构是由金属或非金属材料做成的一个内部空心球。球内壁上均匀喷涂多层中性漫射材料，球上开有多个孔，作为入射光孔、安装探测器、光源、其它测试样品等用。除了有时需要的入射光孔或出射光孔以外，积分球应该是不漏光的。在不同用途的测量中，积分球可心有不同的尺寸大小、不同的固定方式及机械附件。
随着科技的发展，探测器、光源新技术的兴起，对光辐射测量提出了更高的要求。这就要求有一个更加稳定、可靠、可重复、可控制的测量目标、测量系统、测量环境。但到目前为止，国内外传统的积分球在应用中由于内部空间的密闭，导致了在对大功率、高热辐射光源的长时间测量或内置大功率、高热辐射光源进行其它功能应用时，积分球内温度不断升高，而球内内温度的升高影响了光源的工作特性参数，使光源不能处于稳定、正常的工作状态，也对测量系统尤其是高精度探测器的正常工作造成了影响。这对极高精度的测量来说几乎是致命原，使得难以准确、稳定、可靠、可重复、可控制地实现高精度的光辐射测量，对其它功能的应用也产生了负面效果。而国内外现有的各种积分球只能实现球内温度的测量，尚不能对球内温度进行有效控制。因此，相关产业的发展，对积分球的有效温控提出了严峻的挑战。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种光密封稳流控温积分球，它通过光密封条件下对积分球内外冷空气进行可控制的稳流状态下的对流来实现对积分球内部温度的有效控制。
本实用新型采用的技术方案是在积分球体上分别加装一个以上对光进行密封的、并且能防尘的进风装置和出风装置。
整个进风装置及出风装置紧固连接在积分球球壁上，可维护、可更换；积分球内合适位置放置温度探测器对球内温度进行实时探测，通过调整装置可以手动或自动调整通风孔的气流通道的大小；根据使用条件选择不同风速和气体流量的进风装置。它的工作流程是积分球内光源开始工作→测量积分球内温度→开启通风系统使积分球内外热冷空气进行对流→测量积分球内温度→调节通风系统使积分球内温度达到设定工作温度→测量积分球内温度→调节通风系统使冷热对流空气稳流并使整个积分球系统与外界环境在球内温度恒定下保持热平衡→动态实时监控→光源结束工作→关闭通风系统。
与传统的积分球相比，光密封稳流控温积分球在保持积分球原有功能不变的情况下，有效地解决了积分的温控问题，实现了对传统积分球球内温度的有效、实时地控制，为实现准确、稳定、可靠、可重复、可控制的高精度光辐射测量提供了有力的保障。
图1是本实用新型的结构原理图；图2是本实用新型的进风装置结构示意图；图3是本实用新型的出风装置结构示意图；图4是本实用新型的实施例的主视图；图5是本实用新型的实施例的俯视图。
具体实施方式
如图1所示，在积分球体2上分别加装一个以上对光进行密封的、并且能防尘的进风装置1和出风装置4。在每个出风装置4上均装有调控装置5。还在积分球球体2内装有温度探测器5。
在大量实践经验的基础上，下面将结合一只传统的中等大小的积分球来叙述光密封稳流控温积分球的一种可优选的具体实施方式
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如附图4、5所示，选择一只传统的中等大小的积分球(机械附件不限，球体直径1米左右)；在一个半球(固定半球或活动半球均可)中部以60°夹角对称水平安装两个进风装置；在另一半球的对应位置安装两个出风装置；为了不影响球的反射均匀性，通风口的安装孔径直径最好不要大于球体直径的十分之一；为了便于稳流，进风口和出风口尽量大小一致；这里选择通风管内径80毫米的通风孔。
如图2所示，进风装置1包括装有风扇25的风扇座12，风扇座12的一端与通风管11连接，通风管11用紧固装置10固定在积分球球体2上，挡光装置9装在积分球球体2内的通风管11外，朝向球内的部分均匀喷涂中性漫射材料，通风管11一端面上装有可通气的连接板15，另一端面装有防尘装置16，连接板15上装有调节机构14，进风装置连接轴13的一端与调节机构14螺纹连接，进风装置连接轴13的另一端穿过通风管11与挡光装置9连接，转动进风装置连接轴13，挡光装置9在通风管11的两端做轴向往复运动。
如图3所示，出风装置4包括通风管11用紧固装置10固定在积分球球体2上，挡光装置9装在积分球球体2内的通风管11外，朝向球内的部分均匀喷涂中性漫射材料，通风管11一端面上装有可通气的连接板15，另一端面装有防尘装置16，连接板15上装有调节机构14，出风装置连接轴18与调节机构14轴孔配合连接，出风装置连接轴18的一端穿过通风管11与挡光装置9连接，防风罩17固定在出风装置连接轴18上，在积分球球体2外罩住通风管11，调控装置5中的调节轴23穿过防风罩17与出风装置连接轴18另一端的内螺纹孔连接，转动调节轴23，出风装置连接轴18带动防风罩17和挡光装置9在通风管11的两端做轴向往复运动。
如图5所示，调控装置5包括固定在积分球球体2外壁上装有步进电机驱动电路19和步进电机21的电机固定装置20，步进电机21经连轴器22、调节轴23与出风装置4中出风装置连接轴18的一端内螺纹孔相配。
所说的通风管11的内孔，由球内到球外直径分段减小成为阶梯形孔。
挡光装置9采用两层薄板焊接成帽形，朝向球内的薄板直径大于朝向球外的薄板直径，两层朝向球内的部分均匀喷涂中性漫射材料，为分析纯硫酸钡。
由计算机软件控制电机来实现出风装置4的自动调控。步进电机21及其驱动电路19安装在电机固定装置20上，电机固定装置20与积分球球体2紧固连接，连轴器22连接步进电机轴和调节轴23，调节轴23的一端为精密丝杆与出风装置连接轴18配合，步进电机驱动电路19与计算机相连接，通过软件控制电机带动调节轴旋转来实现出风装置连接轴18在出风装置调节方向6上的往复运动，出风装置连接轴18带动防风罩17和挡光装置9改变气流3所通过的通道口的大小从而实现出风装置的自动调控。
温度探测器7安装于出风装置在积分球球体2的对称中心的温度探测器接口24上与计算机连接。
以上介绍了一种比较经济的光密封稳流控温积分球的一种可优选的具体实施方式
。
权利要求1.光密封稳流控温积分球，其特征在于在积分球球体(2)上分别加装一个以上对光进行密封的、并且能防尘的进风装置(1)和出风装置(4)。
2.根据权利要求1所述的光密封稳流控温积分球，其特征在于所说的每个出风装置(4)上均装有调控装置(5)。
3.根据权利要求2所述的光密封稳流控温积分球，其特征在于所说的积分球球体(2)内装有温度探测器(7)。
4.根据权利要求1或2或3所述的光密封稳流控温积分球，其特征在于所说的进风装置(1)包括装有风扇(25)的风扇座(12)，风扇座(12)的一端与通风管(11)连接，通风管(11)用紧固装置(10)固定在积分球球体(2)上，挡光装置(9)装在积分球球体(2)内的通风管(11)外，朝向球内的部分均匀喷涂中性漫射材料，通风管(11)一端面上装有可通气的连接板(15)，另一端面装有防尘装置(16)，连接板(15)上装有调节机构(14)，进风装置连接轴(13)的一端与调节机构(14)螺纹连接，进风装置连接轴(13)的另一端穿过通风管(11)与挡光装置(9)连接，转动进风装置连接轴(13)，挡光装置(9)在通风管(11)的两端做轴向往复运动。
5.根据权利要求1或2或3所述的光密封稳流控温积分球，其特征在于所说的出风装置(4)包括通风管(11)用紧固装置(10)固定在积分球球体(2)上，挡光装置(9)装在积分球球体(2)内的通风管(11)外，朝向球内的部分均匀喷涂中性漫射材料，通风管(11)一端面上装有可通气的连接板(15)，另一端面装有防尘装置(16)，连接板(15)上装有调节机构(14)，出风装置连接轴(18)与调节机构(14)轴孔配合连接，出风装置连接轴(18)的一端穿过通风管(11)与挡光装置(9)连接，防风罩(17)固定在出风装置连接轴(18)上，在积分球球体(2)外罩住通风管(11)，调控装置(5)中的调节轴(23)穿过防风罩(17)与出风装置连接轴(18)另一端的内螺纹孔连接，转动调节轴(23)，出风装置连接轴(18)带动防风罩(17)和挡光装置(9)在通风管(11)的两端做轴向往复运动。
6.据权利要求2或3所述的一种光密封稳流控温积分球，其特征在于所说的调控装置(5)包括固定在积分球球体(2)外壁上装有步进电机驱动电路(19)和步进电机(21)的电机固定装置(20)，步进电机(21)经连轴器(22)、调节轴(23)与出风装置(4)中出风装置连接轴(18)的一端内螺纹孔相配。
7.根据权利要求4或5所述的一种光密封稳流控温积分球，其特征在于所说的通风管(11)的内孔，由球内到球外直径分段减小成为阶梯形孔。
专利摘要本实用新型公开了一种光密封稳流控温积分球，它包括积分球球体，实现球内外空气对流的通风系统。特征是在积分球球体上分别加装一个以上对光进行密封的、并且能防尘的进风装置和出风装置，装有与出风装置相应个数的调控装置，装有温度探测器。光密封稳流控温积分球在保持积分球原有功能不变的情况下，有效地解决了积分球的温控问题，实现了对传统积分球球内温度的有效、实时地控制，为实现准确、稳定、可靠、可重复、可控制的高精度光辐射测量提供了有力的保障。
文档编号G01J1/02GK2567554SQ0226698
公开日2003年8月20日 申请日期2002年9月5日 优先权日2002年9月5日
发明者潘建根 申请人:杭州远方仪器有限公司