一种镜面反射率测量装置的制作方法

本实用新型涉及光学领域，特别涉及一种镜面反射率测量装置。

背景技术：

测量物体的反射率，可以了解物体表面的形状，也可以了解物体的性状。依据反射率的数值，有效推断出物体表面的微细形状，可以应用于表面缺陷的检测。结合薄膜表面的折射率数据，可以测量薄膜的厚度和折射率。反射率测量仪的应用领域很广泛，在航天航空领域，可以用于热表面材料的无损检测，在低碳能源领域，可以应用于太阳能涂层和反射涂层的无损检测，在精密元件加工领域，可以用于检测镜面材料和反射材料的表面性状和形状。此外，在薄膜和涂层等制备生产线，可以实现高速无损品质检测。因此开发反射率测量仪器，具有十分重要的应用价值。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种镜面反射率测量装置，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：一种镜面反射率测量装置，包括测量模块、分光模块、数据处理模块、光源控制器、直流电源和触摸式显示屏，所述光源控制器分别与测量模块、数据处理模块和直流电源连接，所述分光模块分别与测量模块和数据处理模块连接，所述直流电源和触摸式显示屏分别与数据处理模块连接。测量模块用于向样品提供光束并产生会聚光。分光模块按照波长分离输入光束，采集各个波长所对应的反射强度。数据处理模块具有两大功能：第一个功能，解析输入的数据，显示测试点的反射率、膜层厚度的变化程度和判定结果等信息；第二个功能，通过触摸式显示屏，提供用户操作功能和外部的数据交换，控制光源和分光模块，保证测量系统处于最佳状态。直流电源用于为光源控制器和数据处理模块提供电能。

优选的，所述测量模块包括光源、准直镜、分光镜、反射镜、会聚镜和快门，所述光源设于准直镜左侧，所述分光镜设于准直镜和反射镜之间，所述快门设于分光镜上方，所述会聚镜设于分光镜下方。

采用以上技术方案的有益效果是：本实用新型结构的光源，经过准直透镜，形成平行光，入射到分光镜，其中50%的光束穿过分光镜，经反射镜反射后，到达分光镜，这束光束经分光镜反射后，入射到会聚透镜；入射到分光镜的光束，经分光镜反射后，照射到待测样品表面，该光束经样品表面反射，穿过分光镜后，入射到会聚透镜。在实际测量瞬间，打开光学快门，采集样品反射光强，这样可以保证光学元器件尽可能不暴露在外，提高仪器的使用寿命。

优选的，所述分光模块包括分光主单元和AD转换单元，分光主单元和AD转换单元通过电路连接。

采用以上技术方案的有益效果是：本实用新型结构的分光主单元用于对波长范围为350纳米到1100纳米，波长分辨率为0.3纳米的光进行采集，并通过AD转换单元以将模拟信号转换成数字信号。

优选的，所述数据处理模块具体为嵌入式OS系统，包括数据处理单元、结果显示单元和硬件控制单元，所述硬件控制单元分别通过电路与数据处理单元和结果显示单元连接。

采用以上技术方案的有益效果是：本实用新型结构的嵌入式OS系统，数据处理快速且智能，所述硬件控制单元用于控制数据处理单元以及结果显示单元。

优选的，所述分光模块和数据处理模块通过USB接口连接，所述直流电源额定输出值为12V/5A。

采用以上技术方案的有益效果是：本实用新型结构的USB接口用于将分光模块的数字信号传递到数据处理模块中，所述直流电源额定电压和电流都不大，不会发生人体高压触电的危险。

附图说明

图1是检测系统结构示意图。

图2是测量模块工作原理示意图。

其中，1-测量模块，2-分光模块，3-数据处理模块，4-光源控制器，5-直流电源，6-触摸式显示屏，7-光源，8-准直镜，9-分光镜，10-反射镜，11-会聚镜，12-快门，13-分光主单元，14-AD转换单元，15-数据处理单元，16-结果显示单元，17-硬件控制单元，18-USB接口。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。

图1和图2出示本实用新型的具体实施方式：一种镜面反射率测量装置，包括测量模块1、分光模块2、数据处理模块3、光源控制器4、直流电源5和触摸式显示屏6，所述光源控制器4分别与测量模块1、数据处理模块3和直流电源5连接，所述分光模块2分别与测量模块1和数据处理模块3连接，所述直流电源5和触摸式显示屏6分别与数据处理模块3连接。测量模块1用于向样品提供光束并产生会聚光。分光模块2按照波长分离输入光束，采集各个波长所对应的反射强度。数据处理模块3具有两大功能：第一个功能，解析输入的数据，显示测试点的反射率、膜层厚度的变化程度和判定结果等信息；第二个功能，通过触摸式显示屏6，提供用户操作功能和外部的数据交换，控制光源7和分光模块2，保证测量系统处于最佳状态。直流电源5用于为光源控制器4和数据处理模块3提供电能。

值得注意的是，所述测量模块包括光源7、准直镜8、分光镜9、反射镜10、会聚镜11和快门12，所述光源7设于准直镜8左侧，所述分光镜9设于准直镜8和反射镜10之间，所述快门12设于分光镜9上方，所述会聚镜11设于分光镜9下方。本实用新型结构的光源7，经过准直镜8，形成平行光，入射到分光镜9，其中50%的光束穿过分光镜9，经反射镜10反射后，到达分光镜9，这束光束经分光镜9反射后，入射到会聚镜11；入射到分光镜9的光束，经分光镜9反射后，照射到待测样品表面，该光束经样品表面反射，穿过分光镜9后，入射到会聚镜11。在实际测量瞬间，打开光学快门12，采集样品反射光强，这样可以保证光学元器件尽可能不暴露在外，提高仪器的使用寿命。

在本实施例中，所述分光模块2包括分光主单元13和AD转换单元14，分光主单元13和AD转换单元14通过电路连接。本实用新型结构的分光主单元13用于对波长范围为350纳米到1100纳米，波长分辨率为0.3纳米的光进行采集，并通过AD转换单元14以将模拟信号转换成数字信号。

在本实施例中，所述数据处理模块3具体为嵌入式OS系统，包括数据处理单元15、结果显示单元16和硬件控制单元17，所述硬件控制单元17分别通过电路与数据处理单元15和结果显示单元16连接。本实用新型结构的嵌入式OS系统，数据处理快速且智能，所述硬件控制单元17用于控制数据处理单元15以及结果显示单元16。

此外，所述分光模块2和数据处理模块3通过USB接口18连接，所述直流电源5额定输出值为12V/5A。本实用新型结构的USB接口18用于将分光模块2的数字信号传递到数据处理模块3中，所述直流电源5额定电压和电流都不大，不会发生人体高压触电的危险。

基于上述，测量模块1用于向样品提供光束并产生会聚光。分光模块2按照波长分离输入光束，采集各个波长所对应的反射强度。数据处理模块3具有两大功能：第一个功能，解析输入的数据，显示测试点的反射率、膜层厚度的变化程度和判定结果等信息；第二个功能，通过触摸式显示屏6，提供用户操作功能和外部的数据交换，控制光源7和分光模块2，保证测量系统处于最佳状态。直流电源5用于为光源控制器4和数据处理模块3提供电能。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。