专利名称：信号透镜光透射比无损测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光学测量装置，特别适用于铁路信号透镜光透射比的测量。铁路信号透镜光透射比是影响灯光信号显示距离的关键。目前对信号透镜光透射比指标的限定及其检测方法与信号透镜实际使用情况不相符合，仅靠取出内部一小试片进行测量，反映不出整块透镜实际透光性能，同时又是一种破坏性测量，测量后的透镜不能再使用，使用的透镜不能测量，这种测量与使用的分离是非常不合理的，容易造成不合格的透镜混入现场，影响灯光信号显示效果，危及行车安全。
本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，为对整块信号透镜不损坏的进行光透射比和颜色测量提供一种专用测量装置。
本实用新型的技术方案是这样是实现的一种信号透镜光透射比的无损测量是由平行光管、直流稳压电源、数字电压表、积分球、石英光导纤维、 单色仪、光电倍增管、接收系统电源及放大器、微机、打印机以及一套专用测试标准样板所组成，其特殊之处在于平行光管采用长焦距、大孔径、消象差的平行光管，在平行光管和积分球的支撑架上都装有调整螺丝保证平行光管和积分球入射窗中心对准，积分球的入射窗口上有供安装信号透镜或标准样板的夹具，标准测试样板是由红、黄、绿、蓝、月自五种颜色的透射式标准色板和透射比为90％、75％、50％、25％四种不同透射比的透射式标准样板所组成，平行光管发出的平行光束分别照射被检测的信号透镜和其标准样板后，透射出的光经积分球进行光度处理后通过光导纤维输出到单色仪入射狭缝对其进行分光测量并把测量的数据输入计算机进行对比，然后把测量结果打印出来。
本实用新型与现有技术相比的优点是能够测量有色信号透镜满孔径光透射比和颜色坐标，也可以对无色信号透镜进行测量，采用光谱光度法用标准色板校准使测量条件与实际使用条件相符合，测量速度快，重复性好，结果可靠，提高了信号透镜的质量，确保色灯信号显示和铁路运输安全。
现结合附图详细描述本实用新型最佳实施例
图1为信号透镜光透射比无损测量装置结构示意图。
图2为平行光管结构示意图。
图3为积分球结构示意图。(图3-a主视图，图3-b侧视图)图4为透射式标准颜色样板结构示意图。
图5为透射式标准透射比样板结构示意图。
一种信号透镜光透射比无损测量装置如图1、2、3所示。平行光管1采用f＝1200mm的长焦距、D＝250mm的大孔径消球差色差物镜14，以保证平行光束的质量。平行光管1中的发光体空间位置三维可调，准确调整后可使平行光发散角小于1′，其光源用高精度直流稳压电源供电，以满足平行光束稳定性要求。平行光管1以及积分球5的底座上均有调整装置，调整平行光管可调支撑12和积分球可调支撑13可以保证平行光管光轴与积分球入射窗中心对准。积分球5的出射窗连接专用光导纤维6，该光导纤维6的两端形状分别与积分球5的出射窗、单色仪7的入射狭缝形状一致，使得光能充满单色仪入射狭缝。积分球5内经为Φ600mm，在其入射窗和出射窗之间加有挡屏，这种结构可以保证测量精度。在积分球5的入射窗口上有供安装信号透镜4或标准测试样板16和17的夹具15，根据被测信号透镜尺寸、颜色以及积分球入射窗口尺寸，本实用新型制作了红、黄、绿、蓝、月白五种颜色，尺寸为75×75×1mm专用透射式标准色板16，它分别由HB610、CB3、LB1、QB5、YB1光学玻璃制成，还制作了四种透射比为90％、75％、50％、25％，尺寸为85×85×1mm专用透射式标准样板17，它们分别由中性光学玻璃AB90、AB75、AB50、AB25制成。光电倍增管8的接收窗对准单色仪的出射狭缝，并由接收系统电源9供电，其产生的光电流经放大器(亦在9中)和接口电路由微机10采样并存入内存。单色仪7内步进电机驱动分光扫描装置，其驱动电路通过接口与微机相连，扫描速率受微机控制。
本实用新型的工作过程如下平行光管1的光源由直流稳压电源2供电，并由数字电压表3监控其端电压，其发出的平行光束经过平行光管的物镜组14发出的平行光束照射到用夹具15固定在积分球5入射窗口的被测信号透镜4或透射式标准样板16、17上，经过积分球5内壁表面多次反射后形成均匀的光照度，然后通过积分球出射窗口及专用石英光导纤维6入射到单色仪7的整个入射狭缝，然后单色仪分光系统将其分光，同时光电倍增管8接收单色仪7的出射狭缝中光谱能量并产生光电流，微机10通过接口电路按一定波长间隔采集这些光电流并以数字形式存入微机10内存，然后把被测的信号透镜4从积分球5入射窗口夹具上取下，换上与其颜色和透射比相对应的标准样板进行测试，微机对先后两次采集的数据进行对比处理，可以得出信号透镜光透射比无损测量结果，最后把测试结果在显示器上显示出来，也可由打印机11打印出来。其光透射比测量精度达到1％，颜色坐标测量精度达到ΔX，ΔY≤0.005。
权利要求1.一种信号透镜光透射比无损测量装置是由专用平行光管、直流稳压电源、数字电压表、专用积分球、石英光导纤维、单色仪、光电倍增管、接收系统电源及放大器、微机、打印机以及一套专用测试标准样板所组成，其特征在于专用平行光管采用长焦距、大孔径、消象差的平行光管，在平行光管和积分球的支承架上都装有调整螺丝，保证平行光管的光轴与积分球入射窗中心对准，积分球的入射窗口上有供安装信号透镜或标准样板的专用夹具，标准测试样板是由红、黄、绿、蓝、月白五种颜色的透射式标准色板和透射比为90％、75％、50％、25％四种不同透射比的透射式标准样板所组成，平行光管发出的平行光束分别照射被检测的信号透镜和其标准样板后，透射出的光经积分球进行光度处理后再通过光导纤维输入到单色仪入射狭缝在微机控制下对其进行分光测量和数据处理，然后将结果打印出来。
专利摘要信号透镜光透射比无损测量装置涉及一种光学测量装置,特别适用于铁路信号透镜光透射比的无损测量。该装置由专用平行光管、专用积分球系统及光导纤维和一套校准示值的专用透射式标准样板组成并与现有的单色仪系统、微机系统配套。采用大孔径平行光管照射信号透镜,以专用积分球系统接收信号透镜的透射光,并对其进行分光测量、计算和校准,从而得到整块信号透镜的光透射比和颜色坐标。主要优点是实现无损测量,数据可靠,保证铁路运输安全。
文档编号G01N21/59GK2286311SQ9720017
公开日1998年7月15日 申请日期1997年1月7日 优先权日1997年1月7日
发明者王东华, 王亚春, 张蕴书, 张学渔, 齐向阳 申请人:铁道部科学研究院通信信号研究所