便携式激光反射率测量装置制造方法及图纸

本公开是关于一种便携式激光反射率测量装置。该装置包括：壳体；积分球，位于该壳体的腔体内且紧靠设置在侧面处，并使该积分球的出光孔与该侧面上的所述探测孔对齐；激光器，设置在积分球的进光孔处；光电探测器，设置在积分球的球壁上用于放置该光电探测器的接收孔处；控制单元，位于该腔体内，与所述激光器和光电探测器连接，用于控制激光器发射预设波长的激光束，并根据光电探测器输出的电压信号计算获得被测试件的激光反射率结果。本公开可以用于工程实际中大型工件的激光反射率快速测量，体积小，方便携带，使用简单，成本低。

Portable laser reflectivity measuring device

The present disclosure relates to a portable laser reflectivity measuring device. The device comprises a shell, an integrating sphere located in the cavity of the shell and positioned close to the side and aligned the light outlet hole of the integrating sphere with the detection hole on the side, a laser located at the light inlet hole of the integrating sphere, and a photoelectric detector arranged on the spherical wall of the integrating sphere for positioning the photoelectric detector. The control unit, located in the cavity, is connected with the laser and the photoelectric detector to control the laser beam emitted by the laser at the preset wavelength, and the laser reflectivity of the tested sample is calculated according to the voltage signal output by the photoelectric detector. The invention can be used for rapid measurement of laser reflectivity of large workpieces in engineering practice, with small volume, convenient carrying, simple use and low cost.

【技术实现步骤摘要】
便携式激光反射率测量装置
本公开涉及激光反射率测量
，尤其涉及一种便携式激光反射率测量装置。
技术介绍
在激光加工领域，工件表面材料对激光的反射率是重要的物理量。目前，相关技术中，可以通过积分球测量装置收集工件表面材料的反射光，再通过光电探测器探测光强，进而获得工件表面材料的激光反射率。但是，目前的测量装置体积庞大，无法随身携带，且仅能满足小型试件的测量，如厚度小于5毫米的薄片金属试件的测量。而在工程实际中，通常有很多大型工件，也不便于从该大型工件上取样，因此对于这种情况下如何快速便捷地测量大型工件表面材料对激光的反射率成为一个亟需解决的重大问题。
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种便携式激光反射率测量装置，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。本公开实施例提供一种便携式激光反射率测量装置，该装置包括：壳体，包括中空腔体，该腔体一侧面上设有探测孔；积分球，位于该腔体内且紧靠设置在所述侧面处，并使该积分球的出光孔与该侧面上的所述探测孔对齐；激光器，设置在所述积分球的进光孔处；光电探测器，设置在所述积分球的球壁上用于放置该光电探测器的接收孔处；以及控制单元，位于该腔体内，与所述激光器和光电探测器连接，用于控制所述激光器发射预设波长的激光束，并根据所述光电探测器输出的电压信号计算获得被测试件的激光反射率结果。本公开的实施例中，所述积分球的直径小于等于1英寸。本公开的实施例中，所述激光器为激光二极管，该激光二极管的激光发射功率为1～100mW，所述激光束的功率稳定性大于等于95％。本公开的实施例中，该装置还包括：显示器，设置在所述壳体表面，与所述控制单元电连接，用以显示被测试件的所述激光反射率结果。进一步的，本公开的实施例中，所述控制单元包括：控制电路，与所述激光器、光电探测器和显示器分别连接，用以接收该光电探测器输出的所述电压信号；计算芯片，与所述控制电路连接，用以对该控制电路输出的所述电压信号进行计算得到所述激光反射率结果；所述控制电路，还用于将该计算芯片输出的所述激光反射率结果传入所述显示器进行显示。本公开的实施例中，该装置还包括：电池，设置在所述腔体内，与所述控制电路电连接；开关，设置在所述壳体表面，并与所述控制电路电连接。本公开的实施例中，所述控制电路、计算芯片、激光器、积分球、光电探测器和电池均集成封装于该壳体的所述腔体内。本公开的实施例中，所述电池为纽扣电池。本公开的实施例中，所述开关为按压式开关。本公开的实施例中，所述进光孔和所述出光孔的光轴之间的夹角小于等于5°。本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开的实施例中可采用微型积分球配合壳体及其他必要测量部件形成该便携式激光反射率测量装置，可应用于工程实际中大型工件的激光反射率快速测量，其体积小，方便随身携带，使用简单，节省人力物力，适用性强。同时该装置结构简单，成本低，可批量生产。附图说明图1示出本公开示例性实施例中便携式激光反射率测量装置示意图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体。本示例实施方式中提供了一种便携式激光反射率测量装置。该装置便携可随身携带，利用微型积分球可实现大型工件表面材料激光反射率的快速测量。参考图1中所示，该装置可以包括壳体100、积分球200、激光器300、光电探测器400、控制单元500。其中：所述壳体100包括中空腔体101，该腔体101一侧面上设有探测孔102。在一些实施例中，所述腔体101可以为一矩形体，但并不限于此。该腔体101的高度与所述积分球200的直径匹配，以便于刚好容纳安装积分球200。作为示例，该壳体100的外形可以形成为一记号笔形状，尺寸可以与市场上的记号笔相当。测量时可以将该壳体100具有该探测孔102的该侧面紧贴被测工件70如大型工件表面。本实施例中，所述积分球200为微型积分球而不是现有的大体积积分球。例如在一实施例中该积分球200的直径可以小于等于1英寸，以便于小型化集成，当然并不限于此。该积分球200位于该腔体101内且紧靠设置在所述侧面处，并使该积分球200的出光孔202与该侧面上的所述探测孔102对齐。所述激光器300设置在所述积分球200的进光孔201处，该进光孔201通常分布在微型积分球的球壁上，该激光器300可以发射单个激光束600。较佳的，在一实施例中，所述进光孔201和所述出光孔202的之间的夹角小于等于5°，如3°、4°或者5°，优选5°左右，这样在保证激光束600基本完全穿过辐照至被测工件70表面的同时，也可以在很大程度上保证被测工件70表面反射的反射光大部分或者基本全部进入积分球200内，从而可以提高测量精度。另外反射光也不至于很大部分沿光路返回而损坏激光器300或影响降低测量精度。在一个示例实施例中，所述激光器300可以包括但不限于为激光二极管。进一步的，所述激光二极管的激光发射功率为1～100mW，发射的所述激光束600的功率稳定性大于等于95％，例如95％、96％、97％、98％、99％等。该激光束600通常依次通过所述进光孔201、出光孔202和探测孔102辐照至与该探测孔102紧挨的被测工件70表面。本实施例中，由于采用单光束直接测量，通过标准反射率板实现定标获得所述光电探测器400如光电二极管的电压信号与下述计算芯片501中的比例系数，所以只有高的激光束的功率稳定性才能保证在实际使用过程中的测量精度。因此激光束600的功率稳定性大于等于95％可以保证该激光束600基本全部辐照至被测工件70表面，提高测量的准确性。另外，在一些示例中，该激光二极管采用1～100mW毫瓦级这样较低的激光发射功率，可以很大程度减少甚至避免激光束600对被测工件70表面造成的热效应，从而可提高测量准确性；同时也可以减小激光二极管的体积，避免光电探测器400饱和影响测量准确性，并可以提高如电池的续航。所述光电探测器400如光电二极管，设置在所述积分球200的球壁上用于放置该光电探测器400的接收孔处。所述激光束600依次通过所述进光孔201、出光孔202和探测孔102辐照至与该探测孔102紧挨的被测工件70表面后，该被测试件70表面的反射光进入所述微型积分球200并在该微型积分球200内多次反射匀化，最终该光电探测器400测量该积分球200内部的光强而转换得到电压信号。所述控制单元500，位于该腔体101内，与所述激光器300和光电探测器400连接，用于控制所述激光器300发射预设波长的所述激光束600，并根据所述光电探测器400输出的电压信号计算获得被测试件70的激光反射率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式激光反射率测量装置，其特征在于，该装置包括：壳体，包括中空腔体，该腔体一侧面上设有探测孔；积分球，位于该腔体内且紧靠设置在所述侧面处，并使该积分球的出光孔与该侧面上的所述探测孔对齐；激光器，设置在所述积分球的进光孔处；光电探测器，设置在所述积分球的球壁上用于放置该光电探测器的接收孔处；以及控制单元，位于该腔体内，与所述激光器和光电探测器连接，用于控制所述激光器发射预设波长的激光束，并根据所述光电探测器输出的电压信号计算获得被测试件的激光反射率结果。

【技术特征摘要】
1.一种便携式激光反射率测量装置，其特征在于，该装置包括：壳体，包括中空腔体，该腔体一侧面上设有探测孔；积分球，位于该腔体内且紧靠设置在所述侧面处，并使该积分球的出光孔与该侧面上的所述探测孔对齐；激光器，设置在所述积分球的进光孔处；光电探测器，设置在所述积分球的球壁上用于放置该光电探测器的接收孔处；以及控制单元，位于该腔体内，与所述激光器和光电探测器连接，用于控制所述激光器发射预设波长的激光束，并根据所述光电探测器输出的电压信号计算获得被测试件的激光反射率结果。2.根据权利要求1所述便携式激光反射率测量装置，其特征在于，该积分球的直径小于等于1英寸。3.根据权利要求2所述便携式激光反射率测量装置，其特征在于，所述激光器为激光二极管，该激光二极管的激光发射功率为1～100mW，所述激光束的功率稳定性大于等于95％。4.根据权利要求3所述便携式激光反射率测量装置，其特征在于，该装置还包括：显示器，设置在所述壳体表面，与所述控制单元电连接，用以显示被测试件的所述激光反射率结果。5.根据权利要求4所述便...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：李傲兰，
类型：发明
国别省市：陕西,61