一种基于积分球反射法的半球发射率测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于积分球反射法的半球发射率测量装置，属于半球发射率测量技术领域，解决了现有测量装置难以实现不同角度辐射下，样品沿测试平面法线角度的辐射亮度采集，从而无法精确的求解不同光源辐射角度下样品的半球发射率的问题。本发明专利技术通过运动机构带动射线源在积分球内部运动；并通过所述探测器接收反射后的射线。舵机带动绕线轮旋转，绕线轮通过丝线拉动滑块沿滑轨滑移，使连接杆转动，对射线源进行位置调整，实现了对样品发射率的多角度测量，提高了测量精度。提高了测量精度。提高了测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于积分球反射法的半球发射率测量装置


[0001]本专利技术涉及半球发射率测量
，尤其涉及一种基于积分球反射法的半球发射率测量装置。

技术介绍

[0002]半球发射率作为表征材料辐射本领大小的一个物理量，是材料在红外波段自身辐射特性的重要参数，也是在许多科学研究与工程技术方面的重要指导参数。
[0003]随着红外遥感技术、隔热涂层技术、红外无损测量和航天航空技术的不断发展，半球发射率的测量越来越重要，在测量材料常温发射率领域，积分球反射法是当前广泛采用的方法。
[0004]传统积分球发射法测量发射率，所用积分球体积过大，且在测量过程中积分球只是起到了收集辐射信号的作用，其搭载辐射光源角度固定或者仅仅实现有限角度的变化，具有很大的局限性；难以实现不同角度辐射下，样品沿测试平面法线角度的辐射亮度采集，从而无法精确的求解不同光源辐射角度下样品的半球发射率。并且，由于以往对半球发射率的求解只能利用有限角度的辐射，经过一定夹角积分拟合探测器采集的辐射亮度计算其半球发射率，计算发射率误差偏大。
[0005]传统积分球因为体积大，采用调制信号主要由机械斩波结构实现，为了实现频率一致斩波结构传统而又笨重，在设备便携性方面有很大的不足，且由于积分球体积过大为了形成朗表面需要喷砂和镀金处理，制作成本较高。

技术实现思路

[0006]鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种基于积分球反射法的半球发射率测量装置，用以解决现有发射率测量装置难以实现不同角度辐射下，样品沿测试平面法线角度的辐射亮度采集，从而无法精确的求解不同光源辐射角度下样品的半球发射率的问题。
[0007]本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0008]一种基于积分球反射法的半球发射率测量装置，其特征在于，包括：射线源、积分球、运动机构和探测器；所述射线源设置在所述积分球内部，用于辐射射线；所述运动机构用于带动所述射线源在积分球内部运动；所述探测器用于接收反射后的射线。
[0009]进一步地，所述运动机构设置在所述积分球的外部，所述运动机构包括：连接杆，所述连接杆穿过所述积分球与所述射线源连接。
[0010]进一步地，所述运动机构还包括：舵机、绕线轮、丝线和滑轨；所述绕线轮通过所述舵机带动旋转；所述连接杆的一端固定安装所述射线源，另一端滑动套设在所述滑轨上。
[0011]进一步地，所述滑轨上滑动安装滑块；所述连接杆与所述滑块固定连接。
[0012]进一步地，所述滑块与丝线固定连接；所述绕线轮旋转时，能够通过所述丝线带动所述滑块沿滑轨滑移。
[0013]进一步地，所述积分球的外部固定安装舵机支架；所述舵机固定安装在舵机支架
上。
[0014]进一步地，所述舵机支架的两端设置绕线槽。
[0015]进一步地，所述积分球包括：积分球上半球和积分球下半球；所述积分球上半球上设置偏置槽，所述连接杆穿过所述偏置槽。
[0016]进一步地，所述积分球下半球上设置探测口；所述探测口处放置被测样品。
[0017]进一步地，所述丝线设置为一根；所述丝线的一端与所述滑块的一侧固定连接，所述丝线的另一端绕过所述绕线轮和两个绕线槽与所述滑块的另一端固定连接。
[0018]或者，所述丝线设置为两根；所述绕线轮设置为两个，分别为第一绕线轮和第二绕线轮；一根丝线缠绕于第一绕线轮，且末端与滑块的一侧固定连接；另一跟丝线缠绕于第二绕线轮，且末端与滑块的另一侧固定连接。
[0019]进一步地，一种基于积分球反射法的半球发射率测量方法，采用上述基于积分球反射法的半球发射率测量装置进行发射率测量，包括以下步骤：
[0020]步骤S1：将被测样品放置于探测口位置。
[0021]步骤S2：射线源发出射线，照射到被测样品表面；射线经过被测样品的表面反射至积分球内壁；射线经过积分球内壁反射后被探测器接收；
[0022]步骤S3：通过运动机构调整射线源的位置和角度；重复步骤S2，测量被测样品的发射率。
[0023]本专利技术技术方案至少能够实现以下效果之一：
[0024]本专利技术通过运动机构带动射线源在积分球内部运动；并通过所述探测器接收反射后的射线。舵机带动绕线轮旋转，绕线轮通过丝线拉动滑块沿滑轨滑移，使连接杆转动，对射线源进行位置调整，实现了对样品发射率的多角度测量，提高了测量精度。
[0025]本专利技术的基于积分球反射法的半球发射率测量装置，解决了微型积分球内置光源无法实现多角度连续照射被测样品表面的问题，实现了精确计算半球发射率，避免了角度单一对于半球发射率求解造成的误差。
[0026]本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
[0027]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0028]图1是半球发射率测量原理图；
[0029]图2是本专利技术的半球发射率测量装置的实际光路示意图
‑
局部剖视；
[0030]图3是本专利技术的半球发射率测量装置的积分球的结构图；
[0031]图4是本专利技术的半球发射率测量装置的积分球的仰视图；
[0032]图5是本专利技术的半球发射率测量装置的外部视图；
[0033]图6是本专利技术的半球发射率测量装置的运动机构示意图；
[0034]图7是本专利技术的半球发射率测量装置的实际运动始末位置对比图。
[0035]附图标记：
[0036]1‑
射线源；2
‑
连接杆；3
‑
积分球上半球；4
‑
舵机；5
‑
绕线轮；6
‑
丝线；7
‑
舵机支架；8
‑
积分球下半球；9
‑
探测器；10
‑
螺丝；11
‑
滑轨；12
‑
滑块；13
‑
第一螺纹孔；131
‑
第二螺纹孔；14
‑
第三螺纹孔；15
‑
偏置槽；16
‑
第四螺纹孔；17
‑
探测口；18
‑
第五螺纹孔；19
‑
被测样品。
具体实施方式
[0037]下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本专利技术一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。
[0038]实施例1
[0039]本专利技术的一个具体实施例，公开了一种基于积分球反射法的半球发射率测量装置，包括：射线源1、积分球、运动机构和探测器9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于积分球反射法的半球发射率测量装置，其特征在于，包括：射线源(1)、积分球、运动机构和探测器(9)；所述射线源(1)设置在所述积分球内部，用于辐射射线；所述运动机构用于带动所述射线源(1)在积分球内部运动；所述探测器(9)用于接收反射后的射线。2.根据权利要求1所述的基于积分球反射法的半球发射率测量装置，其特征在于，所述运动机构设置在所述积分球的外部，所述运动机构包括：连接杆(2)，所述连接杆(2)穿过所述积分球与所述射线源(1)连接。3.根据权利要求2所述的基于积分球反射法的半球发射率测量装置，其特征在于，所述运动机构还包括：舵机(4)、绕线轮(5)、丝线(6)和滑轨(11)；所述绕线轮(5)通过所述舵机(4)带动旋转；所述连接杆(2)的一端固定安装所述射线源(1)，另一端滑动套设在所述滑轨(11)上。4.根据权利要求3所述的基于积分球反射法的半球发射率测量装置，其特征在于，所述滑轨(11)上滑动安装滑块(12)；所述连接杆(2)与所述滑块(12)固定连接。5.根据权利要求4所述的基于积分球反射法的半球发射率测量装置，其特征在于，所述滑块(12)与丝线(6)固定连接；所述绕线轮(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇峰，安东阳，王洋，唐增武，刘钊，戴景民，贾辉，张伟，
申请(专利权)人：北京星航机电装备有限公司哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：