CN110214267A - 用于估计聚合物参数的便携式装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于估计聚合物的至少一个特征参数的便携式装置(1)，其特征在于装置包括：至少一个红外源(101)，每个红外源(101)能够向聚合物发射选自10μm、9.5μm、7.2μm、6μm、3.5μm、2.7μm的波长或选自1000cm‑1、1050cm‑1、1350cm‑1、1700cm‑1、2900cm‑1、3700cm‑1的波数的谱线，其代表最大发射能量；至少一个红外检测器(102)，其能够接收响应于谱线被聚合物(M)反射的红外辐射(112)；和单元，其用于根据在被聚合物(M)反射并被红外检测器(102)接收的红外辐射(112)中的所述谱线中存在的能量，确定聚合物(M)的特征参数。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于估计聚合物材料参数的装置。
背景技术
本发明的应用领域涉及用作壁或管道上的涂层的聚合物，尤其是在用于发电的核电站中。
本发明涉及测量材料上的一个或多个参数，其以非限制性方式可以是：
-聚合物涂层，通常是构成涂料的涂料，
-聚合物的组分，诸如例如用于输送流体的导管，
-电缆。
这种涂料或组分在工业环境中是常见的，例如核电生产场所，其中存在这些涂料和组分必须抵抗的严酷的温度和湿度条件。在适用于核电厂的安全规则中，要求表面涂层(诸如应用于形成反应堆建筑物外壳的内部混凝土墙的聚合物涂料)的密封性能，以抵抗严酷的温度和湿度条件。这种涂层的脱层或剥落可能导致阻塞和堵塞通过(例如在操作测试期间或在导致了由于涂层剥落引起外壳内的压力和温度显著升高而导致的热水释放的事故的情况下、应急系统EAS被规定尺寸的情况下)在反应堆建筑物的外壳内喷洒液滴来注水的被称为缩写EAS的应急喷洒器回路。
这些要求更一般地涉及基于聚合物的所有材料，例如所谓的高密度聚合物管或高密度聚合物导管，其中循环流体可以处于高温。这里，必须在所述管的内表面上进行相关的检查。需要监视的另一个示例是电缆，也是聚合物组合物的电缆，其中退化是同义的电绝缘损失。
根据每个行业特定的规章和安全标准的要求需要操作员监视表面涂层的状态，诸如涂料和一些部件，诸如导管和电缆。由于它们具有聚合物结构，因此必须实施适合的控制方法。
在例如应用于核电站的在核电站的建筑物的内壁上的涂层必须确保密封功能的情况下，众所周知的是，视觉检查不能关于所寻求的标准来估计作为参数的真实老化状态，诸如例如开裂或起泡。事实上，无论是出现开裂还是起泡，都会立即宣布晚期退化诊断，或者这些症状都不会出现，并且操作员也无法判断。即使肉眼看不到退化，也可能是后者在涂层薄层的微结构内部已经开始，这是退化的迹象，与保护特性(诸如密封)的损失同义。在这些条件下，显示出即使外观健康，涂层也不会抵抗温度和湿度的显著瞬时升高的折磨，这可能使所应用的涂层分层，这也对操作者构成有害的浪费。
因此，挑战是通过对老化状态的相关评估来预测这种情况，甚至在初始脆化出现之前。
以这种方式，操作员寻找用于测量退化的方法，该方法预期了对关于先前定义的退化标准和先前设定的维护程序的维护需求。
众所周知的是，对于控制涂层，在涂料生产阶段期间生产模型团块。模型团块由聚合物涂层来涂漆，然后保存在相关建筑物内的橱柜中。该方法基于这样的假设，即团块的老化将代表保护涂层的老化。以程序化的方式，在分析实验室中控制模型团块。这涉及模型团块在其保护位置和分析实验室之间的定期运输(运出和运回)。存在几个缺点：
在运输期间，团块有时会丢失或损坏。例如，核电站建筑物的墙壁的混凝土中的核心取样对于更换模型团块是必要的。此操作需要相当大的维护操作，这是因为核心采样所产生的孔必须重新填充和重新涂漆。
团块涂层的老化状态不完全代表整个建筑物的老化状态。
另外，另一个问题可能是必须检查所确定的聚合物是否存在。例如，在上文指出的环境中，目的可以是：检查形成例如接头的产品是否构成在上文指示的环境中或在其他环境中的反应器的建筑物中并且更一般地在各种环境中的工业特征的其他建筑物中的规范中规定的聚合物材料。
发明内容
本发明旨在消除现有技术的缺点，并解决上文指示的问题，以用于通过必须易于执行并适于系统地检测聚合物材料的老化示踪剂的装置和方法来估计聚合物材料的参数。
为此目的，本发明的第一个目的是一种用于估计聚合物材料的至少一个参数的装置，其特征在于，该装置包括：
至少一个红外源，其能够向聚合物材料发射具有至少一个发射谱线的第一红外辐射，至少一个发射谱线具有至少一个规定波长，对应于聚合物材料的至少一种老化示踪剂的检测，
至少一个红外检测器，其能够接收第二红外辐射，该第二红外辐射响应于第一红外辐射的发射而被聚合物材料反射，
用于根据具有第二红外辐射中的规定波长的至少一个线来确定聚合物材料参数的单元。
根据实施例，提供了一种用于估计聚合物材料的至少一个特征参数的便携式装置，其特征在于，该装置包括：
至少一个红外源，
每个红外源能够向聚合物材料发射谱线，其代表最大发射能量，选自波长10μm、9.5μm、7.2μm、6μm、3.5μm、2.7μm之一或选自波数1000cm-1、1050cm-1、1350cm-1、1700cm-1、2900cm-1、3700cm-1之一，
至少一个红外检测器，其能够接收红外辐射，该红外辐射响应于已经由至少一个红外源发射出的谱线而被聚合物材料反射，
确定单元，其用于根据已被聚合物材料反射并且已被所述红外检测器接收的红外辐射中的所述谱线中存在的能量来确定聚合物材料的特征参数。
所选择波的波长和波数的值是被本发明人通过发射最大能量位于这些值之一中的线而已经确定为对应于聚合物材料的老化示踪剂的检测的值。
因此，本发明能够根据老化示踪剂的检测来确定聚合物的参数，并且这借助于易于执行的便携式装置来确定。
因此，根据本发明的装置避免了通过红外光谱的所有波长来照射聚合物材料，而是仅通过处于上述波长或波数中的一个或多个中的感兴趣线来照射聚合物材料，从而避免必须通过光谱仪选择由红外检测器接收的一个或多个波长。
根据实施例，可以存在多个红外源。
根据实施例，可以存在多个谱线。
根据实施例，每个红外源都能够向聚合物材料发射上文指示的独特谱线。在下文中，响应于一个或多个红外源发射上述一个或多个谱线而已经被聚合物材料反射并且已经被红外检测器接收的红外辐射也称为第二红外辐射。
根据实施例，谱线是窄带发射。
根据实施例，聚合物材料的特征参数是聚合物材料中至少一种老化示踪剂的存在和/或含量。
根据实施例，聚合物材料的特征参数是聚合物的标识。
根据实施例，每个红外源能够以一个或多个时间脉冲的形式向聚合物材料发射谱线。
根据实施例，一个或多个时间脉冲是矩形的。
根据实施例，提供控制设备，以用于与一个或多个时间脉冲同步地启动至少一个红外检测器。
根据实施例，该装置包括控制设备，其用于在至少一个脉冲的相应时间宽度中包括的或等于至少一个脉冲的相应时间宽度的第一规定时间宽度上进行红外辐射的多次第一测量，以计算对表示第一测量的第一值的估计，参数至少根据第一值来计算。
根据实施例，该装置包括控制设备，其用于在两个连续脉冲之间的相应时间宽度中包括的或等于两个连续脉冲之间的相应时间宽度的第二规定时间宽度上进行第二红外辐射的多次第二测量，以计算表示第二测量的第二值的估计，参数至少根据第一值和第二值之间的差来计算。
根据实施例，该装置还包括至少一个手动控制构件，其用于触发由至少一个红外源发射谱线。
根据实施例，至少一个红外源是至少一个红外发光二极管或至少一个激光源。
根据实施例，至少一个红外检测器是光电二极管或光电导体类型，并且能够根据其接收的红外辐射而产生电光电流。
根据实施例，提供至少两个红外源作为红外源，其能够向聚合物材料分别发射两个不同的谱线，每个谱线代表最大发射能量，分别选自波长10μm、9.5μm、7.2μm、6μm、3.5μm、2.7μm中不同的两个或选自波数1000cm-1、1050cm-1、1350cm-1、1700cm-1、2900cm-1、3700cm-1中不同的两个。
根据实施例，至少一个红外源的谱线的半高宽小于或等于1μm。
根据实施例，用于确定聚合物材料的特征参数的单元包括至少一个滤波器或电路或滤波单元，其用于抑制或衰减由红外检测器从红外辐射提供的信号中的连续分量。
根据实施例，用于确定聚合物材料的特征参数的单元包括：放大器，其用于放大滤波器或电路或滤波单元下游的滤波信号；放大器下游的模数转换器以及用于处理和存储数据以根据由模数转换器提供的一个或多个数字信号来确定聚合物材料的特征参数的设备。
根据本发明的实施例，确定单元被配置为：至少根据从红外检测器和从对应于至少一个谱线的至少一个波长接收到的红外辐射而获得的检测信号的幅度来计算聚合物材料的特征参数。
根据本发明的实施例，确定单元被配置为：根据从红外检测器和从对应于至少一个线的至少一个波长接收到的红外辐射而获得的检测信号的以下幅度来计算聚合物材料的特征参数，所述幅度相对于用于控制至少一个红外源以发射至少一个谱线的发射信号的幅度。
根据本发明的实施例，该装置包括用于冷却至少一个红外检测器的冷却模块和/或用于冷却至少一个红外源的冷却模块。
根据本发明的实施例，该装置包括恒温器和用于自动温度稳定的电子单元，其连接到冷却模块，以用于将至少一个红外检测器和/或至少一个红外源保持在由恒温器规定的温度。
根据本发明的实施例，该装置具有手枪的形状，该手枪包括附接到瞄准模块的手柄，该瞄准模块包括远离手柄的在前端处的至少一个红外源和至少一个红外检测器，手枪包括至少一个手动控制构件，其用于触发由至少一个红外源发射至少一个谱线，其中手动控制构件位于将手柄连接到瞄准模块的手枪的区域附近。
根据本发明的实施例，至少一个源和/或至少一个红外检测器被至少一个外部块覆盖，
至少一个源能够发射至少一个谱线，并且至少一个红外检测器能够通过外部块接收所述红外辐射，所述外部块对红外辐射是透明的并且朝向聚合物材料。
根据本发明的实施例，该装置包括抵靠聚合物材料的支撑防护件，
外部块具有外部远端表面，其同时朝向聚合物材料并且相对于防护件的外部远端表面缩回，也朝向聚合物材料的表面。
本发明的第二个目的是一种用于估计聚合物材料的至少一个参数的方法，其特征在于
由至少一个红外源向聚合物材料发射第一红外辐射，其特征在于，发射的至少一个谱线具有至少一个规定波长，对应于聚合物材料的至少一个老化示踪剂的检测，
由至少一个红外检测器接收第二红外辐射，其响应于第一红外辐射的发送而被聚合物材料反射，
由确定单元根据第二红外辐射中的规定波长的至少一个谱线来确定聚合物材料的参数。
根据本发明的实施例，提供了一种用于估计聚合物材料的至少一个特征参数的方法，其特征在于：
由至少一个红外源向聚合物材料发射至少一个谱线，其代表最大发射能量，选自波长10μm、9.5μm、7.2μm、6μm、3.5μm、2.7μm中的至少一个或选自波数1000cm-1、1050cm-1、1350cm-1、1700cm-1、2900cm-1、3700cm-1之一，
由至少一个红外检测器接收红外辐射，其响应于由至少一个红外源已发射出的谱线而被聚合物材料反射，
由确定单元根据已被聚合物材料反射并且已被红外检测器接收的第二红外辐射中的所述至少一个谱线中存在的能量来确定聚合物材料的特征参数。
附图说明
通过参考附图来阅读仅通过非限制性示例给出的以下描述，将更好地理解本发明，在附图中：
-图1-a示出了根据本发明实施例的估计装置的总体框图，
-图1-b示出了根据本发明实施例的估计装置的一部分，
-图2是根据本发明实施例的用于获取估计装置的测量结果的部分的框图，
-图3示出了根据横坐标中波长的倒数的聚合物的红外光谱反射率的变化，
-图4示出了根据本发明实施例的用于控制估计装置的红外源的信号的计时图，
-图5示出了根据本发明实施例的估计装置的红外检测器所进行的测量的计时图，
-图6是根据本发明实施例的估计装置的框图。
具体实施方式
下文描述了用于估计聚合物材料M的参数的装置1和借助于该装置1实现的用于估计聚合物材料M的参数的方法的实施例。该参数可以是至少一种老化示踪剂的存在和/或至少一种老化示踪剂的含量和/或聚合物材料M的标识。
在附图中，用于估计参数的装置1包括一个或多个红外源101、一个或多个红外检测器102和用于确定参数的单元2。
通常，根据本发明，一个或多个红外源101向聚合物材料M发送第一红外辐射111，其具有对应于聚合物材料的至少一种老化示踪剂的检测的规定波长的一个或多个发射谱线。
根据实施例，每个红外源具有窄带发射波长，其包含所谓的感兴趣的规定波长或感兴趣的峰值，对应于聚合物材料M的老化示踪剂。
根据实施例，红外源仅在包含发射谱线的至少一个发射光谱区域(或频带)中发射，或者在具有与聚合物材料M的老化示踪剂的检测相对应的红外辐射的规定波长的发射谱线周围发射。
根据实施例，红外源101是红外发光二极管。这种二极管在位于上述线附近的上述发射光谱区域中发射。该发射光谱区域可以例如由以对应于所发射的最大能量的谱线为中心的高斯函数表示。因此，二极管的特征在于线和线所在的频带。
根据另一实施例，红外源101是激光源。这种激光源基本上是单色的。在这种情况下，源仅在规定的波长下发射，或者在上述线周围的基本为零宽度的发射光谱区域中发射。
根据实施例，装置1可包括表面1010，其中或其下方是一个或多个源101和/或一个或多个红外检测器102，并且其意图朝向待测试的聚合物材料M。在实施例中，一个或多个源101和/或一个或多个红外检测器102被至少一个外部块1011覆盖，至少一个外部块1011对第一红外辐射111和第二红外辐射112是透明的并且设置成使得外部块的远端面1013靠近聚合物材料M的表面200而不与后者接触。如对于该实施的图1-b所示，该外部块1011向材料M传送一个或多个红外源101的辐射111和向一个或多个红外检测器传送材料M的辐射而没有改变，除了由于根据几何光学元件的定律的折射而引起的第一红外辐射111和第二红外辐射112的轨迹的修改之外。在远端面1013和聚合物材料M的表面200之间留下的薄体积1014通过与红外辐射111和/或112相互作用来限制由于测量中存在空气而引起的干扰并且避免了空气中包含的氧气通过对特定波长的吸收而衰减辐射。该块可以由例如锗制成。
一个或多个红外检测器102被配置为接收第二红外辐射112，其响应于发送来自一个或多个红外源101的第一红外辐射111而被聚合物材料M(被聚合物材料M的表面200)反射。
装置1包括单元2，其用于根据具有第二红外辐射112中的规定波长的至少一个发射谱线来确定聚合物材料M的参数。
在至少一个发射光谱区域(或频带)包含发射谱线或在发射谱线周围的情况下，诸如例如在二极管作为源101的情况下，并且在没有任何其他辐射源的情况下，第二辐射的能量包含在与执行发射的二极管相关联的频带中。红外检测器102不知道频带的概念，而是仅集成来自源(诸如例如二极管)的能量。因此创建了接收频带。
根据实施例，单元2根据从红外检测器102和对应于一个或多个谱线的一个或多个规定波长处的第二红外辐射112获得的第二信号的存在和/或幅度来确定聚合物材料M的参数。
确定单元2可以被配置为根据以下来计算聚合物材料M的参数：从红外检测器102和对应于至少一个谱线的至少一个规定波长处的第二红外辐射112获得的第二信号的幅度除以用于控制至少一个红外源101以发送具有至少一个规定波长处的至少一个谱线的第一红外辐射111的第一信号的幅度而计算出的比率。
根据本发明的实施例，规定波长的至少一个谱线R1，R2，R3，R4，R5，R6选自2μm至10μm波长间隔范围，即，1000cm-1到5000cm-1波数间隔范围。根据本发明的实施例，包含规定波长的至少一个线R1，R2，R3，R4，R5，R6的至少一个发射光谱区域B1，B2，B3，B4，B5，B6的半高宽小于或等于1μm。根据本发明的实施例，包含规定波长的至少一个线R1，R2，R3，R4，R5，R6的至少一个发射光谱区域B1，B2，B3，B4，B5，B6的半高宽(FWM)大于或等于0.2μm且小于或等于1μm。例如，包含规定波长的至少一个线R1，R2，R3，R4，R5，R6的至少一个发射光谱区域B1，B2，B3，B4，B5，B6的半高宽可以等于0.2μm。
根据本发明的实施例，规定波长的至少一个谱线R1，R2，R3，R4，R5，R6选自下文所述的至少一个波长，尤其分别是6μm和/或9.5μm和/或3.5μm和/或7.2μm和/或10μm和/或2.7μm，分别对应于用于确定聚合物材料M的参数的感兴趣的线R1，R2，R3，R4，R5，R6。
根据实施例，在参数是老化示踪剂的存在和/或至少一个老化示踪剂的含量的情况下，该存在和/或该含量是根据在第二红外辐射112中的一个或多个规定波长处的一个或多个线R1，R2，R3，R4，R5，R6来确定的，以及可选地根据分别在一个或多个线R1，R2，R3，R4，R5，R6周围的一个或多个发射红外光谱带B1，B2，B3，B4，B5，B6来确定。
在参数是聚合物材料M的标识的情况下，单元2还可以包括比较设备，其用于将在第二红外辐射112中的规定波长的一个或多个线(R1，R2，R3，R4，R5，R6)周围的至少一个发射光谱带(B1，B2，B3，B4，B5，B6)与至少一个预定聚合物的至少一个预先记录的谱特征进行比较，以用于相对于所述预定聚合物来识别聚合物材料M。
在参数是聚合物材料M的标识的情况下，单元2还包括用于将以下进行比较的比较设备
-一方面，在一个或多个规定波长处的一个或多个线周围的一个或多个频带中，一个或多个红外检测器112从第二红外辐射112获得的检测信号(或一个或多个红外检测器的一个或多个响应)(例如，检测信号的幅度和一个或多个规定波长)，
-另一方面，谱线或谱特征的一个或多个特征值(检测信号的幅度和规定波长)，其已被预先记录在单元2的存储器中，并且对于具有一种或多种已知标识的一种或多种聚合物材料(例如组合物)已经被预先确定，
以用于确定第二红外辐射112的谱线是否对应于已知标识的特征值或谱特征。
在文中，以μm给出的值是波长，每个波长都包含在红外辐射的发射频带中，以cm-1给出的值是波数，其被定义为波长的倒数并且更多地被化学家使用，μm更多地被光学、光电材料制造商使用。类似地，由R表示的字线的使用将对应于在红外辐射的发射频带B中发射的以μm为尺寸的波长的谱线，由P表示的感兴趣的峰值或字峰值的使用将对应于聚合物材料M的感兴趣组分特征的以cm-1为尺寸的波数的谱峰值。
估计装置1可用于所有聚合物(尤其是油漆、氯丁橡胶、电缆等)。特别地，6μm的谱线对应于通过羰基公开的所有聚合物的氧化。事实上，羰基表现为朝向约1700cm-1，在其发射频带B1中包含的约6μm的规定波长的第一线R1处形成相应的感兴趣的峰值P1。但是，例如，氯丁橡胶的老化也是由于其他原因(其负荷降低)，其表现在约1000cm-1和约1100cm-1之间，并且这通过形成感兴趣的峰值P2的约9.5μm或1050cm-1的规定波长的第二线R2看到。第三线R3位于约3.5μm的规定波长处，对应于位于约2900cm-1处的感兴趣的峰值P3。超过3000cm-1，观察到其他老化原因，适用于所有或某些聚合物的不同老化模式。例如，存在规定波长的谱线，其通过老化模式与其频带相关联。
例如，羰基的浓度是老化示踪剂，其可以通过比尔-朗伯定律来确定。将起到老化示踪剂的作用的该物理参数直接负责氧化降解。
不论组分或环氧化物涂层的类型如何，由于其具有聚合物结构，因此第一次老化事件的产生发生在材料结构的尺寸上，在分子水平上。实验已表明，根据功能箱图的统计处理的对红外反射率光谱的分析已经公开了聚合物退化出现所处的感兴趣的峰值，该功能箱图图解地示出了根据图3的红外反射率(纵坐标中的存在密度)的统计曲线。
功能箱图方法是从箱图得出的统计方法，适用于功能而不适用于一组标量。
使这些峰值对应于红外频率处的线，其中通过功能箱图获得的曲线的统计离差很大，尤其是朝向分别对应于分别在约9.5μm和7.2μm处的规定波长的第二谱线R2和第四谱线R4的处于约1050cm-1处的峰值P2和处于约1350cm-1处的峰值P4。放置在这些光谱区域中的检测器102表征老化。根据实施例，每个感兴趣的峰值或感兴趣的线对应于包含与老化示踪剂的检测和参数的估计相关的信息的光谱区域。通过功能箱图方法的统计分析能够找到这种相关信息。
在聚合物的情况下，分析是指在中红外频带中发射IR波后的反射率光谱；根据这种反射率，在统计分析后观察到奇点。
图3示出了功能箱图的示例。它示出了红外辐射111、112在纵坐标中的反射率的变化，其是横坐标中的波长的倒数的函数，以cm-1计。图3显示了密度函数的四分位数，具体为：
1)黑色，中间曲线，
2)深灰色，中心数据的功能四分位数25％和75％或50％之间的所有曲线，
3)浅灰色，没有异常值的数据的5％和95％或极限之间的所有曲线。
在该图3中，未示出异常值。
因此，图3示出了用箭头标出的对应于感兴趣的峰值的线R1，R2，R3，R4，R5，R6。特别地，图3示出了：在1000cm-1处的约感兴趣的第五峰值P5处的第五谱线R5，对应于约10μm的规定波长；以及在约1050cm-1处的约感兴趣的第二峰值P2处的第二谱线R2，对应于约9.5μm的规定波长，分别对应于二氧化硅的峰值和水解二氧化硅的峰值；以及在约3700cm-1处的约感兴趣的第六峰值P6处的第六谱线R6，对应于约2.7μm的规定波长。
上文提到的统计方法已经确定了上述波长或上述波数中的多个或所有中的所有反射率的分布函数。因此，根据实施例，使用来自两个单独的红外源的波长或不同波数的至少两个不同谱线。这克服了测量中的分散，其可能是由于聚合物材料的表面状态而引起的。这更有效地检测聚合物材料的老化程度和/或标识。
根据实施例，红外源的特征在于发射发生所处的光谱带B，该频带约为谱线R，其中发射的能量通常是最大的。
可以在谱线R1，R2，R3，R4，R5，R6中的一个或多个周围选择由一个或多个红外源发射的光谱带。特别地，可以选择至少两个单独的谱线。
根据实施例，在已经处理由在这些光谱带中辐射的材料的温度引起的寄生信号并且引起绝对必须消除的大量噪声之后，监视所述感兴趣的谱线。
因此，足以在上述线中的一个或多个周围的窄光谱波长频带中进行红外照射，并测量反射率的相对密度以表征老化。
如图3的示例所示，投射光束的优选选择场以及因此其反射率的测量优选地发生在波数间隔[1000cm-1；4000cm-1]中，对应于相关联的波长间隔[2.5μm；10μm]。这种选择是由于以下事实，从10μm开始测量器件变得昂贵，而在2.5μm以下没有相关的观察。
根据实施例，存在与存在感兴趣的峰值或线一样多的在谱线的规定波长周围反射的红外源101。
根据实施例，红外源101指示根据朝向聚合物材料M的第一确定方向来发射第一红外辐射。例如，在用于源101的二极管的情况下，二极管可以包括透镜。对于给定的源101，检测器102将被理想地放置，使得测量的第二红外辐射112的反射具有等于所发送的第一红外辐射111的入射角的反射角，并且其中发射的所有(或几乎)能量重新出现在反射的第二红外辐射112中；因此，产生了反射，镜面反射，从中将得出反射率。
当然，聚合物材料M的反射也可以在由包含装置1的聚合物材料的表面200界定的半空间中扩散。
根据实施例，至少一个红外检测器102能够响应于由一个或多个红外源101发射的一个或多个第一红外辐射111而接收聚合物材料M的红外反射的光谱。根据实施例，至少一个红外检测器102能够在第二红外辐射112中接收一个或多个规定波长处的一个或多个谱线R1，R2，R3，R4，R5，R6。根据实施例，至少一个红外检测器102能够在第二红外辐射112中接收位于在一个或多个规定波长处的一个或多个谱线R1，R2，R3，R4，R5，R6周围的一个或多个频带B1，B2，B3，B4，B5，B6。红外检测器102的接收波长频带包括例如至少一个或多个规定波长和/或一个或多个规定波长的一个或多个谱线R1，R2，R3，R4，R5，R6和/或由一个或多个红外源101发射的一个或多个波长频带。至少一个红外检测器102可以是例如接收波长的宽频带。根据实施例，至少一个红外检测器102被放置在材料M的反射、镜面和/或漫反射中。至少一个红外检测器102是光检测器，其可以是例如光电二极管或光电导体类型。例如，红外检测器102能够根据第二红外辐射112而产生电光电流。采集电子设备获取来自红外检测器102的模拟信号。
根据实施例，一个或多个红外源101能够以一个或多个时间脉冲i，i+1，i+2的形式(其可以是例如矩形，如图4所示)朝向聚合物材料M发射第一红外辐射111。根据实施例，装置1包括用于通过脉冲控制信号来控制一个或多个源101的模块12，脉冲控制信号例如可以是以规定的重复频率fR的矩形和/或周期性的，使得一个或多个源以一个或多个时间脉冲的形式(例如，矩形和/或周期性的)发射第一红外辐射111。
由红外源101发射的连续时间脉冲i，i+1，i+2可以每个都具有例如相应的规定时间宽度(红外源101的第一接通状态)τi，τi+1和τi+2，并且具有连续脉冲i，i+1，i+2的相应的起始点Ai，Ai+1和Ai+2，它们在时间上分别间隔了持续时间Ti和Ti+1。在接通状态下发现的脉冲i，i+1，i+2之间，源101处于与第一接通状态(例如高或开)不同的第二关断状态(例如低或关)，连续脉冲i和i+1之间的该关断状态具有持续时间Ti-τi。
根据实施例，脉冲i，i+1，i+2可以以规定的周期T重复，每个持续时间Ti也等于周期T＝Ti＝Ti+1，对应于重复频率fR＝1/T。根据实施例，脉冲的相应时间宽度τi，τi+1和τi+2可以等于相同的时间宽度τ＝τi＝τi+1＝τi+2。
例如，τi+1≤Ti且τi+2≤Ti
当然，相应的时间宽度τi，τi+1和τi+2可以彼此不同。当然，持续时间Ti和Ti+1可以彼此不同。
该特性使得能够检测从聚合物材料M接收到的第二红外辐射112中的一个或多个规定波长线，并且即使在存在该聚合物材料M的热辐射的情况下也是如此。该热辐射是由于测量的样品(聚合物材料M)的温度引起的并且连续发射有能量，其可以比在规定波长谱线周围的窄光谱带中由该聚合物材料M反射的第二红外辐射112的能量大高达约一千倍，其因此扰乱了测量到的反射率和该第二辐射112的检测。
根据实施例，装置1包括至少一个手动控制构件103，其用于触发由至少一个红外源101例如根据时间脉冲或时间脉冲串i，i+1，i+2来发送第一红外辐射111。根据实施例，手动控制构件103可以由预应力构件(例如弹簧或其他)而被预应力以从触发源101发送第一红外辐射111的第二手动致动位置返回到不触发源101发送第一红外辐射111的非致动的第一位置，控制构件可在这些第一位置和第二位置中的一个和另一个之间移动。用户必须将控制构件103保持压在第二手动致动位置，以触发源101发送第一红外辐射111。手动控制构件103可以是按钮或触发器类型。
根据实施例，一个或多个红外检测器102与一个或多个源101同步控制，如图4、5和6所示。装置1或单元2可以包括用于与一个或多个时间脉冲(i，i+1，i+2)同步启动至少一个红外检测器102的控制设备。
根据实施例，控制模块12同时连接到一个或多个源101和一个或多个红外检测器102，以便一个或多个红外检测器102在时间脉冲i，i+1，i+2期间(在时间宽度τi的第一接通状态下)被启动，如例如图5中通过表示测量值的点所示，并且在时间脉冲i，i+1，i+2之间被关闭(不同于第一接通状态的第二关断状态)。
根据实施例，控制模块12同时连接到一个或多个源101和一个或多个红外检测器102，以便一个或多个红外检测器102在时间脉冲i，i+1，i+2期间(在时间宽度τi的第一接通状态下)被启动，如例如图5中通过表示测量值的点所示，并且也在时间脉冲i，i+1，i+2之间被启动(不同于第一接通状态的第二关断状态)，如通过图5中的示例所示。根据实施例，在每个时间脉冲i，i+1，i+2期间红外检测器102对所接收的第二红外辐射112进行多次测量(由图5中的点表示)。
如图5所示，根据实施例，装置1包括控制设备21，其用于在脉冲i的第一接通状态的相应时间宽度τi中包括的或等于其的第一规定时间宽度γi1(因此γi1≤τi)上进行对第二红外辐射112的多个第一测量300，以便计算表示在规定时间宽度γi1期间进行的第一测量300的第一值的估计，参数是根据第一值计算的。
根据实施例，装置1包括控制设备21，其用于在脉冲i和随后的脉冲i+1之间的第二关断状态的相应时间宽度Ti-τi中或在脉冲i和前一脉冲i-1之间的第二关断状态的相应时间宽度Ti-1-τi-1(因此γi2≤Ti-τi或γi2≤Ti-1-τi-1)中包括的或等于其的第二规定时间宽度γi2上进行对第二红外辐射112的多个第二测量301，以便计算表示在第二规定时间宽度γi2期间的第二测量301的第二值的估计，参数是根据第二值计算的。
根据实施例，根据第一值和第二值例如根据在第一值和第二值之间计算出的差来计算参数。这补偿了接通状态相对于关断状态的测量300的零偏移。
根据实施例，根据相对于该第一值具有小于规定距离的第一测量300的选择来计算第一值根据实施例，根据相对于该第二值具有小于规定距离的第二测量301的选择来计算第二值以这种方式，消除了测量300和301之间的异常值(图5中由十字表示)。根据实施例，在脉冲i期间获取的图5的多个测量用于在统计处理应用于这些测量时减少电子噪声。根据实施例，第一值可以是例如第一测量300的中值，第一测量300的平均值的稳健估计或另一中心估计(非高斯)。根据实施例，第二值可以是例如第二测量301的中值，第二测量301的平均值的稳健估计或另一中心估计(非高斯)。根据实施例，然后将频率处理(通过滤波器11)应用于第一值或者应用于在第一值和第二值之间计算出的差，以消除聚合物样品M的热噪声。
下文参考图2和6描述确定单元2的实施例。
根据实施例，装置1包括提取设备，其用于从从一个或多个红外检测器102接收的第二红外辐射112中提取聚合物材料M对由一个或多个红外源101发射的一个或多个规定波长的一个或多个谱线和/或一个或多个谱线周围的一个或多个频带的响应。这些提取设备例如包括下文所述元件中的一个或多个。
根据实施例，装置1包括至少一个电路和/或滤波器11，其用于抑制或衰减信号中的连续分量，该信号已经由红外检测器102从第二红外辐射112提供。温度大于绝对零度的所有物体发射作为温度的函数的辐射，其遵循将深色体的单色发射定义为波长及其绝对温度的函数的普朗克定律。在环境温度下，发射范围低于长红波的范围，并且它对人眼是不可见的。物体的发射率表示辐射的红外能量的数量。由装置1测量的物体意图发射波长范围为1至20μm的该热辐射。因此，由红外检测器102接收到的第二红外辐射112将包括连续分量和替代分量(响应于具有一个或多个规定谱线的第一红外辐射111的第二红外辐射112)。
根据实施例，电路和/或滤波器11是装置1的至少一个电路和/或至少一个高通滤波器和/或装置1的至少一个带通滤波器。这使得能够只让有用信号的光谱通过并消除对应于光谱的连续分量的热辐射。第二当前红外辐射112的傅里叶级数的分解给出了由表示信号的平均值的连续分量和一系列谐波构成的光谱，其中幅度随着频率以sin(x)/x而变化。例如，高通滤波器可以是一阶的。具有截止频率1/(2T)(其中T是时间脉冲的重复周期)的一阶高通滤波器能够显著衰减连续分量。但恢复信号的连续分量取决于滤波器的衰减。在我们的情况下，这个问题并不重要，这是因为矩形信号的幅度可以通过高脉冲和低脉冲之间的差来确定。可以在滤波器11的下游提供放大器(未示出)。可以提供放大器10和高通滤波器11，以用于在滤波后的信号中检索由源的辐射111产生的矩形信号。
已经放置了测试平台来验证所提出的脉冲采集架构。在通过非限制性示例构造的单通道原型中，由发光二极管形成的源102已经由重复频率fR为4kHz且循环比为20％的矩形脉冲控制信号控制。平台由红外检测器、发光二极管和跨阻抗放大器构成。目的是在光检测器(红外检测器)中产生比温度产生的信号足够小的矩形信号。使用LED发射矩形信号。然后将从检测器发出的光电流发送到跨阻抗放大器。测量连续分量给出了40A级别的光电流，其将对应于由热辐射产生的信号。然后对信号进行滤波(高通)并放大以重建由LED产生的替代分量。衰减为12dB，截止频率为0.3Hz，并且增益为1pA/V能够恢复比连续背景小超过1000倍的信号(重复频率fR为4kHz，循环比为20％的矩形脉冲)。该测量验证了单通道原型的脉冲架构。
因此，根据实施例，根据本发明的装置考虑了处理由热辐射引起的噪声。根据实施例，该解决方案包括根据幅度和规定波长和规定重复频率fR的矩形信号来发射脉冲发射，其中由检测器102测量的反射将在时间上通过傅立叶展开进行处理，效果是要消除热辐射的噪声。
根据实施例，装置1包括：冷却模块13，例如珀耳帖型，其用于冷却一个或多个红外检测器102；和/或冷却模块13'，例如珀耳帖型，其用于冷却一个或多个源101。其将源101和检测器102冷却到稳定的温度。特别地，珀耳帖冷却模块尺寸小，从而使装置1更紧凑。
珀耳帖型冷却模块13、13'由热电元件的堆叠组成。热电元件由两个半导体部件构成。当连续电流施加在珀耳帖型冷却模块13、13'的端子上时，发生热吸收。然后吸收的热量传递到部件的热部分，其具有从模块13、13'的一侧到另一侧的热传递的效果。
根据实施例，装置1包括恒温器和用于自动温度稳定的电子单元9或温度控制器(基于比例、积分器和微分类型的调节器)，其连接到例如珀耳帖型的一个或多个冷却模块13、13'，以用于将至少一个红外检测器(102)和/或至少一个红外源(101)保持在恒温器规定的温度下。例如，温度控制器9通常在-30℃下在给定准则周围调节LED源101和检测器102的温度。
单元9可以是模拟的或数字的并且嵌入在片上系统(SOC)中，例如微控制器、可编程逻辑电路(现场可编程门阵列FPGA)或专用集成电路(专用集成电路ASIC)。
根据实施例，装置1包括电路和/或滤波器11下游的放大器10，其用于放大滤波后的信号。该放大器10可以是跨阻抗放大器。
根据实施例，装置1包括放大器10下游的模数转换器5。提供了用于控制和监视模数转换器5的电子系统。模数转换器5能够产生与每个规定波长处的聚合物材料M的反射率相对应的数字信号。
根据实施例，装置1包括用于处理和存储数据以至少根据以下确定参数的设备107：一个或多个红外检测器从第二红外辐射112获得的检测信号中的一个或多个规定波长的一个或多个线的重要性，或者在第二红外辐射112中的一个或多个规定波长的一个或多个线周围的频带中的一个或多个红外检测器的响应的重要性。在上文描述的示例中，用于处理和存储数据的设备107根据由模数转换器5提供的一个或多个数字信号来确定参数，该数字信号分别对应于根据一个或多个相应线和一个或多个相应规定波长的该幅度。根据实施例，代替电路和/或滤波器11或者除了电路和/或滤波器11之外，用于处理和存储数据的设备107可以包括用于通过傅立叶变换进行处理的模块。另外，用于处理和存储数据的这些设备107可以包括控制设备21，其用于如上所述进行测量并用于选择如上所述的测量。
根据实施例，装置1包括用于下载计算机程序的设备109，其可以包括实现用于上述确定而嵌入的算法的软件程序。设备107、109可以包括用于此目的的电子加载系统，诸如微控制器、FPGA、ASIC等。
根据实施例，装置1包括防护件110，其用于将红外源101和红外检测器102定位成面向和/或靠近聚合物材料M的区域S，该区域S必须接收第一红外辐射111并反射第二红外辐射112。根据实施例，每当防护件110被定位为抵靠聚合物材料M的表面200时，防护件110被布置成使得外部块1011与聚合物材料M的表面200相距一定距离。例如，外部块1011具有外部远端表面1013，其同时朝向聚合物材料M的表面200而定向并且相对于防护件110的外部远端表面113缩回，也朝向聚合物材料M的表面200朝向。例如，第一红外辐射111在待测试的聚合物材料M的表面200上的入射角可以大于或等于10度或20度，并且小于或等于60度或70度并且可以通过将防护件110和/或外部块1011定位为抵靠该表面200来确保。例如，第二红外辐射112在待测试的聚合物材料M的表面200上的反射角可以大于或等于10度或20度并且小于或等于60或70度并且可以通过将防护件110和/或外部块1011定位为抵靠该表面200来确保。例如，一个或多个红外源101与待测试的聚合物材料M的表面200之间的距离可以大于或等于1mm并且小于或等于10cm并且可以通过将防护件110定位为抵靠该表面200来确保。例如，一个或多个红外检测器102与待测试的聚合物材料M的表面200之间的距离可以大于或等于1mm并且小于或等于10cm，并且可以通过将防护件110定位为抵靠该表面200来确保。
根据实施例，装置1具有手枪100的形状，手枪100包括附接到瞄准模块15的手柄14，瞄准模块15在远离手柄15的前端16处包括源101和检测器102(和/或在源101和检测器102的前面和附近的应用表面1010和防护件110)。控制构件103例如在将手柄14连接到瞄准模块15的手枪100的区域17附近。因此，该手柄还能够将装置1引入导管或抵靠管的内表面。当然，装置1可以采用任何其他形状，诸如例如笔的形状等。
根据实施例，装置1包括信息指示设备104，其可以是视觉和/或声音，并且其可以是指示出诸如例如存在一个或多个老化示踪剂的参数的信息，或指示出不存在一个或多个老化示踪剂的信息，和/或指示出一个或多个老化示踪剂的含量的信息和/或指示出聚合物材料M的标识的信息。指示设备104可以是或包括例如显示屏104。装置1的其他操作特征可以由指示设备104指示。
根据实施例，装置1可以包括控制接口105，其可以是除了控制构件103之外的并且可以是例如控制键盘105，其例如在远离例如区域17的源101和检测器102的后表面18上。
根据实施例，装置1包括用于向上述元件(至少包括源101、检测器102和单元2)供电的自主电源设备106。这些自主电源设备106例如是蓄电池或可充电或不可充电电池、可拆卸或不可拆卸电池。根据实施例，装置1是便携式的。
根据实施例，装置1包括通信设备108，其用于向外部传送指示参数的信息，该信息可以是指示出存在一个或多个老化示踪剂的信息或指示出不存在一个或多个老化示踪剂的信息，以及/或指示出一个或多个老化示踪剂的含量的信息和/或指示出聚合物材料M的标识的信息。通信设备108可以是朝向远程单元或远程平台的上行链路和/或下行链路通信，诸如例如移动终端(移动电话或其他)、服务器等。
根据实施例，装置1的单元2包括一个或多个微控制器、FPGA、ASIC 19，其用于控制上述不同元件。
例如，微控制器19按以下时间进行：
A-按下触发器103进行测量的命令，
B-源101和检测器102的温度设定点控制，
C-用于发送源101的接通/关断脉冲的控制，
D-用于接收和存储来自转换器5的测量结果的控制，
E-用于抑制由于环境温度引起的噪声的傅里叶频率处理控制→之后源101返回到C(用于执行步骤C、D、E等)
F-一旦接收到所有源101的信号：将测量结果(例如，4个源的4个测量结果)发送到处理模块107，以用于将测量结果转换成相关数据，表征老化或聚合物材料。
例如，为了进行一系列测量，通过应用防护件110将装置1或手枪100放置在聚合物材料M的壁上，以将手枪100定位并楔入抵靠待测试的材料M的表面200。接下来，根据固定协议按下控制构件103或触发器103。这使得可以进行多次拍摄并继续通过设备107处理和存储数据，所述测量结果已经预先显示在具有实现测量或不实现测量的视觉指示器或声音指示器的控制屏幕104上。
装配有装置1的操作者可以容易且快速地测量在不同的位置的材料的参数。例如，它可以导致核电厂的反应堆建筑物内的控制活动。多种聚合物材料M可以用相同的装置1控制。老化或标识的测量和/或诊断结果可以在装置1上原位和实时显示。测量装置省略了对聚合物材料的反射率或吸光度特性的光谱测量，并省去了光谱仪的使用，特别是FTIR或滤波器类型的光谱仪。测量装置省去了用于从一个波长切换到另一个波长的机械系统和滤光器。这使得能够生产便携式装置，其轻便且易于引入以进行例如管道内部的测量。测量装置省去了部件的机械移动，并且不需要隔离室。
Claims (24)
1.一种用于估计聚合物材料的至少一个特征参数的便携式装置(1)，其特征在于，所述装置包括：
至少一个红外源(101)，
每个红外源(101)能够向所述聚合物材料发射谱线(R1，R2，R3，R4，R5，R6)，其代表最大发射能量，选自波长10μm、9.5μm、7.2μm、6μm、3.5μm、2.7μm之一或选自波数1000cm-1、1050cm-1、1350cm-1、1700cm-1、2900cm-1、3700cm-1之一，
至少一个红外检测器(102)，所述至少一个红外检测器(102)能够接收红外辐射(112)，其响应于已经由所述至少一个红外源(101)发射的所述谱线(R1，R2，R3，R4，R5，R6)而被所述聚合物材料(M)反射，
确定单元(2)，所述确定单元(2)用于根据已被所述聚合物材料(M)反射并且已被所述红外检测器(102)接收的红外辐射(112)中的所述谱线(R1，R2，R3，R4，R5，R6)中存在的能量，来确定所述聚合物材料(M)的特征参数。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述谱线(R1，R2，R3，R4，R5，R6)是窄带发射。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述聚合物材料(M)的特征参数是所述聚合物材料中的至少一种老化示踪剂的存在和/或含量。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述聚合物材料(M)的特征参数是所述聚合物的标识。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，每个红外源(101)能够以一个或多个时间脉冲(i，i+1，i+2)的形式向所述聚合物材料(M)发射所述谱线(R1，R2，R3，R4，R5，R6)。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述时间脉冲(i，i+1，i+2)是矩形的。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，提供控制设备，以用于与所述时间脉冲(i，i+1，i+2)同步地启动所述至少一个红外检测器(102)。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置(1)包括控制设备(21)，其用于在脉冲(i)中的至少一个的相应时间宽度(τi)中包括的或等于脉冲(i)中的至少一个的相应时间宽度(τi)的第一规定时间宽度(γi1)期间进行所述红外辐射(112)的多次第一测量(300)，以计算对表示所述第一测量(300)的第一值的估计，所述参数至少根据所述第一值来计算。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置(1)包括控制设备(21)，其用于在两个连续脉冲(i，i+1)之间的相应时间宽度(Ti-τi)中包括的或等于两个连续脉冲(i，i+1)之间的相应时间宽度(Ti-τi)的第二规定时间宽度(γi2)期间进行第二红外辐射(112)的多次第二测量(301)，以计算对表示所述第二测量(301)的第二值的估计，所述参数至少根据所述第一值和所述第二值之间的差来计算。
10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置(1)还包括至少一个手动控制构件(103)，其用于触发由所述至少一个红外源(101)发射所述谱线(R1，R2，R3，R4，R5，R6)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个红外源(101)是至少一个红外发光二极管或至少一个激光源。
12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个红外检测器(102)是光电二极管或光电导体类型，并且能够根据其接收到的所述红外辐射(112)来产生电光电流。
13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，提供至少两个红外源(101)作为红外源，所述至少两个红外源(101)能够向所述聚合物材料分别发射两个不同的谱线(R1，R2，R3，R4，R5，R6)，每个谱线都代表最大发射能量，分别选自波长10μm、9.5μm、7.2μm、6μm、3.5μm、2.7μm中不同的两个或选自波数1000cm-1、1050cm-1、1350cm-1、1700cm-1、2900cm-1、3700cm-1中不同的两个。
14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个红外源(101)的谱线(R1，R2，R3，R4，R5，R6)的半高宽度小于或等于1μm。
15.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，用于确定所述聚合物材料(M)的特征参数的单元(2)包括至少一个滤波器或电路或滤波单元(11)，其用于抑制或衰减已经由所述红外检测器(102)从所述红外辐射提供的信号中的连续分量。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，用于确定所述聚合物材料(M)的特征参数的单元(2)包括：放大器(10)，其用于放大所述滤波器或电路或滤波单元(11)下游的滤波信号；所述放大器(10)下游的模数转换器(5)；以及用于处理和存储数据以根据由所述模数转换器(5)提供的数字信号来确定所述聚合物材料的特征参数的设备(107)。
17.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述确定单元(2)被配置为：至少根据从所述红外检测器(102)和从对应于至少一个谱线(R1，R2，R3，R4，R5，R6)的至少一个波长处接收到的所述红外辐射(112)获得的检测信号的幅度来计算所述聚合物材料(M)的特征参数。
18.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述确定单元(2)被配置为：根据从所述红外检测器(102)和从对应于所述至少一个谱线(R1，R2，R3，R4，R5，R6)的至少一个波长处接收到的所述红外辐射(112)获得的检测信号的幅度来计算所述聚合物材料(M)的特征参数，所述幅度相对于用于控制所述至少一个红外源(101)以发射所述至少一个谱线(R1，R2，R3，R4，R5，R6)的发射信号的幅度。
19.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置(1)包括用于冷却所述至少一个红外检测器(102)的冷却模块(13)和/或用于冷却所述至少一个红外源(101)的冷却模块(13')。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述装置(1)包括恒温器和用于自动温度稳定的电子单元(9)，其被连接到所述冷却模块(13、13')，用于将所述至少一个红外检测器(102)和/或所述至少一个红外源(101)保持在由所述恒温器规定的温度。
21.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置(1)具有手枪(100)的形状，所述手枪(100)包括被附接到瞄准模块(15)的手柄(14)，所述瞄准模块(15)包括远离手柄(15)的前端(16)处的所述至少一个红外源(101)和所述至少一个红外检测器(102)，所述手枪(100)包括至少一个手动控制构件(103)，其用于触发由所述至少一个红外源(101)发射所述至少一个谱线(R1，R2，R3，R4，R5，R6)，其中所述手动控制构件(103)位于将所述手柄(14)连接到所述瞄准模块(15)的手枪(100)的区域(17)附近。
22.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个源(101)和/或所述至少一个红外检测器(102)被至少一个外部块(1011)覆盖，
所述至少一个源(101)能够发射所述至少一个谱线(R1，R2，R3，R4，R5，R6)，并且所述至少一个红外检测器(102)能够通过所述外部块(1011)接收所述红外辐射(112)，所述外部块(1011)对所述红外辐射是透明的并且朝向所述聚合物材料(M)。
23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述装置(1)包括抵靠所述聚合物材料(M)的支撑防护件(110)，
所述外部块(1011)具有外部远端表面(1013)，其同时朝向所述聚合物材料(M)并且相对于防护件(110)的外部远端表面(113)缩回，也朝向所述聚合物材料(M)的表面(200)。
24.一种用于估计聚合物材料(M)的至少一个特征参数的方法，其特征在于：
由至少一个红外源(101)向所述聚合物材料发射至少一个谱线(R1，R2，R3，R4，R5，R6)，其代表最大发射能量，选自波长10μm、9.5μm、7.2μm、6μm、3.5μm、2.7μm中的至少一个或选自波数1000cm-1、1050cm-1、1350cm-1、1700cm-1、2900cm-1、3700cm-1之一，
由至少一个红外检测器(102)接收红外辐射(112)，其响应于已由所述至少一个红外源(101)发射出的所述谱线(R1，R2，R3，R4，R5，R6)而被所述聚合物材料(M)反射，
由确定单元(2)根据已被所述聚合物材料(M)反射并且已被所述红外检测器(102)接收的第二红外辐射(112)中的所述至少一个谱线(R1，R2，R3，R4，R5，R6)中存在的能量，来确定所述聚合物材料(M)的特征参数。
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