CN112729564A - 一种便携式发射率测量装置及其测量模块 - Google Patents

一种便携式发射率测量装置及其测量模块 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种便携式发射率测量装置的测量模块,包括:光源、设置于光源的出光路径的光阑和斩光器;具有第一焦点和第二焦点的椭球面反射镜,通过光阑和斩光器的光束自第一焦点经椭球面反射镜反射至第二焦点;用于接收并反射自第二焦点射出光束的抛物面反射镜,抛物面反射镜的焦点与第二焦点重合以将光束形成检测光束;具有入射口和测量口的积分球,检测光束能够通过入射口和测量口照射于目标表面并反射至积分球内表面;用于接收积分球内表面反射光的红外探测器,红外探测器的探测头设置于积分球内部。本发明中可将检测光束形成平行光,有效提高了测量精度,提高整机的便携性。

Description

一种便携式发射率测量装置及其测量模块
技术领域
本发明涉及发射率测量领域,具体涉及一种便携式发射率测量装置及其测量模块。
背景技术
发射率是表征材料在红外波段辐射性能的重要基础性参数,发射率测量技术广泛应用在辐射测温、材料检测、智能识别、特征控制等众多工业领域。目前,材料红外发射率的测量手段多是桌面型或者更加大型的设备,具体测量则是采用制备样品送到实验室进行测量的方式来获取材料的红外发射率数据。考虑到材料红外发射率非常敏感,受环境影响和自然老化即可导致巨大变化,当前的测量方式存在如下局限,一方面实验室内的大型测量设备往往组成复杂,操作繁琐,对测量环境要求严苛,测量花费的时间通常较长,单次测量所需的时间以小时计甚至以天计;另一方面,测量对象是单独制备的样品,其制备工艺和实际目标有可能存在差异,而且实际目标表面的材料受环境影响性能一直在退化,故实验室内测量的结果不能准确表征实际材料的红外辐射特性。
现有技术中公开的发射率测量装置,其原理是通过在装置内设置光源,光源射出的光束照射在椭球面反射镜,并由椭球面反射镜将光束聚集反射至一能够换向的换向镜,换向镜将光束发散射入位于前端的积分球中,积分球设有测量口贴合待测目标表面,通过调整换向镜的换向角度使光束照射于目标表面、积分球内表面或者某一参考点位。通过探测器获取换向镜在三个角度时不同的反射率来进一步计算目标的发射率。但是,由于现有技术中的照射于目标表面的光束相对发散,无法依据发散光准确测量目标表面反射率。此外,对于发散的检测光束而言,需严格限定射入积分球的光束路径与积分球测量口(贴合于测量口的待测目标)的位置,不利于控制整机的体积大小,影响便携性,而如果为了提高便携性,则测量精度同样会受一定程度上的影响。
发明内容
为了解决现有技术中的一个或多个技术问题,或至少提供一种有益的选择,本发明提供一种便携式发射率测量装置及其测量模块,在实现整机小型化的同时,确保测量精度的准确性。
本发明公开的一种便携式发射率测量装置的测量模块,包括:
用于产生测量用的光束的光源;
设置于光源的出光路径以限制光束的光阑;
设置于光源的出光路径的斩光器,斩光器能受驱动的切割光束以形成脉冲光信号;
具有第一焦点和第二焦点的椭球面反射镜,通过光阑和斩光器的光束自第一焦点经椭球面反射镜反射至第二焦点;
用于接收并反射自第二焦点射出光束的抛物面反射镜,抛物面反射镜的焦点与第二焦点重合以将光束形成检测光束;
具有入射口和测量口的积分球,检测光束能够通过入射口和测量口照射于目标表面并反射至积分球内表面;
用于接收积分球内表面反射光的红外探测器,红外探测器的探测头设置于积分球内部。
作为一种便携式发射率测量装置的测量模块的优选技术方案,光阑包括背景光阑,背景光阑罩设于光源的出光口并预留有供光束通过的第一通孔。
作为一种便携式发射率测量装置的测量模块的优选技术方案,光阑还包括沿光路位于背景光阑后端的视场光阑,视场光阑设置供光束通过的第二通孔,第二通孔位于椭球面反射镜的第一焦点。
作为一种便携式发射率测量装置的测量模块的优选技术方案,斩光器包括表面均匀间隔设置透光孔的圆盘,圆盘能够受驱动的转动以切割光束形成固定频率的脉冲光信号。
作为一种便携式发射率测量装置的测量模块的优选技术方案,还包括用于接收并反射检测光束至积分球的换向镜,换向镜设有换向结构以调整检测光束在积分球内的照射角度。
作为一种便携式发射率测量装置的测量模块的优选技术方案,积分球内设置平面镜,换向镜具有第一位置和第二位置,在第一位置,经换向镜反射的光束通过积分球的入射口和测量口照射于目标表面,在第二位置,经换向镜反射的光束照射于平面镜并反射至积分球内表面。
作为一种便携式发射率测量装置的测量模块的优选技术方案,还包括用于限定基准反射率的标准板,标准板可拆卸的设置于测量口并能够接收检测光束并反射至积分球内表面。
作为一种便携式发射率测量装置的测量模块的优选技术方案,探测器的探测头与积分球的测量口之间设置挡光板。
作为一种便携式发射率测量装置的测量模块的优选技术方案,还包括安装支架,光源、光阑、斩光器、椭球面反射镜、抛物面反射镜积分器和探测器以一个整体通过柔性机构安装于安装支架,以在不同测量角度使积分球的测量口贴合目标表面。
本发明公开的一种便携式发射率测量装置,包括:
如上的测量模块,和
设有显示单元的控制模块,测量模块可拆卸的安装于控制模块,控制模块与测量模块信号连接。
由于采用上述技术方案,本发明的有益效果在于:
1.本发明中自光源射出的光束先后经椭球面反射镜、抛物面反射镜射入积分球,利用椭球面反射镜具有两个焦点这一特性,自第一焦点射入的光束,经椭球面反射镜后都会汇聚到第二焦点,此时光束为相对发散的光束,再射入抛物面反射镜时,由于抛物面反射镜的焦点位于椭球面反射镜的第二焦点,可由抛物面反射镜将光束形成一束平行光并射至积分球内部作为检测光束。采用平行光作为检测光束相对于发散光更符合反射率的测量要求,降低光束发散而对测量结果造成的影响,确保测量结果的精准可靠。而且平行光在积分球内也能够避免光束直接照在积分球内壁而影响测量结果的问题,有效提高了测量精度。此外,当平行光照射在位于积分球测量口的目标表面时,无需考虑光束射入积分球到达目标表面的距离,目标表面的光斑大小不会随距离的改变而发生明显的变大或变小,在这一前提下,可适当缩减积分球的体积来降低整机的体积,提高整机的便携性,在测量精度方面,由于发散光的反射率测量精度会随着在积分球内腔的传输距离的增加而降低,在光束射入积分球到达目标表面的距离有要求的前提下又无法缩减尺寸以保持准确率,而本申请采用的平行光则无需考虑距离影响保证反射率的测量精度。
2.本发明采用椭球面反射镜对光束进行接收,由于椭球面反射镜的镜面具有相对较大的包容角,可接收光的表面较大,可对应的提高光利用率。
3.本发明中的光阑包括背景光阑,背景光阑能够将光源笼罩,使从光源射出的光束从背景光阑的第一通孔射出,若不设置背景光阑,在光源与背景光阑之间的光会受装置侧壁或其他表面反射形成杂散光,从而影响测量结果。本申请通过背景光阑将杂散光过滤,一方面可以有效提高测量精度,另一方面,由于将光束集中从第一通孔射出,可以有效提高光的利用率。
4.本发明中的光阑还包括与背景光阑配合的视场光阑,视场光阑将由第一通孔射出的光束进行进一步的约束,光束仅从第二通孔射出,减少光束在其他角度射出、反射等对测量结果造成的影响,提高测量精度。视场光阑和背景光阑一同配合,在进一步提高测量精度的同时,由于视场光阑的第二通孔位于椭球面反射镜的第一焦点,光束由第二通孔射出后进入椭球面反射镜后可由第二焦点射出,而当第二通孔不位于椭球面反射镜的焦点时,产生的杂散光也会对测量精度产生影响,设置视场光阑既可以提高测量精度,又可以充分提高光的利用率。
5.本发明中设有换向镜及与换向镜配合的平面镜,换向镜通过调整自身所在的位置可使光束以多个不同的预设角度射入积分球,并分别照射在位于积分球内部的平面镜和位于积分球测量口的目标表面,平面镜由于其镜面特性可在积分球内部作为用于限定基准反射率的标准板,平面镜的反射率作为基准与目标表面反射率进行比对计算最后测得目标表面发射率。进一步的,由于本发明中的检测光束为平行光,当平行光照射于平面镜时,全部光束可直接在平面镜表面形成全反射,避免因散射光多角度反射而导致的测量误差,应用平面镜作为标准板时,也可有效确保校准精度。
6.本发明中设有额外的标准板用于限定基准反射率,标准板设置在积分球的测量口,在实际测量之前可首先利用标准板获取基准反射率,再测量目标表面反射率时以前述基准反射率作为对比参考。本发明中以平行光作为检测光束,平行的光束照射在标准板上时,可获取最为准确的基准反射率,有效确保校准精度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明一实施例中一种便携式发射率测量装置的结构示意图。
图2为本发明一实施例中测量模块内部光学组件第一视角的结构示意图。
图3为本发明一实施例中测量模块内部光学组件第二视角的结构示意图。
图4为本发明一实施例中测量模块内部光学组件第三视角的结构示意图。
图5为本发明一实施例中光束自光源到抛物面反射镜的路径示意图。
图6为本发明一实施例中换向镜位置切换示意图。
图7为本发明一实施例中积分球内部挡光板设置位置示意图。
附图标记说明:
1-测量模块,11-光源,12-光阑,13-斩光器,14-椭球面反射镜,15-抛物面反射镜,16-积分球,161-测量口,17-红外探测器,18-换向镜,19-平面镜,110-盖体,111-挡光板,2-控制模块,21-显示单元。
具体实施方式
为了更清楚的阐释本发明的整体构思,下面再结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
需说明,在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
另外,在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。但注明直接连接则说明连接地两个主体之间并不通过过度结构构建连接关系,只通过连接结构相连形成一个整体。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
具体采取的方案是:
如图1-图5所示,本发明公开的一种便携式发射率测量装置的测量模块1,其安装在便携式发射率测量装置的控制模块2上,与控制模块2配合使用实现目标表面发射率的测量。测量模块1包括壳体以及设置于壳体内部的光源11、光阑12、斩光器13、椭球面反射镜14、抛物面反射镜15、积分球16、红外探测器17。其中,光源11用于产生测量用的光束的光源11,光阑12设置于光源11的出光路径以限制光束,斩光器13设置于光源11的出光路径并能受驱动的切割光束以形成脉冲光信号,椭球面反射镜14具有第一焦点F1和第二焦点F2,通过光阑12和斩光器13的光束自第一焦点F1经椭球面反射镜14反射至第二焦点F2,抛物面反射镜15用于接收并反射自第二焦点F2射出光束,抛物面反射镜15的焦点与第二焦点F2重合以将光束形成检测光束,积分球16具有入射口和测量口161,检测光束能够通过入射口和测量口161照射于目标表面并反射至积分球16内表面,积分球16内表面设有镀金层并做喷砂处理以便于对检测光束形成漫反射,红外探测器17用于接收积分球16内表面反射光,红外探测器17的探测头设置于积分球16内部。
如图5所示,光源11射出的光束首先受到路径上光阑12的限制,减少光束在其他角度射出以及被其他壁面反射导致测量精度不准确的影响误差,光束通过光阑12后在经过斩光器13,斩光器13采用高精度直流电机控制,可将光束切割以形成脉冲光信号。呈固定频率的光束射入椭球面反射镜14,由于椭球面反射镜14具有两个焦点,根据椭球面反射镜14的特性,自第一焦点F1射入的光束,经椭球面反射镜14后都会汇聚到第二焦点F2,此时光束为相对发散的光束。抛物面反射镜15的焦点与椭球面反射镜14的第二焦点F2重合,光束自焦点射入抛物面反射镜15时,由抛物面反射镜15将光束形成一束平行光并射至积分球16内部作为检测光束。检测光束照射在位于积分球16测量口161的目标表面,再经目标表面反射至积分球16内壁,积分球16内壁将反射光束均匀化后被红外探测器17接收并测量。相对于现有技术中射在目标表面的光束为发散光,本申请通过椭球面反射镜14和抛物面反射镜15的配合,将自光源11射出的光束形成了平行光并射至积分球16内部作为检测光束,采用平行光作为检测光束相对于发散光更符合反射率的测量要求,降低光束发散而对测量结果造成的影响,确保测量结果的精准可靠。而且平行光在积分球16内直接依次通过入射口和测量口161设在目标表面,也能避免光束直接射在积分球16内壁而影响测量结果的问题,有效提高测量精度。此外,当平行光射在位于积分球16测量口161的目标表面时,形成在目标表面的光斑大小相对于自光源11射出时,在有限路径内的变化较小,无需考虑光束射入积分球16到达目标表面的距离,因此,可适当缩减积分球16的体积来降低整机的体积,提高整机的便携性。在测量精度方面,由于发散光的反射率测量精度会随着在积分球16内腔的传输距离的增加而降低,在光束射入积分球16到达目标表面的距离有要求的前提下又无法缩减积分球尺寸以保持准确率,而本申请采用的平行光则无需考虑距离影响保证反射率的测量精度。
需要说明的是,本申请中作为检测光束的平行光,允许具有一定程度上的误差,即在本申请技术方案中通过椭球面反射镜14和抛物面反射镜15配合生成的近似平行的准直光作为检测光束进行反射率的测量,在一定误差范围内也视作平行光。
此外,本申请中采用的椭球面反射镜15对光束进行接收,由于椭球面反射镜15的镜面具有相对较大的包容角,可接收光的表面较大,可对应的提高光利用率。
在本发明的一个实施例中,光阑12包括背景光阑,背景光阑罩设于光源11的出光口并预留有供光束通过的第一通孔。背景光阑能够将光源11笼罩,使从光源11射出的光束从背景光阑的第一通孔射出,若不设置背景光阑,在光源11与背景光阑之间的光会受装置侧壁或其他表面反射形成杂散光,从而影响测量结果。本申请通过背景光阑将杂散光过滤,一方面可以有效提高测量精度,另一方面,由于将光束集中从第一通孔射出,可以有效提高光的利用率。
在本发明的一个实施例中,光阑12还包括沿光路位于背景光阑后端的视场光阑,视场光阑设置供光束通过的第二通孔,第二通孔位于椭球面反射镜14的第一焦点F1。视场光阑与背景光阑配合,实现对光束的进一步约束,光束仅从第二通孔射出,减少光束在其他角度射出、反射等对测量结果造成的影响,提高测量精度。此外,由于视场光阑的第二通孔位于椭球面反射镜14的第一焦点F1,光束由第二通孔射出后进入椭球面反射镜14后可由第二焦点F2射出,而当第二通孔不位于椭球面反射镜14的焦点时,产生的杂散光也会对测量精度产生影响,因此,将视场光阑第二通孔设置于椭球面反射镜14第一焦点F1既可以提高测量精度,又可以充分提高光的利用率。
如图2所示,在本发明的一个实施例中,斩光器13包括表面均匀间隔设置透光孔的圆盘,圆盘能够受驱动的转动以切割光束形成固定频率的脉冲光信号。如前述实施例,斩光器13采用高精度直流电机控制,电机输出轴可带动圆盘转动,从而使光束间歇性的通过透光孔射在椭球面反射镜14的镜面,形成固定频率的光束,以在进行信号处理时,将光束形成为固定频率的光信号,通过将光调制成固定频率有效扣除环境辐射对测量结构带来的影响。
可以理解的是,本发明对于斩光器13的结构组成不作具体限定,也可根据需要设置斩光器13为其他结构,如独立的扇叶式结构,即设置一与电机输出轴固定连接的固定轴,固定轴外周设置多个水平的扇叶以切割光束。进一步的,本发明对于斩光器13的驱动装置不作具体限定,也可根据需要设置驱动装置为其他装置,如调速电机等。
如图6所示,在本发明的一个实施例中,测量模块1还包括用于接收并反射检测光束至积分球16的换向镜18,换向镜18设有换向结构以调整检测光束在积分球16内的照射角度。其中,换向结构可以为受某一驱动装置驱动转动的枢轴,换向镜18为固定在枢轴上的平面镜19。
在本发明的一个实施例中,积分球16内设置平面镜19,换向镜18具有第一位置和第二位置,在第一位置,经换向镜18反射的光束通过积分球16的入射口和测量口161照射于目标表面,在第二位置,经换向镜18反射的光束照射于平面镜19并反射至积分球16内表面。换向镜18可通过换向结构调整自身所在的位置,进而使光束以多个不同的预设角度射入积分球16,并分别照射在位于积分球16内部的平面镜19和位于积分球16测量口161的目标表面。在实际应用中,由于平面镜19的镜面全反射特性且位于积分球16内不易受污损,可在积分球16内部作为用于限定基准反射率的标准板,平面镜19的反射率作为基准与目标表面反射率进行对比计算最后测得目标表面发射率。具体测量步骤如下:检测光束经换向镜18射在平面镜19表面,经平面镜19反射的光束在积分球16内壁被均匀化,红外探测器17接收到此条件下的光束信息作为100%反射率的基准信息;调整换向镜18的角度,使检测光束经换向射在位于积分球16测量口161的待测目标表面,经目标表面反射的光束在积分球16内壁被均匀化,红外探测器17接收到此条件下的光束信息作为目标反射率(位于0-100%),获取的基准反射率和目标反射率将作为计算目标表面发射率的重要参数。由于本发明中的检测光束为平行光,当平行光照射于平面镜19时,全部光束可直接在平面镜19表面形成全反射,避免因散射光多角度反射而导致的测量误差,应用平面镜19作为标准板时,也可有效确保校准精度。
在本发明的一个实施例中,测量模块1还包括用于限定基准反射率的标准板(标准板可以为金板),标准板可拆卸的设置于测量口161并能够接收检测光束并反射至积分球16内表面。如前述实施例,标准板用于限定基准反射率,在不考虑设置换向镜18的实施例中,可利用外置标准板来实现基准反射率的测量。如图1所示,在一个具体应用中,标准板为设置在积分球16测量口161的盖体110,盖体110通过螺纹固定在积分球16前端。盖体110在盖合状态下,内壁贴合积分球16的测量口161。具体测量步骤如下:盖体110盖合于积分球16测量口161,射入积分球16的检测光束经标准板反射的光束在积分球16内壁被均匀化,红外探测器17接收到此条件下的光束信息作为100%反射率的基准信息;取下盖体110,使检测光束能够通过积分球16的测量口161照射在待测目标表面,经目标表面反射的光束在积分球16内壁被均匀化,红外探测器17接收到此条件下的光束信息作为目标反射率(位于0-100%),获取的基准反射率和目标反射率将作为计算目标表面发射率的重要参数。本发明中以平行光作为检测光束,平行的光束照射在标准板上时,可获取最为准确的基准反射率,有效确保校准精度。
可以理解的是,在本发明的一个实施例中,也可以同时设置盖体110为标准板,并在积分球16内部设置平面镜19作为备用标准板。在外场检测工况下,若外置的标准板受到污损而无法确保100%反射率,又缺少更换标准板的条件,可调用内置的平面镜19。此外,同时设置内置标准板和外置标准板的另一优势在于通过内置标准板实现外置标准板的准确性校准。若外置的标准板受到无损,无法准确找到100%反射率参数,可通过如下步骤进行校准:检测光束经换向镜18射在平面镜19表面,经平面镜19反射的光束在积分球16内壁被均匀化,红外探测器17接收到此条件下的光束信息作为100%反射率的基准信息;调整换向镜18的角度,使检测光束经换向射在位于积分球16测量口161的外置校准板,红外探测器17接收到此条件下的光束信息与前述的基准信息进行对比,若二者结果出现误差,则认为外置校准板受到污损,无法在提供准确的测量结果,需要更换。
如图7所示,在本发明的一个实施例中,红外探测器17的探测头与积分球16的测量口161之间设置挡光板111。防止被测物体表面反射光直接进入红外探测器17,影响检测的准确性。在一个具体应用中,挡光板111为部分环绕红外探测器17探测头的环形壁,积分球16的入射口位于上半球,测量口161位于下半球,则环形壁朝向积分球16上半球的部分呈避空,环形壁朝向积分球16下半球的部分相对延展以隔离从测量口161直接反射的光束。
在本发明的一个实施例中,测量模块1还包括安装支架(图中未示出),安装支架通过螺钉等部件固定设置于壳体内部。光源11、光阑12、斩光器13、椭球面反射镜14、抛物面反射镜15积分器和红外探测器17以一个整体通过柔性机构安装于安装支架,以在不同测量角度使积分球16的测量口161贴合目标表面。形成整体后的上述光学组件的空间位置可以通过与安装支架的柔性连接实现三维的变化,从而保持与测量目标的紧密接触。在一种具体应用中,柔性结构为设置于前述整体结构与安装支架之间的弹簧,弹簧数量优选四根,以对整体结构进行多角度立体限位。
如图1所示,本发明公开的一种便携式发射率测量装置,包括任一前述实施例中公开的测量模块1,和设有显示单元21的控制模块2,测量模块1可拆卸的安装于控制模块2,控制模块2与测量模块1信号连接。控制模块2一方面为整体装置提供电力供应,另一方面实现整体装置的控制与协调,主要功能包括信号处理、环境温度检测、电源分配管理、功能组件控制、人机交互等。显示单元21作为屏幕用于显示测量信息,控制单元设置按键以用于开关机和部分动作的触发,也可在一些具体应用中使显示单元21同时具备操作能力,即将显示单品布置为触摸屏,用户通过触摸按键对装置进行开关、测量、查询等功能。在一个具体应用中,控制模块2被布置为把手形态,把手内部设置可充电的电源或者可替换的电源。测量模块1和控制模块2装配时,可设置测量模块1部分容置于控制模块2表面形成的凹槽内,二者进一步通过锁扣固定。只要按下锁扣,沿插接方向的反方向用力来分离测量模块1和控制模块2。控制模块2壳体材料采用ABS工程塑料,和测量模块1衔接的部分则是内附了一层聚四氟乙烯以保证接触面的顺滑度。控制模块2把手的截面是近似椭圆形,一面贴有防滑橡胶,适合单手握持。控制模块2和测量模块1之间通过DI N232连接器进行信号连接,实现对来自测量模块1的电信号的采集。
本发明利用间接测量方法,通过恰当的光学设计、结构设计、电子学设计实现了材料红外发射率实时现场测量,能够在野外自然环境中快速、便捷地针对实际目标开展测量,同时也能兼顾条件更加优越的实验室环境,获取准确的红外发射率数据。
本发明所保护的技术方案,并不局限于上述实施例,应当指出,任意一个实施例的技术方案与其他一个或多个实施例中技术方案的结合,在本发明的保护范围内。虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种便携式发射率测量装置的测量模块,其特征在于,包括:
用于产生测量用的光束的光源;
设置于所述光源的出光路径以限制光束的光阑;
设置于所述光源的出光路径的斩光器,所述斩光器能受驱动的切割光束以形成脉冲光信号;
具有第一焦点和第二焦点的椭球面反射镜,通过所述光阑和所述斩光器的光束自所述第一焦点经所述椭球面反射镜反射至所述第二焦点;
用于接收并反射自所述第二焦点射出光束的抛物面反射镜,所述抛物面反射镜的焦点与所述第二焦点重合以将光束形成检测光束;
具有入射口和测量口的积分球,所述检测光束能够通过所述入射口和测量口照射于目标表面并反射至所述积分球内表面;
用于接收所述积分球内表面反射光的红外探测器,所述红外探测器的探测头设置于所述积分球内部。
2.根据权利要求1所述的一种便携式发射率测量装置的测量模块,其特征在于,所述光阑包括背景光阑,所述背景光阑罩设于所述光源的出光口并预留有供光束通过的第一通孔。
3.根据权利要求2所述的一种便携式发射率测量装置的测量模块,其特征在于,所述光阑还包括沿光路位于所述背景光阑后端的视场光阑,所述视场光阑设置供所述光束通过的第二通孔,所述第二通孔位于所述椭球面反射镜的第一焦点。
4.根据权利要求1所述的一种便携式发射率测量装置的测量模块,其特征在于,所述斩光器包括表面均匀间隔设置透光孔的圆盘,所述圆盘能够受驱动的转动以切割光束形成固定频率的脉冲光信号。
5.根据权利要求1所述的一种便携式发射率测量装置的测量模块,其特征在于,还包括用于接收并反射所述检测光束至所述积分球的换向镜,所述换向镜设有换向结构以调整所述检测光束在所述积分球内的照射角度。
6.根据权利要求5所述的一种便携式发射率测量装置的测量模块,其特征在于,所述积分球内设置平面镜,所述换向镜具有第一位置和第二位置,在所述第一位置,经所述换向镜反射的光束通过所述积分球的入射口和测量口照射于所述目标表面,在所述第二位置,经所述换向镜反射的光束照射于所述平面镜并反射至所述积分球内表面。
7.根据权利要求1或6所述的一种便携式发射率测量装置的测量模块,其特征在于,还包括用于限定基准反射率的标准板,所述标准板可拆卸的设置于所述测量口并能够接收所述检测光束并反射至所述积分球内表面。
8.根据权利要求1所述的一种便携式发射率测量装置的测量模块,其特征在于,所述探测器的探测头与所述积分球的测量口之间设置挡光板。
9.根据权利要求1所述的一种便携式发射率测量装置的测量模块,其特征在于,还包括安装支架,所述光源、光阑、斩光器、椭球面反射镜、抛物面反射镜积分器和探测器以一个整体通过柔性机构安装于所述安装支架,以在不同测量角度使所述积分球的测量口贴合目标表面。
10.一种便携式发射率测量装置,其特征在于,包括:
如权利要求1-9任一项所述的测量模块,和
设有显示单元的控制模块,所述测量模块可拆卸安装于所述控制模块,所述控制模块与所述测量模块信号连接。
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