CN214894853U - 一种手持式逆反射系数测试仪 - Google Patents

Abstract

一种手持式逆反射系数测试仪，属于逆反射系数测量技术领域。包括外壳（2），其特征在于：在外壳（2）内安装有光路暗盒（9），在光路暗盒（9）的一角处设置有光源（24），在光源（24）的前端设置有测量板（22），在测量板（22）的前端面上设置有多个光强传感器（29）；在外壳（2）的前端可拆卸的安装有入射角模头（1），在入射角模头（1）上设置有触发机构，光路暗盒（9）的光线出入端口与入射角模头（1）的通光孔（17）前后对应。在本手持式逆反射系数测试仪中，通过可拆卸的入射角模头，可以实现不同的入射角，同时可以同时满足不同观测角的光强检测，且光路暗盒以插接的方式固定在外壳内部，具有结构简单、体积小的优点。

Description

一种手持式逆反射系数测试仪

技术领域

一种手持式逆反射系数测试仪，属于逆反射系数测量技术领域。

背景技术

目前，逆反射材料在交通行业应用越来越广，交通标志、突起路标、路面标线等交通安全设施中都使用了逆反射材料。逆反射材料是否合格成为影响工程质量的关键因素，而测量逆反射材料的逆反射系数则是判别逆反射材料是否合格的一个重要参数。

目前，在计量部门一般通过大型的逆反射测试系统对逆反射材料的逆反射系数进行测量。在测试时光源发出的光线照射到逆反射材料表面被逆反射材料反射后原路返回，然后通过在光线反射回路规定距离处不同观测角下对反射光的光强进行测量，最终得到逆反射材料的逆反射系数。随着测量反射系数测试仪器的不断发展，市面上出现了手持式反射系数测试仪，然而在现有技术中，手持式反射系数测试仪普遍存在如下缺陷：

（1）在实现不同观测角度测量时，大型的逆反射测试系统一般通过精密的升降机构，将光探测器提升至不同的高度，以实现不同的观测角。然而在手持式反射系数测试仪对内部无法设置精密的升降机构以满足不同的观测角。

（2）在现有技术中的反射系数测试仪（测试系统）中，在测试时一般通过半透半反元件实现，光源照射到半透半反元件上之后，部分入射光反射到被测材料上，进一步实现逆反射系数的测量，这种通过半透半反元件实现的测量方案结构较为复杂，故障率较高且不利于减小手持式逆反射系数测试仪的体积。

（3）在现有技术中，光源一般采用光纤实现，然而光纤不仅价格昂贵且固定困难，使反射系数测试仪内部结构过于复杂，增加了设计成本。

（4）在现有技术的逆反射系数测试仪，特别是手持式逆反射系数测试仪中，与被测材料接触的测试面的角度是固定不变的，然而不同类型的逆反射材料在其各自的领域内分别有不同的行业标准，因此在针对逆反射系数的测量时，不同行业的测试要求也各不相同，其中在不同的测试要求下，入射角的要求也各不相同。

目前市面上可以改变入射角的产品是通过在测试面处设置可以转动的板面来实现入射角的改变，在设定好入射角之后通过紧固螺栓保证该板面不再发生转动，然而在这种解决方案会导致逆反射系数测试仪的结构较为复杂，在测试过程中容易造成板面的转动，可靠性较低。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种可以实现不同的入射角，同时可以同时满足不同观测角的光强检测，且光路暗盒以插接的方式固定在外壳内部，具有结构简单、体积小的优点的手持式逆反射系数测试仪。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该手持式逆反射系数测试仪，包括外壳，其特征在于：光路暗盒以插接的形式安装在外壳内，在光路暗盒的一角处设置有光线出入端口，在光线出入端口的对角处设置有光源，在光源的前端设置有测量板，在测量板的前端面上设置有用于测量反射光线的光强传感器；在外壳的前端可拆卸的安装有入射角模头，所述的光线出入端口与入射角模头的通光孔前后对应。

优选的，在所述外壳的底面上安装有便于手持的把手，所述的端盖安装在外壳的前后端口处，所述的入射角模头安装在前端的端盖上，在后端的端盖上设置有显示屏；在外壳后端的端盖的内侧面上设置有主控板，显示屏接入主控板；

在外壳的内腔中左右对称设置有两组插槽，两块竖直设置的插接板分别插接在两组插槽内，在其中一块插接板上固定有电池，在另一块插接板上固定所述的光路暗盒。

优选的，所述的入射角模头包括模体，模体的前端面为形成入射角的倾斜面，所述的通光孔贯穿模体的前后端面，所述的触发机构位于通光孔的一侧，触发机构活动安装在模体的前后端面之间，且触发机构的触发端突出于所述的倾斜面。

优选的，所述的触发机构包括触发杆，在触发杆的中部安装有挡圈，弹簧套装在触发杆的外圈并位于挡圈的后侧；

在模体内开设有触发孔，触发杆、挡圈以及弹簧放置在触发孔内，触发孔包括前细后粗的两段，挡圈的直径介于触发孔粗细粗两段的直径之间。

优选的，在模体的后端面上开设有凹槽，所述的触发孔位于该凹槽的中心处，在该凹槽内固定有触发端盖，触发端盖的内端面与弹簧的后端接触并将弹簧进行压缩，触发端盖的外端面与模体的后端面平齐。

优选的，所述触发杆的轴线、模体的中线以及通光孔的轴线共面。

优选的，所述的光路暗盒包括一个矩形的盒体，在光路暗盒内设置有实现光线反射的多块反射镜，在光路暗盒的一角处设置有缺口，所述的光源固定在该缺口处，在该缺口的前端面上设置有凹槽，测量板固定在该凹槽内并位于光源的前端。

优选的，所述的测量板包括基板，在基板上开设有实现光源的光线穿过的透光孔，在透光孔的一侧，并排设置有多个光强传感器，在透光孔的另一侧还设置有颜色传感器；在基板的背面设置有数据接口，光强传感器和颜色传感器的输出端接入数据接口中。

优选的，所述的光源包括光源背板，LED发光元件固定在光源背板的前端面，在LED发光元件的前端固定有光筒，光筒正对所述的透光孔；

在光源背板的背面通过多个螺栓固定有固定板，在光源背板和固定板之间固定有散热器。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、在本手持式逆反射系数测试仪中，通过可拆卸的入射角模头，可以实现不同的入射角，同时可以同时满足不同观测角的光强检测，且光路暗盒以插接的方式固定在外壳内部，具有结构简单、体积小的优点。

2、在本手持式逆反射系数测试仪的反射光光强测量模块中，通过在基板上设置满足观测角要求的多个光强传感器，减小了体积，便于在手持式逆反射系数测试仪中实现不同观测角的要求。

3、光源和待测材料分别位于基板的两侧，光源透过基板的透光孔后照射到被测材料表面，并通过设置在基板上的光强传感器对反射光的光强进行检测，避免了现有技术中需要设置半透半反元件实现逆反射系数时结构复杂的弊端。

4、通过设置颜色传感器，同时实现了对被测材料颜色的测试。

5、在本手持式逆反射系数测试仪中，通过改变倾斜面的角度实现了入射角的任意改变。同时通过设置触发机构，在测试时由被测材料将触发机构进行触发并进行测试，省略了现有技术中专门的触发按键，同时降低了测试人员长时间测试时容易造成的疲劳感。

6、在入射角模头中，触发孔包括前细后粗的两段，挡圈的直径介于触发孔粗细粗两段的直径之间。因此挡圈随触发杆装入触发孔后，挡圈卡在触发孔粗细两段的交界处，避免触发杆自触发孔的前端掉出。

7、在入射角模头中，模体的中线、触发杆的轴线以及通光孔的轴线共面，该平面与倾斜面相交的交线可视为倾斜面的转轴，当需要改变入射角模头的入射角时，可以以该轴线为转轴对倾斜面进行任意设置，从而任意定制不同入射角的模体。同时触发杆与该轴线相交且垂直，因此当以该轴线为轴改变倾斜面的角度时，不会对触发杆造成任何影响，因此当设计不同入射角的模体时，触发杆的规格以及实现触发杆触发的其他设置均无需做出改变，因此大大降低了生产不同模体时的设计成本和材料成本。

8、在本手持式逆反射系数测试仪中，通过设置测量板，在测量板上设置多个光强传感器，并将光源和被测材料分别设置在测量板的两侧，光源透过测量板的透光孔后照射到被测材料表面，并通过设置在测量板上的光强传感器对反射光的光强进行检测，避免了现有技术中需要设置半透半反元件实现逆反射系数时结构复杂的弊端，通过设置颜色传感器，同时实现了对被测材料颜色的测试。

9、在本手持式逆反射系数测试仪中，在光源背板的后部设置有固定板，固定板通过周圈的若干固定螺栓固定在光源背板的后部，在光源背板与固定板之间设置有散热器。LED工作时散热的热量通过光源背板传导至散热器上，通过散热器实现进一步散热。

10、在本手持式逆反射系数测试仪中，直接采用LED作为光源发光，避免了现有技术中采用光纤作为发光元件时价格昂贵，结构复杂的缺陷。

附图说明

图1为手持式逆反射系数测试仪正视图。

图2为图1中A-A向剖视图。

图3为手持式逆反射系数测试仪入射角模头后视图。

图4为手持式逆反射系数测试仪入射角模头正视图。

图5为图3中B-B向剖视图。

图6为手持式逆反射系数测试仪光路暗盒左视图。

图7为手持式逆反射系数测试仪光路暗盒正视图。

图8为手持式逆反射系数测试仪光路暗盒后视图。

图9为手持式逆反射系数测试仪光路暗盒右视图。

图10为手持式逆反射系数测试仪测量板正视图。

图11为手持式逆反射系数测试仪测量板后视图。

其中：1、入射角模头 2、外壳 3、缓冲垫 4、端盖 5、把手 6、插接板 7、电池8、主控板 9、光路暗盒 10、镜片 11、触发开关 12、内磁体 13、固定磁铁 14、模体15、触发杆 16、触发端盖 17、通光孔 18、定位柱 19、挡圈 20、弹簧 21、倾斜面22、测量板 23、引线孔 24、光源 25、测量板透光孔 26、固定孔 27、颜色传感器 28、透光孔 29、光强传感器 30、基板 31、数据接口。

具体实施方式

图1~11是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~11对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，一种手持式逆反射系数测试仪，包括外壳2，在外壳2的底面上安装有便于手持的把手5。在外壳2的前后端口处分别安装有端盖4，在前、后两端端盖4的四角处均设置有缓冲垫3。在前端的端盖4上部安装有入射角模头1，在后端的端盖4上设置有显示屏，用于对测试结果进行显示。

结合图2，在外壳2后端的端盖4内侧面上设置有本手持式逆反射系数测试仪的主控板8，主控板8上设置有本手持式逆反射系数测试仪的控制电路，上述的显示屏接入控制电路。在外壳2的内腔中左右对称设置有两组插槽，两块竖直设置的插接板6分别插接在两组插槽内，在其中一块插接板6上固定有电池7，在另一块插接板6上固定有光路暗盒9。

在光路暗盒9的上部设置有光线的出入端口，在出入端口处安装有镜片10，在外壳2前端的端盖4上开设有与镜头10内外对应的开口，该开口同时与入射角模头1的通光孔17（见图3），当入射角模头1安装在前端的端盖4表面之后，入射角模头1的通光孔17、前端的端盖4上的开口以及镜片10由外而内依次对中，便于光线的进出。在镜片10的下方设置有触发开关11，在触发开关11的两侧分别设置有一个内磁体12。

如图3~图5所示，入射角模头1包括模体14，上述的通光孔17连通模体14的前后端面。在模体14后端面的顶部两侧通过螺钉对称固定有两个固定磁铁13，在外壳2前端的端盖4上开设有与固定磁铁13一一对应的安装孔，内磁体12在端盖4的内部与安装孔一一对应，内磁体12的极性与固定磁铁13极性相反，内磁体12也可以通过铁块实现。在模体14后端面的底部两侧对称设置有两个定位柱18，在外壳2前端的端盖4上开设有与定位柱18一一对应的定位孔，当入射角模头1安装在外壳2上时，并与孔内的铁块或内磁体12吸合，完成入射角模头1与外壳2的固定；同时定位柱18对应进入相应的定位孔内对入射角模头1进行定位，保证通光孔17与外壳2上的镜片10前后对中。

在通光孔17的上方还设置有连通模体14前后端面的触发孔，在模体14的后端面上开设有凹槽，触发孔位于该凹槽的中心处，并在该凹槽内固定有触发端盖16，触发端盖16的外端面与模体14的后端面平齐。

在触发孔内放置有触发杆15，在触发杆15中部卡装有挡圈19。安装有挡圈19的触发杆15自触发孔的后端装入。触发孔包括前细后粗的两段，挡圈19的直径介于触发孔粗细粗两段的直径之间。因此挡圈19随触发杆15装入触发孔后，挡圈19卡在触发孔粗细两段的交界处，避免触发杆15自触发孔的前端掉出。

在触发杆15的外圈还套装有弹簧20，弹簧20位于挡圈19的后端，且当上述触发端盖16固定之后，触发端盖16的内端面与弹簧20的后端接触并将弹簧20进行压缩，挡圈19在弹簧20弹力作用下使触发杆15的前端突出于模体14的前端面，且触发杆15的后端穿过触发端盖16后与模体14的后端面平齐。

触发杆15与上述的触发开关11内外对应，触发开关11的输出端接入上述的主控板8中，当触发杆15受压回缩之后突出于模体14的后端面，并将设置在外壳2处的触发开关11触发，随之进行测试，取消了现有技术中专门设置的触发按键，使产品结构更为简洁。触发开关11可通过市售常见的多种方式实现，如微动开关，并优选采用光电开关实现，采用光电开关时，无需通过机械结构实现触发，提高了使用寿命。

结合如图5，模体14的前端面为倾斜面21，上述的触发杆15突出于倾斜面21的表面。倾斜面21即为手持式逆反射系数测试仪测试时与被测材料贴合的接触面，通过调节倾斜面21的角度实现测试时入射角的调节。模体14的中线、触发杆15的轴线以及通光孔17的轴线共面（见图4中平面a），该平面与倾斜面21（见图4中平面b）相交的交线可视为倾斜面21的转轴，当需要改变入射角模头的入射角时，可以以该轴线为转轴对倾斜面21进行任意设置，从而任意定制不同入射角的模体14。

特别提出的是：由图4可知，触发杆15与该轴线相交且垂直，因此当以该轴线为轴改变倾斜面21的角度时，不会对触发杆15造成任何影响，因此当设计不同入射角的模体14时，触发杆15的规格以及实现触发杆15触发的其他设置均无需做出改变，因此大大降低了生产不同模体14时的设计成本和材料成本。

如图6~9所示，光路暗盒9包括一个矩形的盒体，在光路暗盒9内设置有实现光线反射的多块反射镜，多块反射镜交错设置。为满足光线多次直线反射的效果，反射镜的数量、设置位置以及倾斜角度可通过本领域公知常识进行计算得到，在此不再赘述。在光路暗盒9的上下端面上设置有多个安装孔，用于与相应的插接板6固定，插接板6也可以同时作为光路暗盒9的侧板。

在光路暗盒9的一角处设置有缺口，光源24固定在光路暗盒9的缺口处，在该缺口的前端面上设置有凹槽，在凹槽内端的板面上固定有测量板22，在该板面上横向开设有测量板透光孔25，测量板22位于光源24的前端。在固定测量板22的凹槽一侧开设有引线孔23，测量板22的数据线通过引线孔23引出并接入主控板8内。

如图10~11所示，测量板22包括矩形的基板30，在基板30的外围开设有若干用于固定基板30的固定孔26。

在基板30的正面开设有透光孔28，在透光孔28的一侧沿基板30的长度方向依次固定有三颗光强传感器29，在透光孔28的另一侧设置有颜色传感器27。在基板30的背面端部设置有数据接口31。颜色传感器27也可以设置在基板30正面的其他位置。

基板30可采用常见的PCB电路板实现，并在PCB电路板上设置必要的电路，将实现光强传感器29和颜色传感器27工作必要的元器件以及外围电路（图中未画出）与光强传感器29和颜色传感器27相应的管脚相连，同时将光强传感器29和颜色传感器27的信号输出端连接至数据接口31中，实现数据的传输。

光源24包括光源背板，LED发光元件（以下简称LED）焊接在光源背板表面，LED的供电电源通过光源背板与LED连接。光源背板优选采用铝基板实现，在实现为LED供电的同时可以实现LED铝基板的散热。在光源背板的前端设置有固定块，光源背板通过固定块固定在上述光路暗盒9的缺口处。

在LED的前端固定有锥形的光筒，通过光筒前端开口的大小对光源24发出的光的发光面积进行限定，在固定块的内部设置有通孔，光筒穿过固定块之后其固定块的前端引出。光筒的出口正对上述透光孔28，自光筒发出的光线通过透光孔28穿过测量板22。

在光源背板的后部设置有固定板，固定板通过周圈的若干固定螺栓固定在光源背板的后部，在光源背板与固定板之间设置有散热器。LED工作时散热的热量通过光源背板传导至散热器上，通过散热器实现进一步散热。

具体工作过程及工作原理如下：

当需要对反射材料进行逆反射系数的测试时，首先根据测试要求选择不同入射角度的入射角模头1，然后通过定位柱18的定位，利用固定磁铁13将入射角模头1吸合在外壳2前端的端盖4上。

当进行测试时，将入射角模头1的倾斜面21与被测材料贴合，贴合之后满足了测试要求的入射角，同时待测材料压动触发杆15使触发杆15回缩。触发杆15回缩之后从模体14的后端面突出并将设置在外壳2内的触发开关11触发，触发开关11触发之后将触发信号送入主控板8内，主控板8上的控制电路驱动光源24工作。

光源24发出的光线经过透光孔28后进入光路暗盒9，光线在光路暗盒9内经过多次反射后自镜头10处射出。光线自镜头10处射出后穿过端盖4和入射角模头1照射到被测材料表面并被被测材料反射。反射光原路返回再次进入光路暗盒9，并在光路暗盒9内再次经过多次反射后射出并穿过测量板透光孔25后照射在基板30正面的光强传感器29和颜色传感器27上。

在基板30表面的三颗光强传感器29分别对应于0.2°、0.5°以及1°观测角的位置，分别用于检测反射光线在0.2°、0.5°以及1°观测角处的光强，反射光线照射到颜色传感器27上之后，通过颜色传感器27用于检测被测材料的颜色。光强传感器29和颜色传感器27将检测到的数据送入主控板8内，由主控板8上的控制电路对被测材料的逆反射系数进行进一步计算，并在后端的端盖4的显示屏上进行显示。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种手持式逆反射系数测试仪，包括外壳（2），其特征在于：光路暗盒（9）以插接的形式安装在外壳（2）内，在光路暗盒（9）的一角处设置有光线出入端口，在光线出入端口的对角处设置有光源（24），在光源（24）的前端设置有测量板（22），在测量板（22）的前端面上设置有用于测量反射光线的光强传感器（29）；在外壳（2）的前端可拆卸的安装有入射角模头（1），所述的光线出入端口与入射角模头（1）的通光孔（17）前后对应。

2.根据权利要求1所述的手持式逆反射系数测试仪，其特征在于：在所述外壳（2）的底面上安装有便于手持的把手（5），端盖（4）安装在外壳（2）的前后端口处，所述的入射角模头（1）安装在前端的端盖（4）上，在后端的端盖（4）上设置有显示屏；在外壳（2）后端的端盖（4）内侧面上设置有主控板（8），显示屏接入主控板（8）；

在外壳（2）的内腔中左右对称设置有两组插槽，两块竖直设置的插接板（6）分别插接在两组插槽内，在其中一块插接板（6）上固定有电池（7），在另一块插接板（6）上固定所述的光路暗盒（9）。

3.根据权利要求1所述的手持式逆反射系数测试仪，其特征在于：所述的入射角模头（1）包括模体（14），模体（14）的前端面为形成入射角的倾斜面（21），所述的通光孔（17）贯穿模体（14）的前后端面，触发机构位于通光孔（17）的一侧，触发机构活动安装在模体（14）的前后端面之间，且触发机构的触发端突出于所述的倾斜面（21）。

4.根据权利要求3所述的手持式逆反射系数测试仪，其特征在于：所述的触发机构包括触发杆（15），在触发杆（15）的中部安装有挡圈（19），弹簧（20）套装在触发杆（15）的外圈并位于挡圈（19）的后侧；

在模体（14）内开设有触发孔，触发杆（15）、挡圈（19）以及弹簧（20）放置在触发孔内，触发孔包括前细后粗的两段，挡圈（19）的直径介于触发孔粗细粗两段的直径之间。

5.根据权利要求4所述的手持式逆反射系数测试仪，其特征在于：在模体（14）的后端面上开设有凹槽，所述的触发孔位于该凹槽的中心处，在该凹槽内固定有触发端盖（16），触发端盖（16）的内端面与弹簧（20）的后端接触并将弹簧（20）进行压缩，触发端盖（16）的外端面与模体（14）的后端面平齐。

6.根据权利要求4所述的手持式逆反射系数测试仪，其特征在于：所述触发杆（15）的轴线、模体（14）的中线以及通光孔（17）的轴线共面。

7.根据权利要求1所述的手持式逆反射系数测试仪，其特征在于：所述的光路暗盒（9）包括一个矩形的盒体，在光路暗盒（9）内设置有实现光线反射的多块反射镜，在光路暗盒（9）的一角处设置有缺口，所述的光源（24）固定在该缺口处，在该缺口的前端面上设置有凹槽，测量板（22）固定在该凹槽内并位于光源（24）的前端。

8.根据权利要求1或7所述的手持式逆反射系数测试仪，其特征在于：所述的测量板（22）包括基板（30），在基板（30）上开设有实现光源（24）的光线穿过的透光孔（28），在透光孔（28）的一侧，并排设置有多个光强传感器（29），在透光孔（28）的另一侧还设置有颜色传感器（27）；在基板（30）的背面设置有数据接口（31），光强传感器（29）和颜色传感器（27）的输出端接入数据接口（31）中。

9.根据权利要求8所述的手持式逆反射系数测试仪，其特征在于：所述的光源（24）包括光源背板，LED发光元件固定在光源背板的前端面，在LED发光元件的前端固定有光筒，光筒正对所述的透光孔（28）；

在光源背板的背面通过多个螺栓固定有固定板，在光源背板和固定板之间固定有散热器。

Images