RU211394U1 - Stand for measuring the coefficients of diffuse and specular reflections - Google Patents
Stand for measuring the coefficients of diffuse and specular reflections Download PDFInfo
- Publication number
- RU211394U1 RU211394U1 RU2021126649U RU2021126649U RU211394U1 RU 211394 U1 RU211394 U1 RU 211394U1 RU 2021126649 U RU2021126649 U RU 2021126649U RU 2021126649 U RU2021126649 U RU 2021126649U RU 211394 U1 RU211394 U1 RU 211394U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diffuse
- cylinder
- coefficients
- emitter
- matrix
- Prior art date
Links
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 7
- 230000003287 optical Effects 0.000 abstract description 3
- 230000001808 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Настоящее устройство относится к области проверки и измерений оптических параметров и предназначено для измерения коэффициентов диффузного и зеркального отражений от внутренней поверхности цилиндра. Задачей полезной модели является создание стенда, обеспечивающего расширение функциональных возможностей для измерения коэффициентов диффузного и зеркального отражений для закрытых поверхностей цилиндра. Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является размещение излучателя и (i+1) фотоприемников на матрице внутри цилиндра. Стенд для измерения коэффициентов диффузного и зеркального отражений содержит излучатель с коллиматором излучения и поворотным устройством, которые смонтированы на направляющей с соединительными проводами, соединенной с матрицей фотоприемников, размещенных на светопоглощающем экране по всей длине цилиндра, отличается тем, что излучатель и (i+1) фотоприемников на матрице размещаются внутри цилиндра, причем измеряется интенсивность пучка от отражения на каждом (i+1) фотоприемнике матрицы, а также измеряется коэффициент диффузного и зеркального отражений для разных углов падения пучка на зеркальную поверхность и для разных участков этой поверхности. 2 з.п. ф-лы. This device belongs to the field of verification and measurement of optical parameters and is designed to measure the coefficients of diffuse and specular reflections from the inner surface of the cylinder. The objective of the utility model is to create a stand that provides an extension of the functionality for measuring the coefficients of diffuse and specular reflections for closed surfaces of the cylinder. The technical result that allows solving this problem is the placement of the emitter and (i+1) photodetectors on a matrix inside the cylinder. The stand for measuring the coefficients of diffuse and specular reflections contains an emitter with a radiation collimator and a rotary device, which are mounted on a guide with connecting wires connected to a matrix of photodetectors placed on a light-absorbing screen along the entire length of the cylinder, characterized in that the emitter and (i+1) photodetectors on the matrix are placed inside the cylinder, and the intensity of the beam from the reflection on each (i + 1) photodetector of the matrix is measured, and the coefficient of diffuse and specular reflections is measured for different angles of beam incidence on the mirror surface and for different parts of this surface. 2 w.p. f-ly.
Description
Полезная модель относится к области проверки и измерений оптических параметров и предназначена для измерения коэффициентов диффузного и зеркального отражений от внутренней поверхности цилиндра. В основе данного устройства лежит метод сравнения интенсивности пучка от излучателя с интенсивностью пучка, отраженного диффузно (Ai) на фотоприемники 6 или отраженного зеркально (А0) на фотоприемник 9 в центре матрицы. Наличие матрицы фотоприемников и возможности линейного перемещения излучателя относительно матрицы позволяет достичь высокой точности получаемого результата. Для коэффициента диффузного отражения результат получается интегрированием по всей поверхности цилиндра с учетом результатов измерения Ai, полученных на i фотоприемниках 6. Результат получается как итог после измерений при разных углах падения пучка от излучателя и после сканирования поверхности цилиндра с последующим нахождением средней по всем этим измерениям величины.The utility model relates to the field of checking and measuring optical parameters and is designed to measure the coefficients of diffuse and specular reflections from the inner surface of a cylinder. This device is based on the method of comparing the intensity of the beam from the emitter with the intensity of the beam reflected diffusely (Ai) on the
Известен способ измерения коэффициента отражения зеркал (см. патент № RU 2665594 С1). Способ заключается в измерении интенсивности падающего (А) и отраженного (А1) пучков излучения с помощью приемника, вращаемого вокруг оси, проходящей через центр участка измеряемой поверхности зеркала и перпендикулярной плоскости падения с последующим вычислением коэффициента отражения.A known method for measuring the reflectance of mirrors (see patent No. RU 2665594 C1). The method consists in measuring the intensity of the incident (A) and reflected (A1) beams of radiation using a receiver rotated around an axis passing through the center of the area of the measured mirror surface and perpendicular to the plane of incidence, followed by calculation of the reflection coefficient.
Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:
невозможность проводить измерения для внутренней поверхности цилиндра, только для открытых выпуклых или вогнутых поверхностей;the impossibility of taking measurements for the inner surface of the cylinder, only for open convex or concave surfaces;
измеряется только коэффициент зеркального отражения.only the specular reflection coefficient is measured.
Предлагаемым устройством решается задача - создание стенда, обеспечивающего расширение функциональных возможностей для измерения коэффициентов диффузного и зеркального отражения для закрытых поверхностей цилиндра.The proposed device solves the problem - the creation of a stand that provides an extension of functionality for measuring the coefficients of diffuse and specular reflection for closed surfaces of the cylinder.
Технический результат, получаемый при осуществлении полезной модели, заключается в размещении излучателя и (i+1) фотоприемников на матрице внутри цилиндра. Измеряется интенсивность пучка от отражения на каждом фотоприемнике матрицы, причем на одном из них (А0) 9 получаем интенсивность зеркально отраженного луча, а на остальных i фотоприемниках (Ai) 6 - интенсивности диффузно отраженных пучков. Максимальная величина А0 на одном из фотоприемников при заданной интенсивности излучателя достигается тонкой подстройкой линейного сдвига излучателя относительно матрицы фотоприемников. Распределение интенсивности на остальных i фотоприемниках (Ai) сравнивается с расчетными величинами, отсюда находятся коэффициенты диффузного и зеркального отражения. Для достижения высокой точности каждый фотоприемник перед измерениями тарируется с использованием соединительной муфты в прямом излучении на фотоприемник по заданной интенсивности излучателя.The technical result obtained in the implementation of the utility model is to place the emitter and (i+1) photodetectors on a matrix inside the cylinder. The intensity of the beam from reflection is measured at each photodetector of the matrix, and on one of them (A0) 9 we obtain the intensity of the specularly reflected beam, and on the remaining i photodetectors (Ai) 6 - the intensity of diffusely reflected beams. The maximum value of A0 on one of the photodetectors at a given intensity of the emitter is achieved by fine tuning the linear shift of the emitter relative to the array of photodetectors. The intensity distribution on the remaining i photodetectors (Ai) is compared with the calculated values, from which the diffuse and specular reflection coefficients are found. To achieve high accuracy, each photodetector is calibrated before measurements using a coupling in direct radiation to the photodetector according to a given intensity of the emitter.
Сущность полезной модели поясняется чертежом.The essence of the utility model is illustrated by the drawing.
На фиг. 1 показана схема стенда для измерения коэффициентов диффузного и зеркального отражений, где:In FIG. 1 shows a diagram of a stand for measuring the coefficients of diffuse and specular reflections, where:
1. Излучатель1. Emitter
2. Коллиматор2. Collimator
3. Поворотное устройство3. Rotary device
4. Направляющая4. Guide
5. Соединительные провода5. Connecting wires
6. Фотоприемники матрицы6. Matrix photodetectors
7. Светопоглощающий экран7. Light absorbing screen
8. Зеркальная поверхность цилиндра8. Mirror surface of the cylinder
9. Центральный фотоприемник для отраженного зеркально луча9. Central photodetector for reflected specular beam
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Перед началом работы необходимо произвести тарировку стенда, для чего необходимо снять излучатель и, используя соединительную муфту, соединить излучатель поочередно с каждым фотоприемником на прием прямого излучения и, включив питание излучателя, записать показания каждого из (i+1) фотоприемников при приеме прямого излучения от излучателя. Эти показания позволят произвести нормировку сигнала для каждого фотоприемника и будут использованы для дальнейшего вычисления коэффициентов диффузного и зеркального отражения от внутренней поверхности цилиндра по показаниям измерений на (i+1) фотоприемниках. По окончании тарировки необходимо отсоединить излучатель от фотоприемника и установить его в гнездо поворотного устройства на направляющей. Далее ввести направляющую с излучателем и матрицей фотоприемников внутрь цилиндра и зафиксировать их положение светопоглощающим экраном внутри цилиндра. Выставить угол излучателя, подсоединить коллиматор и включить питающее напряжение на излучателе и фотоприемниках. Измерить ток на фотоприемнике №09 в центре матрицы и тонкой подстройкой переместить излучатель в положение, для которого ток фотоприемника №0 максимален. Сравнение величины этого тока с величиной, полученной при тарировании прибора, определяет коэффициент зеркального отражения. Далее, переключая номер канала, проводим последовательно измерения токов с 1-го по i-ый фотоприемник. Эти i величин токов сравниваются с расчетными величинами при заданных коэффициентах диффузного и зеркального отражения и в качестве искомой принимается та модель, которая наилучшим образом согласуется с измеряемыми данными. Эта процедура повторяется для разных углов падения пучка на поверхность зеркальной поверхности и для разных участков этой поверхности простым поворотом излучателя, а также перемещением линейки и вращением цилиндра вокруг своей оси. Окончательный результат находится усреднением всех полученных величин.Before starting work, it is necessary to calibrate the stand, for which it is necessary to remove the emitter and, using a coupling, connect the emitter in turn to each photodetector to receive direct radiation and, turning on the power to the emitter, record the readings of each of (i + 1) photodetectors when receiving direct radiation from emitter. These readings will make it possible to normalize the signal for each photodetector and will be used to further calculate the coefficients of diffuse and specular reflection from the inner surface of the cylinder according to the measurement readings on (i + 1) photodetectors. At the end of calibration, it is necessary to disconnect the emitter from the photodetector and install it in the socket of the rotary device on the guide. Next, insert the guide with the emitter and the matrix of photodetectors inside the cylinder and fix their position with a light-absorbing screen inside the cylinder. Set the angle of the emitter, connect the collimator and turn on the supply voltage to the emitter and photodetectors. Measure the current on photodetector #09 in the center of the matrix and fine-tune the emitter to the position for which the current of photodetector #0 is maximum. Comparison of the value of this current with the value obtained by calibrating the instrument determines the mirror reflection coefficient. Further, by switching the channel number, we sequentially measure the currents from the 1st to the i-th photodetector. These i values of currents are compared with the calculated values for given diffuse and specular reflection coefficients, and the model that best agrees with the measured data is taken as the desired one. This procedure is repeated for different angles of beam incidence on the surface of the mirror surface and for different parts of this surface by simply turning the emitter, as well as moving the ruler and rotating the cylinder around its axis. The final result is found by averaging all the obtained values.
Таким образом, использование настоящего технического решения существенно расширяет функциональные возможности стенда для измерения коэффициентов диффузного и зеркального отражений. Заявляемый стенд может найти широкое применение в промышленности для измерений оптических параметров.Thus, the use of this technical solution significantly expands the functionality of the stand for measuring the coefficients of diffuse and specular reflections. The inventive stand can be widely used in industry for measuring optical parameters.
Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны из уровня техники. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым.Technical solutions with features that distinguish the claimed solution from the prototype are not known from the prior art. This allows us to consider that the proposed solution is new.
Claims (3)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU211394U1 true RU211394U1 (en) | 2022-06-02 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6128093A (en) * | 1998-10-08 | 2000-10-03 | Nikon Corporation | Unit for measuring optical properties |
RU2467309C1 (en) * | 2011-07-22 | 2012-11-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") | Method to measure coefficients of mirror reflection |
RU2643216C1 (en) * | 2016-12-06 | 2018-01-31 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method for determining reflection coefficients of mirrors |
RU2663301C1 (en) * | 2017-06-01 | 2018-08-03 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Device for measuring reflection and emission coefficients of materials and coatings |
RU2665594C1 (en) * | 2017-07-11 | 2018-08-31 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Stand for checking the specular reflection coefficient |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6128093A (en) * | 1998-10-08 | 2000-10-03 | Nikon Corporation | Unit for measuring optical properties |
RU2467309C1 (en) * | 2011-07-22 | 2012-11-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") | Method to measure coefficients of mirror reflection |
RU2643216C1 (en) * | 2016-12-06 | 2018-01-31 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method for determining reflection coefficients of mirrors |
RU2663301C1 (en) * | 2017-06-01 | 2018-08-03 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Device for measuring reflection and emission coefficients of materials and coatings |
RU2665594C1 (en) * | 2017-07-11 | 2018-08-31 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Stand for checking the specular reflection coefficient |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5661556A (en) | System for measuring the total integrated scatter of a surface | |
JP3406640B2 (en) | Portable spectrophotometer | |
US5035508A (en) | Light absorption analyser | |
JPH0153401B2 (en) | ||
CN107121095A (en) | A kind of method and device of accurate measurement super-large curvature radius | |
KR20020086652A (en) | Non-invasive measurement of skin bilirubin level | |
CN110736721B (en) | Glass plate refractive index uniformity detection device and detection method based on diffraction grating | |
CN109490253B (en) | Novel test of two-way reflection distribution function of simulation natural light device | |
CN111751328B (en) | Method for rapidly measuring high-light-reflection space target material | |
CN111458696B (en) | Calibration method for indication error of handheld laser range finder | |
RU211394U1 (en) | Stand for measuring the coefficients of diffuse and specular reflections | |
CN208125613U (en) | A kind of apparatus for measuring reflectance | |
CN107764518B (en) | A kind of optical lens focal length measuring equipment and method | |
CN114216559A (en) | Partial aperture factor measuring method and device of on-satellite calibration mechanism | |
CN106840002B (en) | Non-contact type plate glass thickness and refractive index measuring device and method | |
CN111855153B (en) | Device and method for testing isolation degree of optical isolator | |
CN112414965A (en) | Automatic adjusting device and method for sample position of terahertz three-dimensional tomography system | |
CN112461790A (en) | Diffuse reflection spectrum detection device and detection method | |
CN102607806A (en) | System for detecting reflectivity of plane mirror | |
CN110243760B (en) | Line domain frequency domain optical coherence tomography system and longitudinal coordinate calibration method thereof | |
CN204479271U (en) | A kind of laser instrument on-line monitoring system | |
CN210294038U (en) | Line domain frequency domain optical coherence tomography detection and longitudinal coordinate calibration device | |
CN219417218U (en) | Soil reflectivity measuring device | |
CN219589922U (en) | Pyramid polarization-maintaining testing device | |
CN212844994U (en) | Spacecraft thermal control coating measuring device |