一種測光積分球的製作方法

2023-04-24 11:45:46

專利名稱：一種測光積分球的製作方法
技術領域：
一種測光積分球
技術領域：
本實用新型涉及光輻射測量領域，具體為一種測光積分球。背景技術：
積分球可以作為理想漫射光源和勻光器，是一種廣泛應用於光輻射測量領域的光 學設備。積分球的基本結構是一個內部空心的球體，球內壁上均勻噴塗多層中性漫射材料， 球上開有多個孔，作為探測器結構、溫度接口，光源或其他測試樣品接口等。傳統的積分球在應用中由於內部空間的密閉，導致在測量大功率、高熱輻射光源 時，熱量累積在積分球內，導致積分球內溫度不斷升高，從而影響了光源的工作特性參數， 使光源不能處於穩定、正常的工作狀態，同時也對積分球的內壁塗層性能造成了影響。因 此對積分球內部溫度的控制是高精度光輻射測量中的一個重要技術。現有的控溫積分球， 一般是安裝通風裝置的積分球，用風扇向積分球內部吹風的方式實現積分球內部的溫度控 制，但是這種方式無法實現溫度的可調節性，只能使積分球穩定在室溫，而且在積分球上安 裝風扇等裝置會影響積分球本身的性能並增加積分球本身結構的複雜性。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種測光積分球，通過將積分球放置於一個封閉的空 間，對封閉空間內的溫度控制，利用積分球內外空氣穩流狀態下對流實現對積分球內部溫 度的有效控制。為了達到上述目的，本實用新型採用的技術方案是一種測光積分球，其特徵在於積分球體內壁塗有光譜曲線平坦的白色塗層，積分 球體內部設有擋住從被測光源到光電探測器直射光線的擋光板，將積分球體置於一個封 閉罩殼內，在積分球體和罩殼之間設置溫度調節裝置，該溫度調節裝置為加熱器和/或空 調機，具有加熱和/或製冷功能，能夠改變罩殼內的溫度；積分球體和罩殼之間的空間是相 通的，在溫度調節裝置的控制下，罩殼內空氣在穩流狀態下產生對流，從而使罩殼內空氣以 及積分球體形成熱平衡，實現對積分球體的溫度控制；或者，在積分球體上設置有一個或以 上通風孔，使罩殼內以及積分球的內空氣在穩流狀態下產生對流，從而使積分球體內的溫 度與罩殼內的溫度形成熱平衡，實現對積分球體的溫度控制。該積分球基本不破壞積分球本身的內部結構，通過溫度調節裝置，積分球內的溫 度不僅能夠穩定在室溫下，還能夠穩定在高於或低於室溫的可調節範圍內的任意溫度下， 便於在不同溫度下測量分析光源的光色參數。為了達到比較好的熱平衡效果，上述溫度調 節裝置最好設置於積分球體的上部，便於使冷空氣沉降，實現更好的空氣穩定對流。上述積分球體上若設置通風孔，在通風孔上加裝調節閥，並在所述罩殼上與上述 通風孔相對應的位置，設置有方便手動調節通風孔大小的調節開孔，用以調節通風量大小。積分球體上還有一個或以上測溫接口，測溫接口上安裝有測量積分球內溫度的溫 度探頭。[0010]上述的積分球體由固定半球和可動半球組成，所述固定半球固定在所述罩殼內 部，所述的可動半球的轉軸固定在所述罩殼上，可動半球可以繞固定的轉軸轉動，以實現積 分球的開合；或者，所述的可動半球和罩殼的可移動部分所構成的組合體設置在滑軌上，所 述的可動半球的滑軌固定在所述罩殼的支承體上，可動半球及其外側的罩殼能夠在滑軌上 滑動，以實現積分球的開合。上述的固定半球和可動半球組成一個完整的積分球體，其中固定半球和可動半 球不一定是對稱相等的，它們之中可以有一個體積較大，而另一個是球冠。上述固定半球和 轉動半球兩部分與罩殼之間的空氣是相通的，便於實現空氣對流。上述罩殼用隔熱板製成，或者在所述的罩殼的內側設置隔熱板。罩殼上設置與積 分球體上的測光窗口位置相對應的測光開口，光纖等光取樣器通過測光開孔獲取測光窗口 上所採集到的光信號。在上述罩殼外表面上設置溫度控制面板，所述的溫度控制面板、溫度調節裝置、和 溫度探頭與同一個控制器電連接。在控制器的控制下，溫度調節裝置根據溫度控制面板上 所設定的溫度加熱或製冷，並根據溫度探頭所反饋的測量結果工作或停止，使積分球內的 溫度保持在設定值，為方便操作，上述溫度控制面板位於罩殼的外表面。上述控制器也可以通過數據通道與上位機相連，通過上位機設定並控制溫度調節
直ο所述溫度調節裝置與一個通風管道連接，在罩殼表面上設置將通風管道引出罩殼 的管道開口。溫度調節裝置在製冷時，通風管道將罩殼內的熱空氣排出；而當溫度調節裝置 在加熱狀態時，通風管道將罩殼內的冷空氣排出罩殼。本實用新型通過將積分球置於一個溫度可控並可調的封閉罩殼內，並控制積分球 內外空氣在穩流狀態下對流，使積分球內部溫度得到有效控制和調節，增加積分球內光源 環境的穩定性和可靠性；而且積分球本身的結構基本不變，積分球本身的性能不受影響，使 得測量精度更高。

圖1是本實用新型實施例1的結構示意圖圖2是本實用新型實施例2的結構示意圖。圖3是本實用新型實施例2的剖面圖。圖4是本實用新型實施例2的另一個剖面圖。圖5是本實用新型實施例2的主視圖。圖6是本實用新型實施例2的俯視圖。
具體實施方式實施例1如圖1所示，積分球體1置於一個封閉罩殼5內，所述積分球體1由兩個可分離的 半球組成，所述的積分球體1和罩殼5設置在能使積分球體1的一個半球滑動的滑軌13上。 積分球1的一個可動半球隨罩殼5在滑軌13上滑動而另一個固定半球保持不動，從而實現 了積分球體1的開合。在積分球體1和罩殼5之間設置具有加熱和製冷功能的溫度調節裝置6，所述溫度調節裝置6為空調裝置。積分球體1與罩殼5之間的空氣是相通的。積分球 體1上設置有四個通風孔7，通風孔7均勻分布在中間上、下半球，通風孔7上加裝有通風 量調節閥8，可以在積分球體1外手動調節通風孔7的通風量，罩殼5頂部為階梯形，罩殼2 表面與積分球體1的測光窗口所對應的位置有測光開孔15，罩殼5表面與積分球體1的通 風孔7相對應的位置上有調節開孔14，便於調節積分球體1上通風孔7的大小。積分球體 1的測光窗口安裝有測溫接口 9，測溫接口 9上安裝測量積分球內溫度的溫度探頭10。在罩 殼5表面上設置溫度控制面板15，所述的溫度調節裝置6、溫度控制面板15和溫度探頭10 與同一個控制器電連接。上述溫度調節裝置6設置於積分球體1之上，便於實現空氣穩定 對流，溫度控制面板15位於罩殼5的外表面，便於操作，在罩殼5表面上設置管道開口，所 述溫度調節裝置6的通風管道通過管道開口引出罩殼5。實施例2如圖2所示，積分球體1置於一個封閉罩殼5內，積分球體1由固定半球11和可 動半球12組成，固定半球11的一側安裝有把手，另一側通過轉軸固定於所述罩殼5的支撐 體上，可動半球12可以繞轉軸轉動，以實現積分球體1的開合。積分球體1內部設有擋住 從被測光源2到光電探測器3直射光線的擋光板4，在積分球體1和罩殼2之間設置具有 加熱和製冷功能的溫度調節裝置6，所述溫度調節裝置6為空調裝置。積分球體1與罩殼5 之間的空氣是相通的。在罩殼5表面上設置溫度控制面板15，積分球體1的測光窗口安裝 有測溫接口 9，測溫接口 9上安裝測量積分球內溫度的溫度探頭10，積分球體1上有四個通 風量可調的通風孔7，通風孔7均勻分布在中間上、下半球，每個通風孔7與球心的連線與 積分球豎直軸線夾角均為45°，通風孔7上加裝有通風量調節閥8，可以在積分球體1外手 動調節通風孔7的通風量，罩殼5頂部為階梯形，罩殼5表面與積分球體1的測光窗口所對 應的位置有測光開孔15，罩殼5表面與積分球體1的通風孔7相對應的位置上有調節開孔 14，便於調節積分球體1上通風孔7的大小，所述的溫度調節裝置6、溫度控制面板15和溫 度探頭10與同一個微處理器電連接。上述溫度調節裝置6設置於積分球之上，便於實現空 氣穩定對流，溫度控制面板15位於罩殼5的外表面，便於操作，上述溫度調節裝置6與一個 通風管道連接，在罩殼5表面上設置將通風管道引出罩殼5的管道開口。
權利要求一種測光積分球，其特徵在於包括積分球體(1)，積分球體(1)內壁塗有光譜曲線平坦的白色塗層，積分球體(1)內部設有擋住從被測光源(2)到光電探測器(3)直射光線的擋光板(4)，積分球體(1)置於封閉罩殼(5)內，在積分球體(1)和罩殼(5)之間設置具有加熱和/或製冷功能的溫度調節裝置(6)。
2.根據權利要求1所述的一種測光積分球，其特徵在於所述積分球體(1)上設置或不 設置通風孔(7)。
3.根據權利要求2所述的一種測光積分球，其特徵在於所述的通風孔(7)上加裝有用 以調節通風量大小的調節閥(8)。
4.根據權利要求1所述的一種測光積分球，其特徵在於積分球體(1)上裝有一個或以 上測溫接口(9)，測溫接口(9)上安裝測量積分球內空氣溫度的溫度探頭(10)。
5.根據權利要求1所述的一種測光積分球，其特徵在於所述的積分球體(1)由固定半 球(11)和可動半球(12)組成，所述固定半球(11)固定在所述罩殼(5)內部，所述的可動 半球(12)的轉軸或滑軌(13)固定在所述罩殼(5)的支承體上。
6.根據權利要求1或5所述的一種測光積分球，其特徵在於所述積分球體(1)由兩個 可分離的半球組成，所述的積分球體(1)的可移動部分和罩殼(5)的可移動部分所構成的 組合體設置在滑軌(13)上。
7.根據權利要求2所述的一種測光積分球，其特徵在於在所述罩殼(5)上，設置有方 便手動調節通風孔(7)大小的調節開孔(14)，所述調節開孔(14)的位置與所述通風孔(7) 的位置相對應。
8.根據權利要求1所述的一種測光積分球，其特徵在於所述的罩殼(5)用隔熱板制 成，或者在所述的罩殼(5)的內側設置隔熱板。
9.根據權利要求4所述的一種測光積分球，其特徵在於在所述的罩殼(5)外表面設置 有溫度控制面板(15)，所述的溫度控制面板(15)、溫度調節裝置(6)、溫度探頭(10)與同一 個控制器電連接。
10.根據權利要求1所述的一種測光積分球，其特徵在於所述的溫度調節裝置(6)為空 調機和/或加熱器。
專利摘要本實用新型公開了一種測光積分球，其特徵在於積分球體置於一個封閉罩殼內，在積分球體和罩殼之間設置具有加熱和/或製冷功能的溫度調節裝置，本實用新型通過將積分球體放置於一個封閉的空間，對封閉空間內的溫度控制，並控制積分球內外空氣穩流狀態下的對流，實現對積分球內部溫度的有效控制，適用於各種光源的高精度光輻射測量。
文檔編號G01J1/04GK201731939SQ20092020134
公開日2011年2月2日 申請日期2009年12月1日 優先權日2009年12月1日
發明者潘建根 申請人:杭州遠方光電信息股份有限公司