磁粉熒光系數(shù)測試儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠準確測試磁粉的熒光系數(shù)的熒光系數(shù)測試儀。磁粉熒光系數(shù)測試儀，由紫外輻射光源、熒光亮度測試系統(tǒng)、紫外輻射能量測試系統(tǒng)、磁粉樣品盒、樣品承載臺高度調(diào)節(jié)裝置、測試臺和樣品承載臺構(gòu)成。其中，所述紫外輻射能量測試系統(tǒng)中包括紫外輻射能量測試探頭，所述紫外輻射能量測試探頭接收到的紫外輻射光信號經(jīng)紫外輻射能量測試系統(tǒng)處理后得到紫外輻射能量值；所述熒光亮度測試系統(tǒng)中包括熒光亮度測試探頭，所述熒光亮度測試探頭接收到的磁粉表面發(fā)出的熒光經(jīng)熒光亮度測試系統(tǒng)后得到熒光亮度值。本發(fā)明能夠準確測試磁粉的熒光系數(shù)及熒光系數(shù)穩(wěn)定性，滿足相關(guān)國際、國家標準對無損檢測磁粉的技術(shù)要求。
【專利說明】磁粉熒光系數(shù)測試儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種測試技術(shù)，特別是涉及一種能夠準確測試磁粉的熒光系數(shù)及熒光 系數(shù)穩(wěn)定性的熒光系數(shù)測試儀。

【背景技術(shù)】
[0002] 熒光是指一種光致發(fā)光的冷發(fā)光現(xiàn)象。當某種物質(zhì)經(jīng)某種波長的入射光（通常是 紫外線或X射線）照射，吸收光能后進入激發(fā)態(tài)，發(fā)出比入射光的波長較長的出射光（通常 波長在可見光波段），而且一旦停止入射光，發(fā)光現(xiàn)象也隨之立即消失。具有這種性質(zhì)的出 射光就被稱之為熒光。用于探傷的磁粉就是這樣的物質(zhì)，在紫外線輻照的情況下產(chǎn)生可見 的熒光。
[0003] 傳統(tǒng)測量磁粉的方法是測量磁粉的熒光亮度值，具體是通過一種標準熒光亮度標 準板的方法來判斷磁粉熒光質(zhì)量的好壞，而熒光亮度標準板是否準確沒有監(jiān)測的手段，所 以該測試方法很不科學(xué)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠準確測試磁粉的熒光系數(shù)的熒光系 數(shù)測試儀。
[0005] 本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：磁粉熒光系數(shù)測試儀，由紫外輻射光 源、熒光亮度測試系統(tǒng)、紫外輻射能量測試系統(tǒng)、磁粉樣品盒、樣品承載臺高度調(diào)節(jié)裝置、測 試臺和樣品承載臺構(gòu)成，其中，所述紫外輻射能量測試系統(tǒng)中包括紫外輻射能量測試探頭， 所述紫外輻射能量測試探頭接收到的紫外輻射光信號經(jīng)紫外輻射能量測試系統(tǒng)處理后得 到紫外輻射能量值；所述熒光亮度測試系統(tǒng)中包括熒光亮度測試探頭，所述熒光亮度測試 探頭接收到的磁粉表面發(fā)出的熒光經(jīng)熒光亮度測試系統(tǒng)后得到熒光亮度值。
[0006] 進一步的，所述紫外輻射能量測試探頭測試到的紫外輻射能量就是磁粉樣品盒中 的磁粉表面接收到的紫外輻射能量。
[0007] 進一步的，所述樣品承載臺通過樣品承載臺高度調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)高度。
[0008] 進一步的，所述樣品承載臺高度調(diào)節(jié)裝置是絲桿。
[0009] 進一步的，所述樣品承載臺設(shè)置在測試臺上，所述樣品承載臺將紫外輻射能量測 試探頭及磁粉樣品盒分別置于儀器的測試窗口正下方。
[0010] 進一步的，還包括紫外輻照光源，所述紫外輻照光源用于磁粉的熒光系數(shù)穩(wěn)定性 的測試。
[0011] 進一步的，所述紫外輻照光源采用雙層套筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒與外筒通過螺紋連接，在所 述外筒下方設(shè)置有調(diào)節(jié)筒，所述調(diào)節(jié)筒與外筒通過螺紋連接，所述調(diào)節(jié)筒可調(diào)節(jié)紫外輻照 光源窗口處紫外輻射光的光強，在所述內(nèi)筒中設(shè)置有紫外燈。
[0012] 進一步的，在所述內(nèi)筒與外筒上均設(shè)置有若干通孔，且所述內(nèi)筒與外筒上的通孔 都錯位設(shè)置。
[0013] 進一步的，所述紫外輻射能量測試系統(tǒng)由光譜特性與紫外輻射光譜相匹配的紫外 輻射能量測試探頭、I/V轉(zhuǎn)換、定標電路、A/D電路、D/A電路和數(shù)字顯示儀表組成，所述紫外 輻射能量測試探頭測試到的光信號經(jīng)數(shù)字電路處理后采用數(shù)字顯示儀表顯示。
[0014] 進一步的，所述熒光亮度測試系統(tǒng)由熒光亮度測試探頭、I/V轉(zhuǎn)換、定標電路、A/D 電路、D/A電路和數(shù)字顯示儀表組成，所述熒光亮度測試探頭測試出磁粉被紫外激發(fā)產(chǎn)生發(fā) 出的熒光值，經(jīng)數(shù)字電路處理后采用數(shù)字顯示儀表顯示。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明能夠準確測試磁粉的熒光系數(shù)及熒光系數(shù)穩(wěn)定性， 滿足相關(guān)國際、國家標準對無損檢測磁粉的技術(shù)要求對磁粉的熒光系數(shù)及熒光系數(shù)穩(wěn)定性 進行準確測試。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明的測試儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖2是本發(fā)明的紫外輻照光源的剖視圖。
[0018] 圖3是本發(fā)明的紫外輻照光源的調(diào)節(jié)筒的剖視圖。
[0019] 圖4是本發(fā)明的紫外輻照光源的內(nèi)筒的主視圖。
[0020]圖5是本發(fā)明的紫外輻射能量測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0021] 圖6是本發(fā)明的熒光亮度測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實施方式】
[0022] 如圖1所示，本發(fā)明的磁粉熒光系數(shù)測試儀由紫外輻射光源1、熒光亮度測試系統(tǒng) 3、紫外輻射能量測試系統(tǒng)5、磁粉樣品盒6、樣品承載臺高度調(diào)節(jié)裝置7、紫外輻照光源8、測 試臺9和樣品承載臺10構(gòu)成，其中，紫外輻射能量測試系統(tǒng)5中包括紫外輻射能量測試探 頭4,紫外輻射能量測試探頭4與磁粉樣品盒6外徑一致，可手動互換置于儀器的測試窗口， 紫外輻射能量測試探頭4測試到的紫外輻射能量剛好就是磁粉樣品盒6中的磁粉表面接收 到的紫外輻射能量，紫外輻射能量測試探頭4接收到的紫外輻射光信號經(jīng)紫外輻射能量測 試系統(tǒng)5處理后，直接在儀器的面板上顯示測試到的磁粉樣品盒6表面位置處的紫外輻射 能量值。熒光亮度測試系統(tǒng)3中包括熒光亮度測試探頭2,熒光亮度測試探頭2接收到的磁 粉樣品盒6中的磁粉表面發(fā)出的熒光經(jīng)熒光亮度測試系統(tǒng)3后直接在儀器的面板上顯示測 試到的熒光亮度值。
[0023] 上述樣品承載臺10可以通過樣品承載臺高度調(diào)節(jié)裝置7調(diào)節(jié)高度，該樣品承載臺 高度調(diào)節(jié)裝置7可以是絲桿，樣品承載臺10設(shè)置在測試臺9上，樣品承載臺10可將紫外輻 射能量測試探頭4及磁粉樣品盒6分別置于儀器的測試窗口正下方，圖1顯示的就是樣品 承載臺10將磁粉樣品盒6置于儀器的測試窗口正下方的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 上述紫外輻照光源8用于磁粉的熒光系數(shù)穩(wěn)定性的測試，紫外輻照光源8采用獨 特的雙層套筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒11與外筒12通過螺紋連接，在外筒12下方設(shè)置有調(diào)節(jié)筒13,調(diào) 節(jié)筒13與外筒12也通過螺紋連接，調(diào)節(jié)筒13可以調(diào)節(jié)紫外輻照光源8窗口處紫外輻射光 的光強，在內(nèi)筒11中設(shè)置有紫外燈14 ;在內(nèi)筒11與外筒12上均設(shè)置有若干通孔15,且內(nèi) 筒11與外筒12上的通孔15都錯位設(shè)置，這樣既能散熱又無紫外輻射泄漏，如圖2-圖4所 示。工作時，可以通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)筒13來調(diào)節(jié)紫外燈14與測試物體之間的距離，從而達到調(diào) 節(jié)紫外輻照光源8窗口處紫外輻射光的光強，使其能滿足磁粉樣品所需的20W/m2紫外線輻 射強度的要求。
[0025] 上述紫外輻射能量測試系統(tǒng)5由光譜特性與紫外輻射光譜相匹配的紫外輻射能 量測試探頭4、I/V轉(zhuǎn)換、定標電路、A/D電路、D/A電路和數(shù)字顯示儀表組成，如圖5所示，紫 外輻射能量測試探頭4測試到的光信號經(jīng)數(shù)字電路處理后采用數(shù)字顯示儀表顯示，系統(tǒng)可 隨時測試儀器的測試窗口處的紫外光輻射值和紫外輻照光源8的輻射值。熒光亮度測試系 統(tǒng)3由高穩(wěn)定性、低暗電流、動態(tài)線性范圍寬的熒光亮度測試探頭2、I/V轉(zhuǎn)換、定標電路、A/ D電路、D/A電路和數(shù)字顯示儀表組成，如圖6所示，熒光亮度測試探頭2測試出磁粉被紫外 激發(fā)產(chǎn)生發(fā)出的熒光值，經(jīng)數(shù)字電路處理后也采用數(shù)字顯示儀表顯示。熒光亮度測試探頭2 配有精密設(shè)計制做的V(λ)修正濾光器，其相對光譜響應(yīng)度分布與國際照明委員會（CIE) 規(guī)定的人眼明視覺函數(shù)相一致，達到國家一級光度標準，可以準確測試磁粉的熒光亮度值。
[0026] 本發(fā)明的紫外輻射測試范圍為：0.lW/m2?200W/m2;熒光亮度測試范圍為：0.Icd/ m2?1999cd/m2;磁粉窗口的紫外輻射強度為：10W/m2?15W/m2;熒光系數(shù)穩(wěn)定性測量時紫 外輻照光源8提供的輻射源強度> 20W/m2,通過調(diào)節(jié)可剛好為20W/m2。
[0027] 本發(fā)明的磁粉的熒光系數(shù)的測試方法包括以下步驟：
[0028] 1)將各連接線接好，打開電源開關(guān)，開機預(yù)熱IOmin?15min，將紫外福射能量測 試探頭4反扣在工作臺8上（也可放在其他位置，目的是無任何光輻射影響紫外輻射能量 值的零位校準），調(diào)節(jié)紫外輻射能量值數(shù)字顯示儀表下面的"調(diào)零"旋鈕，使紫外輻射能量值 顯示為〇〇. 〇,紫外輻射能量值的零位校準完畢；
[0029] 2)將紫外輻射能量測試探頭4置于樣品承載臺10上，旋轉(zhuǎn)樣品承載臺10的絲桿， 使紫外輻射能量測試探頭4上升至儀器的測試窗口位置并緊密接觸，紫外輻射能量測試探 頭4測試到的光信號經(jīng)數(shù)字電路處理后采用數(shù)字顯示儀表顯示，讀取此時的紫外輻射能量 值Ee，單位W/m2,Ee的測量值應(yīng)在10W/m2?15W/m2范圍內(nèi)；
[0030] 3)測試完畢后反向旋轉(zhuǎn)樣品承載臺10的絲桿，取下紫外輻射能量測試探頭4,然 后進行熒光亮度值的零位校準，首先旋轉(zhuǎn)樣品承載臺10的絲桿，上升至測量窗口位置并緊 密接觸，調(diào)節(jié)熒光亮度值數(shù)字顯示儀表下面的"調(diào)零"旋鈕，使熒光亮度值顯示為〇〇. 〇,零位 校準完畢，如果樣品承載臺10上遺留有磁粉的話，一定要擦拭干凈，以免影響零位校準；
[0031] 4)將被測熒光磁粉松散裝入磁粉樣品盒6內(nèi)，用直尺刮平，擦去磁粉樣品盒6外部 的殘余磁粉，然后將裝滿磁粉的磁粉樣品盒6放置于樣品承載臺10上，旋轉(zhuǎn)樣品承載臺10 的絲桿，使磁粉樣品盒6上升至測量窗口位置并緊密接觸，如圖1所示，紫外輻射光源1照 射磁粉樣品盒6中的磁粉，熒光亮度測試探頭2測試出磁粉被紫外光激發(fā)產(chǎn)生發(fā)出的熒光 值，經(jīng)數(shù)字電路處理后采用數(shù)字顯示儀表顯示，讀取此時的熒光亮度值L1，單位cd/m2。再 重復(fù)2次，分別得到亮度值L2、L3,然后取三次測量的平均值，得到L，通過下述公式（1)得 到熒光系數(shù)β1，單位：cd/W。
[0032] βI=L/Ee(I)
[0033] 本發(fā)明的磁粉的熒光系數(shù)穩(wěn)定性的測試方法包括以下步驟：
[0034] 1)打開輻照度大于20W/m2的紫外輻照光源8,預(yù)熱5分鐘，將紫外輻射能量測試探 頭4放置在操作臺（即測試臺9)上，將紫外輻照光源8扣在紫外輻射能量測試探頭4上， 旋轉(zhuǎn)紫外輻照光源8的調(diào)節(jié)筒13,經(jīng)紫外輻射能量測試系統(tǒng)5測試紫外輻照光源8的輸出 輻射值，使紫外輻照光源8的紫外輻射光強值為所需的20W/m2,然后取出紫外輻射能量測試 探頭4 ;
[0035] 2)將裝滿磁粉的磁粉樣品盒6置于紫外輻照光源8的輻照口處，輻照 30min± 10s，取出磁粉樣品盒6安裝到樣品承載臺10上，按上述步驟4)再次測量熒光亮度 值，并計算出磁粉的熒光系數(shù)β2,熒光系數(shù)穩(wěn)定性S按下面公式（2)計算，從而測量出磁粉 的熒光系數(shù)穩(wěn)定性。
[0036]

【權(quán)利要求】
1. 磁粉熒光系數(shù)測試儀，其特征在于：由紫外輻射光源（1)、熒光亮度測試系統(tǒng)（3)、 紫外輻射能量測試系統(tǒng)（5)、磁粉樣品盒（6)、樣品承載臺高度調(diào)節(jié)裝置（7)、測試臺（9)和 樣品承載臺（10)構(gòu)成，其中，所述紫外輻射能量測試系統(tǒng)（5)中包括紫外輻射能量測試探 頭（4)，所述紫外輻射能量測試探頭（4)接收到的紫外輻射光信號經(jīng)紫外輻射能量測試系 統(tǒng)（5)處理后得到紫外輻射能量值；所述熒光亮度測試系統(tǒng)（3)中包括熒光亮度測試探頭 (2) ，所述熒光亮度測試探頭（2)接收到的磁粉表面發(fā)出的熒光經(jīng)熒光亮度測試系統(tǒng)（3)后 得到熒光亮度值。
2. 如權(quán)利要求1所述的磁粉熒光系數(shù)測試儀，其特征在于：所述紫外輻射能量測試探 頭（4)測試到的紫外輻射能量就是磁粉樣品盒（6)中的磁粉表面接收到的紫外輻射能量。
3. 如權(quán)利要求1所述的磁粉熒光系數(shù)測試儀，其特征在于：所述樣品承載臺（10)通過 樣品承載臺高度調(diào)節(jié)裝置（7)調(diào)節(jié)高度。
4. 如權(quán)利要求3所述的磁粉熒光系數(shù)測試儀，其特征在于：所述樣品承載臺高度調(diào)節(jié) 裝置（7)是絲桿。
5. 如權(quán)利要求1所述的磁粉熒光系數(shù)測試儀，其特征在于：所述樣品承載臺（10)設(shè)置 在測試臺（9)上，所述樣品承載臺（10)將紫外輻射能量測試探頭（4)及磁粉樣品盒（6)分 別置于儀器的測試窗口正下方。
6. 如權(quán)利要求1所述的磁粉熒光系數(shù)測試儀，其特征在于：還包括紫外輻照光源（8)， 所述紫外輻照光源（8)用于磁粉的熒光系數(shù)穩(wěn)定性的測試。
7. 如權(quán)利要求6所述的磁粉熒光系數(shù)測試儀，其特征在于：所述紫外輻照光源（8)采 用雙層套筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒（11)與外筒（12)通過螺紋連接，在所述外筒（12)下方設(shè)置有調(diào)節(jié) 筒（13)，所述調(diào)節(jié)筒（13)與外筒（12)通過螺紋連接，所述調(diào)節(jié)筒（13)可調(diào)節(jié)紫外輻照光 源（8)窗口處紫外輻射光的光強，在所述內(nèi)筒（11)中設(shè)置有紫外燈（14)。
8. 如權(quán)利要求7所述的磁粉熒光系數(shù)測試儀，其特征在于：在所述內(nèi)筒（11)與外筒 (12)上均設(shè)置有若干通孔（15)，且所述內(nèi)筒（11)與外筒（12)上的通孔（15)都錯位設(shè)置。
9. 如權(quán)利要求1所述的磁粉熒光系數(shù)測試儀，其特征在于：所述紫外輻射能量測試系 統(tǒng)（5)由光譜特性與紫外輻射光譜相匹配的紫外輻射能量測試探頭（4)、I/V轉(zhuǎn)換、定標電 路、A/D電路、D/A電路和數(shù)字顯示儀表組成，所述紫外輻射能量測試探頭（4)測試到的光信 號經(jīng)數(shù)字電路處理后采用數(shù)字顯示儀表顯示。
10. 如權(quán)利要求1所述的磁粉熒光系數(shù)測試儀，其特征在于：所述熒光亮度測試系統(tǒng) (3) 由熒光亮度測試探頭（2)、I/V轉(zhuǎn)換、定標電路、A/D電路、D/A電路和數(shù)字顯示儀表組成， 所述熒光亮度測試探頭（2)測試出磁粉被紫外激發(fā)產(chǎn)生發(fā)出的熒光值，經(jīng)數(shù)字電路處理后 采用數(shù)字顯示儀表顯示。
【文檔編號】G01N21/64GK104483301SQ201510006043
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2015年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月7日
【發(fā)明者】曹遠生 申請人:曹遠生