專利名稱：信號透鏡光透射比無損測量裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種光學測量裝置，特別適用于鐵路信號透鏡光透射比的測量。鐵路信號透鏡光透射比是影響燈光信號顯示距離的關鍵。目前對信號透鏡光透射比指標的限定及其檢測方法與信號透鏡實際使用情況不相符合，僅靠取出內(nèi)部一小試片進行測量，反映不出整塊透鏡實際透光性能，同時又是一種破壞性測量，測量后的透鏡不能再使用，使用的透鏡不能測量，這種測量與使用的分離是非常不合理的，容易造成不合格的透鏡混入現(xiàn)場，影響燈光信號顯示效果，危及行車安全。
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，為對整塊信號透鏡不損壞的進行光透射比和顏色測量提供一種專用測量裝置。
本實用新型的技術(shù)方案是這樣是實現(xiàn)的一種信號透鏡光透射比的無損測量是由平行光管、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、積分球、石英光導纖維、 單色儀、光電倍增管、接收系統(tǒng)電源及放大器、微機、打印機以及一套專用測試標準樣板所組成，其特殊之處在于平行光管采用長焦距、大孔徑、消象差的平行光管，在平行光管和積分球的支撐架上都裝有調(diào)整螺絲保證平行光管和積分球入射窗中心對準，積分球的入射窗口上有供安裝信號透鏡或標準樣板的夾具，標準測試樣板是由紅、黃、綠、藍、月自五種顏色的透射式標準色板和透射比為90％、75％、50％、25％四種不同透射比的透射式標準樣板所組成，平行光管發(fā)出的平行光束分別照射被檢測的信號透鏡和其標準樣板后，透射出的光經(jīng)積分球進行光度處理后通過光導纖維輸出到單色儀入射狹縫對其進行分光測量并把測量的數(shù)據(jù)輸入計算機進行對比，然后把測量結(jié)果打印出來。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點是能夠測量有色信號透鏡滿孔徑光透射比和顏色坐標，也可以對無色信號透鏡進行測量，采用光譜光度法用標準色板校準使測量條件與實際使用條件相符合，測量速度快，重復性好，結(jié)果可靠，提高了信號透鏡的質(zhì)量，確保色燈信號顯示和鐵路運輸安全。
現(xiàn)結(jié)合附圖詳細描述本實用新型最佳實施例

圖1為信號透鏡光透射比無損測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為平行光管結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為積分球結(jié)構(gòu)示意圖。(圖3-a主視圖，圖3-b側(cè)視圖)圖4為透射式標準顏色樣板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為透射式標準透射比樣板結(jié)構(gòu)示意圖。
一種信號透鏡光透射比無損測量裝置如圖1、2、3所示。平行光管1采用f＝1200mm的長焦距、D＝250mm的大孔徑消球差色差物鏡14，以保證平行光束的質(zhì)量。平行光管1中的發(fā)光體空間位置三維可調(diào)，準確調(diào)整后可使平行光發(fā)散角小于1′，其光源用高精度直流穩(wěn)壓電源供電，以滿足平行光束穩(wěn)定性要求。平行光管1以及積分球5的底座上均有調(diào)整裝置，調(diào)整平行光管可調(diào)支撐12和積分球可調(diào)支撐13可以保證平行光管光軸與積分球入射窗中心對準。積分球5的出射窗連接專用光導纖維6，該光導纖維6的兩端形狀分別與積分球5的出射窗、單色儀7的入射狹縫形狀一致，使得光能充滿單色儀入射狹縫。積分球5內(nèi)經(jīng)為Φ600mm，在其入射窗和出射窗之間加有擋屏，這種結(jié)構(gòu)可以保證測量精度。在積分球5的入射窗口上有供安裝信號透鏡4或標準測試樣板16和17的夾具15，根據(jù)被測信號透鏡尺寸、顏色以及積分球入射窗口尺寸，本實用新型制作了紅、黃、綠、藍、月白五種顏色，尺寸為75×75×1mm專用透射式標準色板16，它分別由HB610、CB3、LB1、QB5、YB1光學玻璃制成，還制作了四種透射比為90％、75％、50％、25％，尺寸為85×85×1mm專用透射式標準樣板17，它們分別由中性光學玻璃AB90、AB75、AB50、AB25制成。光電倍增管8的接收窗對準單色儀的出射狹縫，并由接收系統(tǒng)電源9供電，其產(chǎn)生的光電流經(jīng)放大器(亦在9中)和接口電路由微機10采樣并存入內(nèi)存。單色儀7內(nèi)步進電機驅(qū)動分光掃描裝置，其驅(qū)動電路通過接口與微機相連，掃描速率受微機控制。
本實用新型的工作過程如下平行光管1的光源由直流穩(wěn)壓電源2供電，并由數(shù)字電壓表3監(jiān)控其端電壓，其發(fā)出的平行光束經(jīng)過平行光管的物鏡組14發(fā)出的平行光束照射到用夾具15固定在積分球5入射窗口的被測信號透鏡4或透射式標準樣板16、17上，經(jīng)過積分球5內(nèi)壁表面多次反射后形成均勻的光照度，然后通過積分球出射窗口及專用石英光導纖維6入射到單色儀7的整個入射狹縫，然后單色儀分光系統(tǒng)將其分光，同時光電倍增管8接收單色儀7的出射狹縫中光譜能量并產(chǎn)生光電流，微機10通過接口電路按一定波長間隔采集這些光電流并以數(shù)字形式存入微機10內(nèi)存，然后把被測的信號透鏡4從積分球5入射窗口夾具上取下，換上與其顏色和透射比相對應的標準樣板進行測試，微機對先后兩次采集的數(shù)據(jù)進行對比處理，可以得出信號透鏡光透射比無損測量結(jié)果，最后把測試結(jié)果在顯示器上顯示出來，也可由打印機11打印出來。其光透射比測量精度達到1％，顏色坐標測量精度達到ΔX，ΔY≤0.005。
權(quán)利要求1.一種信號透鏡光透射比無損測量裝置是由專用平行光管、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、專用積分球、石英光導纖維、單色儀、光電倍增管、接收系統(tǒng)電源及放大器、微機、打印機以及一套專用測試標準樣板所組成，其特征在于專用平行光管采用長焦距、大孔徑、消象差的平行光管，在平行光管和積分球的支承架上都裝有調(diào)整螺絲，保證平行光管的光軸與積分球入射窗中心對準，積分球的入射窗口上有供安裝信號透鏡或標準樣板的專用夾具，標準測試樣板是由紅、黃、綠、藍、月白五種顏色的透射式標準色板和透射比為90％、75％、50％、25％四種不同透射比的透射式標準樣板所組成，平行光管發(fā)出的平行光束分別照射被檢測的信號透鏡和其標準樣板后，透射出的光經(jīng)積分球進行光度處理后再通過光導纖維輸入到單色儀入射狹縫在微機控制下對其進行分光測量和數(shù)據(jù)處理，然后將結(jié)果打印出來。
專利摘要信號透鏡光透射比無損測量裝置涉及一種光學測量裝置,特別適用于鐵路信號透鏡光透射比的無損測量。該裝置由專用平行光管、專用積分球系統(tǒng)及光導纖維和一套校準示值的專用透射式標準樣板組成并與現(xiàn)有的單色儀系統(tǒng)、微機系統(tǒng)配套。采用大孔徑平行光管照射信號透鏡,以專用積分球系統(tǒng)接收信號透鏡的透射光,并對其進行分光測量、計算和校準,從而得到整塊信號透鏡的光透射比和顏色坐標。主要優(yōu)點是實現(xiàn)無損測量,數(shù)據(jù)可靠,保證鐵路運輸安全。
文檔編號G01N21/59GK2286311SQ9720017
公開日1998年7月15日 申請日期1997年1月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月7日
發(fā)明者王東華, 王亞春, 張?zhí)N書, 張學漁, 齊向陽 申請人:鐵道部科學研究院通信信號研究所