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(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)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(guān)鍵。目前對信號透鏡光透射比指標(biāo)的限定及其檢測方法與信號透鏡實(shí)際使用情況不相符合，僅靠取出內(nèi)部一小試片進(jìn)行測量，反映不出整塊透鏡實(shí)際透光性能，同時(shí)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(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，為對整塊信號透鏡不損壞的進(jìn)行光透射比和顏色測量提供一種專用測量裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣是實(shí)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(dǎo)纖維、 單色儀、光電倍增管、接收系統(tǒng)電源及放大器、微機(jī)、打印機(jī)以及一套專用測試標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)，積分球的入射窗口上有供安裝信號透鏡或標(biāo)準(zhǔn)樣板的夾具，標(biāo)準(zhǔn)測試樣板是由紅、黃、綠、藍(lán)、月自五種顏色的透射式標(biāo)準(zhǔn)色板和透射比為90％、75％、50％、25％四種不同透射比的透射式標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)樣板后，透射出的光經(jīng)積分球進(jìn)行光度處理后通過光導(dǎo)纖維輸出到單色儀入射狹縫對其進(jìn)行分光測量并把測量的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行對比，然后把測量結(jié)果打印出來。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是能夠測量有色信號透鏡滿孔徑光透射比和顏色坐標(biāo)，也可以對無色信號透鏡進(jìn)行測量，采用光譜光度法用標(biāo)準(zhǔn)色板校準(zhǔn)使測量條件與實(shí)際使用條件相符合，測量速度快，重復(fù)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(yùn)輸安全。
現(xiàn)結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型最佳實(shí)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(biāo)準(zhǔn)顏色樣板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為透射式標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)。積分球5的出射窗連接專用光導(dǎo)纖維6，該光導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)用新型制作了紅、黃、綠、藍(lán)、月白五種顏色，尺寸為75×75×1mm專用透射式標(biāo)準(zhǔn)色板16，它分別由HB610、CB3、LB1、QB5、YB1光學(xué)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(biāo)準(zhǔn)樣板17，它們分別由中性光學(xué)玻璃AB90、AB75、AB50、AB25制成。光電倍增管8的接收窗對準(zhǔn)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(jī)10采樣并存入內(nèi)存。單色儀7內(nèi)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動分光掃描裝置，其驅(qū)動電路通過接口與微機(jī)相連，掃描速率受微機(jī)控制。
本實(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)纖維6入射到單色儀7的整個(gè)入射狹縫，然后單色儀分光系統(tǒng)將其分光，同時(shí)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(jī)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(jī)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(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)樣板進(jìn)行測試，微機(jī)對先后兩次采集的數(shù)據(jù)進(jìn)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(jī)11打印出來。其光透射比測量精度達(dá)到1％，顏色坐標(biāo)測量精度達(dá)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(dǎo)纖維、單色儀、光電倍增管、接收系統(tǒng)電源及放大器、微機(jī)、打印機(jī)以及一套專用測試標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)，積分球的入射窗口上有供安裝信號透鏡或標(biāo)準(zhǔn)樣板的專用夾具，標(biāo)準(zhǔn)測試樣板是由紅、黃、綠、藍(lán)、月白五種顏色的透射式標(biāo)準(zhǔn)色板和透射比為90％、75％、50％、25％四種不同透射比的透射式標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)樣板后，透射出的光經(jīng)積分球進(jìn)行光度處理后再通過光導(dǎo)纖維輸入到單色儀入射狹縫在微機(jī)控制下對其進(jìn)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(xué)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(dǎo)纖維和一套校準(zhǔn)示值的專用透射式標(biāo)準(zhǔn)樣板組成并與現(xiàn)有的單色儀系統(tǒng)、微機(jī)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(jìn)行分光測量、計(jì)算和校準(zhǔn),從而得到整塊信號透鏡的光透射比和顏色坐標(biāo)。主要優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)無損測量,數(shù)據(jù)可靠,保證鐵路運(yùn)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(xué)漁, 齊向陽 申請人:鐵道部科學(xué)研究院通信信號研究所