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光学比较测角仪工作原理

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光学比较测角仪工作原理相关的论坛

  • 火焰光度检测器的工作原理是什么?

    火焰光度检测器(FPD)是一种对硫、磷化合物具有高选择性和高灵敏度的质量型检测器,因此也叫硫磷检测器。它主要包括燃烧系统和光学系统两大部分。燃烧系统与氢火焰离子化检测器一样,若在火焰上附加一个收集极,就成了氢火焰离子化检测器。光学系统包括石英窗口、滤光片和光电倍增管。火焰光度检测器工作原理是,当含有硫、磷的有机化合物进入富氢-空气火焰中燃烧时,将发射出不同波长的特征光,特征光通过石英板、滤光片投射到光电倍增管的阴极,产生光电流,经静电计放大后记录下来

  • 光学3D表面轮廓仪的测量原理

    光学3D表面轮廓仪的测量原理

    SuperView W11200[b][color=#3366ff]光学3D表面轮廓仪[/color][/b]是一款用于对各种精密器件表面进行亚纳米级测量的检测仪器。它是以白光干涉技术为原理、结合精密Z向扫描模块、3D 建模算法等对器件表面进行非接触式扫描并建立表面3D图像,通过系统软件对器件表面3D图像进行数据处理与分析,并获取反映器件表面质量的2D、3D参数,从而实现器件表面形貌的3D测量的光学检测仪器。[align=center][img=,690,604]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/07/201707201529_01_3712_3.jpg[/img][/align]  SuperView W11200光学3D表面轮廓仪只需操作者装好被测器件,在软件测量界面上设置好视场参数,调整镜头到接近器件表面,选择自动聚焦,仪器会对器件表面进行自动对焦并找到干涉条纹,调节好干涉条纹宽度后即可开始进行扫描测量;扫描结束后,软件分析界面自动生成器件3D图像,操作者可通过软件对生成的3D形貌进行数据处理与分析,获取表征器件表面线、面粗糙度和轮廓的2D、3D参数。  SuperViewW1 1200 光学3D表面轮廓仪采用光学非接触式测量方法,它具有测量精度高、使用方便、分析功能强大、测量参数齐全等优点,其独特的光源模式,保证了它能够适用于从光滑到粗糙等各种精密器件的表面质量检测。  系统软件为简体中文操作系统,操作方便。应用范例:[align=center][img=,690,352]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/07/201707201530_01_3712_3.jpg[/img][/align][align=center][img=,690,543]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/07/201707201530_02_3712_3.jpg[/img][/align] 性能特点:1、 高精度、高重复性、高稳定性1) 采用光学干涉技术、精密Z向扫描模块组成测量系统,保证测量精度高;2) 精密的Z向扫描模块和独特的测量模式,保证测量重复性高;3) 高性能的内部抗震设计,为测量高稳定性保驾护航。2、 自动化操作的测量分析软件1)测量初始的自动聚焦,帮助操作者省却繁琐的调节过程;2)独特测量模式,帮助操作者快速测量不同形貌的待检样品;3)可视化窗口,便于操作者实时观察扫描过程;4)直观的软件分析界面,便于操作者第一时间获悉样品参数信息;5)强大的数据处理与分析功能,帮助操作者深入了解被测样品情况;6)一键分析,便于操作者快速实现大批量测量;7)同步分析,实现对样品分析操作的所见即所得;8)可视化的报表导出(可选择导出的图像与数据结果到word、pdf等文档)。3、 测量参数齐全根据四大国内外标准(ISO/ASME/EUR/GBT)的多达300余种2D、3D参数,让操作者对被测样品的认识更加全面具体。4、 精密操纵手柄集成X、Y、Z三个方向位移调整功能的操纵手柄,可快速完成载物台平移、Z向聚焦、找条纹等测量前工作。

  • 扫描电镜的特点结构及工作原理

    扫描电镜的特点结构及工作原理扫描电子显微镜的设计思想和工作原理,早在1935年便已被提出来了。1942年,英国首先制成一台实验室用的扫描电镜,但由于成像的分辨率很差,照相时间太长,所以实用价值不大。经过各国科学工作者的努力,尤其是随着电子工业技术水平的不断发展,到1956年开始生产商品扫描电镜。近数十年来,扫描电镜已广泛地应用在生物学、医学、冶金学等学科的领域中,促进了各有关学科的发展。一.扫描电镜的特点和光学显微镜及透射电镜相比,扫描电镜具有以下特点:(一)能够直接观察样品表面的结构,样品的尺寸可大至120mm×80mm×50mm。(二)样品制备过程简单,不用切成薄片。(三)样品可以在样品室中作三度空间的平移和旋转,因此,可以从各种角度对样品进行观察。(四)景深大,图象富有立体感。扫描电镜的景深较光学显微镜大几百倍,比透射电镜大几十倍。(五)图象的放大范围广,分辨率也比较高。可放大十几倍到几十万倍,它基本上包括了从放大镜、光学显微镜直到透射电镜的放大范围。分辨率介于光学显微镜与透射电镜之间,可达3nm。(六)电子束对样品的损伤与污染程度较小。(七)在观察形貌的同时,还可利用从样品发出的其他信号作微区成分分析。

  • 光学、辐射式高温计工作原理

    [size=15px][b]工作原理:[/b][/size][b]辐射高温计[/b]是根据物体在整个波长范围内的辐射能量与其温度之间的函数关系设计制造的,用辐射感温器作为一次仪表,电子电位差计作为二次仪表,它属于透镜聚焦式感温器,具有铝合金外壳,前部是物镜,壳体内装有热电堆补偿光栏,在靠紧热电堆的视场光栏上有一块调档板,档板的作用是调节照射到热电堆上的辐射能量,使产品具有统一的分度值,在可拆卸的后盖板上装有目镜,借以观察被测物体的影像。辐射感温器把被测物体的辐射能,经过透镜聚焦在热敏元件上,热敏元件把辐射能转变为电参数,由已知的热电势与物体温度之间的关系通过二次仪表测出热电势,显示出温度值,这个温度值须用物体的全辐射黑体系数予以校正或用铂铑10—铂热电偶直接插入高温盐浴炉中配以直流电位差计测量温度,然后与仪表显示温度对比,用以校准高温计测量温度的准确程度。[b]光纤温度计[/b],光导纤维简称光纤: 它以高速、高可靠性传送大量信息,具有不受电磁干扰、绝缘性好、安全防爆、损耗低、传输频带宽、容量大、直径细、重量轻、可挠曲和耐腐蚀等优点,被应用到信号检测领域. 目前采用最多的光纤为玻璃光纤,是用比头发丝还细的石英玻璃丝制成的 。由导光的纤芯及其周围的包层组成,包层的外面常有塑料或橡胶等保护套。[size=15px][color=white][back=#3c40eb][b]安装要求:[/b][/back][/color][/size]仪表为固定安装式,感温器可在10~80℃的环境下使用,在环境温度超过80℃或空气介质中含有水蒸汽,烟雾时可借助于水冷,通风等辅助装置来降低环境温度,吹净测量通道中的烟气,以减少测量误差。感温器辅助装置分轻型和重型两种。重型是使用在环境较恶劣的情况下,为了防止被测炉窑中的火焰或高温炉气从测量通道喷出而灼伤仪器,设置了火焰防炉装置,能在发生危险时自动动作,保护仪器并发出报警信号。

  • 微聚焦X射线管和工作原理是什么

    微聚焦X射线管和工作原理是什么

    微聚焦X射线管和工作原理是什么?对被测样品发射一束一次X射线,样品的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]X射线的能量后被激发并释放出二次X射线。每个化学元素会释放出特定能量的X射线。通过测量这些释放出的二次X射线的特征能量和强度,X射线分析仪就能够对被测材料的镀层厚度和成份提供定性和定量分析。X射线系统[img=,690,207]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808101451545756_8062_3458833_3.png!w690x207.jpg[/img]垂直下照式X射线光学系统,50W(50kV,1.0mA)空冷式微聚焦型钨W靶X射线管,高计数率,改善分析精度,到达更小的激发X射线束斑准直器[img=15118064487,690,361]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808101452405946_671_3458833_3.png!w690x361.jpg[/img]

  • 普通光学显微镜的结构和基本原理,使用与维护

    1.结构:  标本的放大主要由物镜完成,物镜放大倍数越大,它的焦距越短。焦距越小,物镜的透镜和玻片间距离(工作距离)也小。油镜的工作距离很短,使用时需格外注意。目镜只起放大作用,不能提高分辨率,标准目镜的放大倍数是十倍。聚光镜能使光线照射标本后进入物镜,形成一个大角度的锥形光柱,因而对提高物镜分辨率是很重要的。聚光镜可以上下移动,以调节光的明暗,可变光阑可以调节入射光束的大小。  显微镜用光源,自然光和灯光都可以,以灯光较好,因光色和强度都容易控制。一般的显微镜可用普通的灯光,质量高的显微镜要用显微镜灯,才能充分发挥其性能。有些需要很强照明,如暗视野照明、摄影等,常常使用卤素灯作为光源。光学显微镜是由光学放大系统和机械装置两部分组成。光学系统一般包括目镜、物镜、聚光器、光源等;机械系统一般包括镜筒、物镜转换器、镜台、镜臂和底座等。2.原理:  显微镜的放大效能(分辨率)是由所用光波长短和物镜数值口径决定,缩短使用的光波波长或增加数值口径可以提高分辨率,可见光的光波幅度比较窄,紫外光波长短可以提高分辨率,但不能用肉眼直接观察。所以利用减小光波长来提高光学显微镜分辨率是有限的,提高数值口径是提高分辨率的理想措施。要增加数值口径,可以提高介质折射率,当空气为介质时折射率为1,而香柏油的折射率为1.51,和载片玻璃的折射率(1.52)相近,这样光线可以不发生折射而直接通过载片、香柏油进入物镜,从而提高分辨率。显微镜总的放大倍数是目镜和物镜放大倍数的乘积,而物镜的放大倍数越高,分辨率越高。

  • 激光共聚焦显微镜系统的原理和应用(光学)

    激光共聚焦显微镜系统的原理和应用激光扫描共聚焦显微镜是二十世纪80年代发展起来的一项具有划时代的高科技产品,它是在荧光显微镜成像基础上加装了激光扫描装置,利用计算机进行图像处理,把光学成像的分辨率提高了30%--40%,使用紫外或可见光激发荧光探针,从而得到细胞或组织内部微细结构的荧光图像,在亚细胞水平上观察诸如Ca2+ 、PH值,膜电位等生理信号及细胞形态的变化,成为形态学,分子生物学,神经科学,药理学,遗传学等领域中新一代强有力的研究工具。激光共聚焦成像系统能够用于观察各种染色、非染色和荧光标记的组织和细胞等,观察研究组织切片,细胞活体的生长发育特征,研究测定细胞内物质运输和能量转换。能够进行活体细胞中离子和PH值变化研究(RATIO),神经递质研究,微分干涉及荧光的断层扫描,多重荧光的断层扫描及重叠,荧光光谱分析荧光各项指标定量分析荧光样品的时间延迟扫描及动态构件组织与细胞的三维动态结构构件,荧光共振能量的转移的分析,荧光原位杂交研究(FISH),细胞骨架研究,基因定位研究,原位实时PCR产物分析,荧光漂白恢复研究(FRAP),胞间通讯研究,蛋白质间研究,膜电位与膜流动性等研究,完成图像分析和三维重建等分析。一.激光共聚焦显微镜系统应用领域:涉及医学、动植物科研、生物化学、细菌学、细胞生物学、组织胚胎、食品科学、遗传、药理、生理、光学、病理、植物学、神经科学、海洋生物学、材料学、电子科学、力学、石油地质学、矿产学。二.基本原理传统的光学显微镜使用的是场光源,标本上每一点的图像都会受到邻近点的衍射或散射光的干扰;激光扫描共聚焦显微镜利用激光束经照明针孔形成点光源对标本内焦平面的每一点扫描,标本上的被照射点,在探测针孔处成像,由探测针孔后的光点倍增管(PMT)或冷电耦器件(cCCD)逐点或逐线接收,迅速在计算机监视器屏幕上形成荧光图像。照明针孔与探测针孔相对于物镜焦平面是共轭的,焦平面上的点同时聚焦于照明针孔和发射针孔,焦平面以外的点不会在探测针孔处成像,这样得到的共聚焦图像是标本的光学横断面,克服了普通显微镜图像模糊的缺点。三.应用范围:细胞形态学分析(观察细胞或组织内部微细结构,如:细胞内线粒体、内质网、高尔基体、微管、微丝、细胞桥、染色体等亚细胞结构的形态特征;半定量免疫荧光分析);荧光原位杂交研究;基因定位研究及三维重建分析。1.细胞生物学:细胞结构、细胞骨架、细胞膜结构、流动性、受体、细胞器结构和分布变化2.生物化学:酶、核酸、FISH(荧光原位杂交)、受体分析3.药理学:药物对细胞的作用及其动力学4.生理学:膜受体、离子通道、细胞内离子含量、分布、动态5.神经生物学:神经细胞结构、神经递质的成分、运输和传递、递质受体、离子内外流、神经组织结构、细胞分布6.微生物学和寄生虫学:细菌、寄生虫形态结构7.病理学及临床应用:活检标本诊断、肿瘤诊断、自身免疫性疾病诊断、HIV等8.遗传学和组胚学:细胞生长、分化、成熟变化、细胞的三维结构、染色体分析、基因表达、基因诊断四.激光共聚焦显微镜在医学领域中的应用A.在细胞及分子生物学中的应用1. 细胞、组织的三维观察和定量测量2. 活细胞生理信号的动态监测3. 粘附细胞的分选4. 细胞激光显微外科和光陷阱功能5. 光漂白后的荧光恢复6. 在细胞凋亡研究中的应用B.在神经科学中的应用1. 定量荧光测定2. 细胞内离子的测定3. 神经细胞的形态观察C.在耳鼻喉科学中的应用1. 在内耳毛细胞亚细胞结构研究上的应用2. 激光扫描共聚焦显微镜的荧光测钙技术在内耳毛细胞研究中的应用3. 激光扫描共聚焦显微镜在内耳毛细胞离子通道研究上的应用4. 激光扫描共聚焦显微镜在嗅觉研究中的应用D.在肿瘤研究中的应用1. 定量免疫荧光测定2. 细胞内离子分析3. 图像分析:肿瘤细胞的二维图像分析4. 三维重建 E.激光扫描共聚焦显微镜在内分泌领域的应用1. 细胞内钙离子的测定2. 免疫荧光定位及免疫细胞化学研究3. 细胞形态学研究:利用激光扫描共聚焦显微镜 F.在血液病研究中的应用1. 在血细胞形态及功能研究方面的应用2. 在细胞凋亡研究中的应用 G.在眼科研究中的应用1. 利用激光扫描共聚焦显微镜观察组织、细胞结构2. 集合特殊的荧光染色在活体上观察角膜外伤修复中细胞移行及成纤维细胞的出现3. 利用激光扫描共聚焦显微镜观察视网膜中视神经细胞的分布以及神经原的树枝状形态4. 三维重建H. 激光扫描共聚焦显微镜在肾脏病中的应用可以系统观察正常人肾小球系膜细胞的断层扫描影像及三维立体影像水平,使图像更加清晰,从计算机分析系统可从外观到内在结构,从平面到立体,从静态到动态,从形态到功能几个方面对系膜细胞的认识得到提高。北京中科研域科技有限公司(蔡司显微镜代理商)地址:北京市朝阳区建国路15号院甲1号北岸1292,一号楼406室联系人:张辉13911188977 邮编:100024电话:010-57126588 传真:010-85376588E-mail:[email=zhs_8000@126.com][color=#0365bf]zhs_8000@126.com[/color][/email]

  • 不同系列接近开关工作原理比较

    不同系列接近开关工作原理比较

    1、概述  接近开关可以在不与目标物实际接触的情况下检测靠近传感器的金属目标物。根据操作原理,接近开关大致可以分为以下三类:利用电磁感应的高频振荡型,使用磁铁的磁力型和利用电容变化的电容型。  特性:  ● 非接触检测,避免了对传感器自身和目标物的损坏。  ● 无触点输出,操作寿命长。  ● 即使在有水或油喷溅的苛刻环境中也能稳定检测。  ● 反应速度快。  ● 小型感测头,安装灵活。2、类型  (1)按配置来分  (2)按检测方法分  ●通用型:主要检测黑色金属(铁)。  ●所有金属型:在相同的检测距离内检测任何金属。  ●有色金属型:主要检测铝一类的有色金属。3、高频振荡型接近开关的工作原理电感式接近开关由高频振荡、检波、放大、触发及输出电路等组成。振荡器在传感器检测面产生一个交变电磁场,当金属物体接近开关检测面时,金属中产生的涡流吸收了振荡器的能量,使振荡减弱以至停振。振荡器的振荡及停振这二种状态,转换为电信号通过整形放大转换成二进制的开关信号,经功率放大后输出。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/11/201211081641_402495_2627921_3.jpg  下面为详细介绍:  (1)通用型接近开关的工作原理  振荡电路中的线圈L产生一个高频磁场。当目标物接近磁场时,由于电磁感应在目标物中产生一个感应电流(涡电流)。随着目标物接近开关,感应电流增强,引起振荡电路中的负载加大。然后,振荡减弱直至停止。传感器利用振幅检测电路检测到振荡状态的变化,并输出检测信号。振幅变化的程度随目标物金属种类的不同而不同,因此检测距离也随目标物金属的种类不同而不同。  (2)所有金属型传感器的工作原理  所有金属型传感器基本上属于高频振荡型。和普通型一样,它也有一个振荡电路,电路中因感应电流在目标物内流动引起的能量损失影响到振荡频率。目标物接近开关时,不论目标物金属种类如何,振荡频率都会提高。传感器检测到这个变化并输出检测信号。  (3)有色金属型传感器工作原理  有色金属传感器基本上属于高频振荡型。它有一个振荡电路,电路中因感应电流在目标物内流动引起的能量损失影响到振荡频率的变化。当铝或铜之类的有色金属目标物接近开关时,振荡频率增高;当铁一类的黑色金属目标物接近开关时,振荡频率降低。如果振荡频率高于参考频率,传感器输出信号。4、电容式接近开关的原理  电容式接近开关由高频振荡器和放大器等组成,由传感器的检测面与大地间构成一个电容器,参与振荡回路工作,起始处于振荡状态。当物体接近开关检测面对,回路的电容量发生变化,使高频振荡器振荡。振荡与停振这二种状态转换为电信号经放大器转化成二进制的开关信号。5、霍尔接近开关工作原理  原理简介:  当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时,薄片的两端就会产生电位差,这种现象就称为霍尔效应。两端具有的电位差值称为霍尔电势U,其表达式为 U=K•I•B/d 其中K为霍尔系数,I为薄片中通过的电流,B为外加磁场(洛伦慈力Lorrentz)的磁感应强度,d是薄片的厚度。由此可见,霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。霍尔开关就属于这种有源磁电转换器件,它是在霍尔效应原理的基础上,利用集成封装和组装工艺制作而成,它可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号,同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。  霍尔开关的输入端是以磁感应强度B来表征的,当B值达到一定的程度(如B1)时,霍尔开关内部的触发器翻转,霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。输出端一般采用晶体管输出,和其他传感器类似有NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型(双极性)、双信号输出之分。霍尔开关具有无触电、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点,内部采用环氧树脂封灌成一体化,所以能在各类恶劣环境下可靠的工作。霍尔开关可应用于接近开关、压力传感器、里程表等,作为一种新型的电器配件。6、线性接近开关的原理  工作原理:  线性接近开关是一种属于金属感应的线性器件,接通电源后,在传感器的感应面将产生一个交变磁场,当金属物体接近此感应面时,金属中则产生涡流而吸取了振荡器的能量,使振荡器输出幅度线性衰减,然后根据衰减量的变化来完成无接触检测物体的目的。该接近开关具有无滑动触点,工作时不受灰尘等非金属因素的影响,并且低功耗,长寿命,可使用在各种恶劣条件下。线性传感器主要应用在自动化装备生产线对模拟量的智能控制。7、电感式接近开关的工作原理  工作原理:  电感式接近开关由三大部分组成:振荡器、开关电路及放大输出电路。振荡器产生一个交变磁场。当金属目标接近这一磁场,并达到感应距离时,在金属目标内产生涡流,从而导致振荡衰减,以至停振。振荡器振荡及停振的变化被后级放大电路处理并转换成开关信号,触发驱动控制器件,从而达到非接触式之检测目的。

  • 【转帖】光学显微镜原理应用及维修

    一、 光学显微镜的发展历史  早在公元前一世纪,人们就已发现通过球形透明物体去观察微小物体时,可以使其放大成像。后来逐渐对球形玻璃表面能使物体放大成像的规律有了认识。  1590年,荷兰和意大利的眼镜制造者已经造出类似显微镜的放大仪器。1610年前后,意大利的伽利略和德国的开普勒在研究望远镜的同时,改变物镜和目镜之间的距离,得出合理的显微镜光路结构,当时的光学工匠遂纷纷从事显微镜的制造、推广和改进。  17世纪中叶,英国的胡克和荷兰的列文胡克,都对显微镜的发展做出了卓越的贡献。1665年前后,胡克在显微镜中加入粗动和微动调焦机构、照明系统和承载标本片的工作台。这些部件经过不断改进,成为现代显微镜的基本组成部分。  1673~1677年期间,列文胡克制成单组元放大镜式的高倍显微镜,其中九台保存至今。胡克和列文胡克利用自制的显微镜,在动、植物机体微观结构的研究方面取得了杰出成就。  19世纪,高质量消色差浸液物镜的出现,使显微镜观察微细结构的能力大为提高。1827年阿米奇第一个采用了浸液物镜。19世纪70年代,德国人阿贝奠定了显微镜成像的古典理论基础。这些都促进了显微镜制造和显微观察技术的迅速发展,并为19世纪后半叶包括科赫、巴斯德等在内的生物学家和医学家发现细菌和微生物提供了有力的工具。  在显微镜本身结构发展的同时,显微观察技术也在不断创新:1850年出现了偏光显微术;1893年出现了干涉显微术;1935年荷兰物理学家泽尔尼克创造了相衬显微术,他为此在1953年获得了诺贝尔物理学奖。  古典的光学显微镜只是光学元件和精密机械元件的组合,它以人眼作为接收器来观察放大的像。后来在显微镜中加入了摄影装置,以感光胶片作为可以记录和存储的接收器。现代又普遍采用光电元件、电视摄像管和电荷耦合器等作为显微镜的接收器,配以微型电子计算机后构成完整的图像信息采集和处理系统。  目前全世界最主要的显微镜厂家主要有:蔡司、徕卡、奥林巴斯、尼康。国内厂家主要有:麦克奥迪、江南、重庆光电、奥特光电等。二、 显微镜的基本光学原理(一) 折射和折射率  光线在均匀的各向同性介质中,两点之间以直线传播,当通过不同密度介质的透明物体时,则发生折射现像,这是由于光在不同介质的传播速度不同造成的。当与透明物面不垂直的光线由空气射入透明物体(如玻璃)时,光线在其介面改变了方向,并和法线构成折射角。(二) 透镜的性能  透镜是组成显微镜光学系统的最基本的光学元件,物镜目镜及聚光镜等部件均由单个和多个透镜组成。依其外形的不同,可分为凸透镜(正透镜)和凹透镜(负透镜)两大类。  当一束平行于光轴的光线通过凸透镜后相交于一点,这个点称”焦点”,通过交点并垂直光轴的平面,称”焦平面”。焦点有两个,在物方空间的焦点,称”物方焦点”,该处的焦平面,称”物方焦平面”;反之,在像方空间的焦点,称”像方焦点”,该处的焦平面,称”像方焦平面”。  光线通过凹透镜后,成正立虚像,而凸透镜则成正立实像。实像可在屏幕上显现出来,而虚像不能。(三) 凸透镜的五种成像规律1. 当物体位于透镜物方二倍焦距以外时,则在像方二倍焦距以内、焦点以外形成缩小的倒立实像;2. 当物体位于透镜物方二倍焦距上时,则在像方二倍焦距上形成同样大小的倒立实像;3. 当物体位于透镜物方二倍焦距以内,焦点以外时,则在像方二倍焦距以外形成放大的倒立实像;4. 当物体位于透镜物方焦点上时,则像方不能成像;5. 当物体位于透镜物方焦点以内时,则像方也无像的形成,而在透镜物方的同侧比物体远的位置形成放大的直立虚像。三、 光学显微镜的成像(几何成像)原理  只有当物体对人眼的张角不小于某一值时,肉眼才能区别其各个细部,该量称为目视分辨率ε。在最佳条件下,即物体的照度为50~70lx及其对比度较大时,可达到1’。为易于观测,一般将该量加大到2’,并取此为平均目镜分辨率。  物体视角的大小与该物体的长度尺寸和物体至眼睛的距离有关。有公式y=Lε距离L不能取得很小,因为眼睛的调节能力有一定限度,尤其是眼睛在接近调节能力的极限范围工作时,会使视力极度疲劳。对于标准(正视)而言,最佳的视距规定为250mm(明视距离)。这意味着,在没有仪器的条件下,目视分辨率 ε=2’的眼睛,能清楚地区分大小为0.15mm的物体细节。  在观测视角小于1’的物体时,必须使用放大仪器。放大镜和显微镜是用于观测放置在观测人员近处应予放大的物体的。(一)放大镜的成像原理  表面为曲面的玻璃或其他透明材料制成的光学透镜可以使物体放大成像,光路图如图1所示。位于物方焦点F以内的物AB,其大小为y,它被放大镜成一大小为y’的虚像A’B’。放大镜的放大率Γ=250/f’式中250--明视距离,单位为mmf’—放大镜焦距,单位为mm该放大率是指在250mm的距离内用放大镜观察到的物体像的视角同没有放大镜观察到的物体视角的比值。 。。。。。。。。。。。。。。 [URL=http://www.microscopeline.com/art.asp?id=252&did=56]...........[/URL]资料来源[URL=http://www.microscopeline.com]显微在线[/URL]

  • 【分享】红外热像仪的工作原理

    红外热像仪的工作原理红外线是一种电磁波,具有与无线电波和可见光一样的本质。红外线的发现是人类对自然认识的一次飞跃。利用某种特殊的电子装置将物体表面的温度分布转换成人眼可见的图像,并以不同颜色显示物体表面温度分布的技术称之为红外热像技术,这种电子装置称为红外热像仪。   红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上,在光学系统和红外探测器之间,有一个光机扫描机构(焦平面热像仪无此机构)对被测物体的红外热像进行扫描,并聚焦在单元或分光探测器上,由探测器将红外辐射能转换成电信号,经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。   这种热像图与物体表面的热分布场相对应;实质上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图由于信号非常弱,与可见光图像相比,缺少层次和立体感,因此,在实际动作过程中为更有效地判断被测目标的红外热分布场,常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能,如图像亮度、对比度的控制,实标校正,伪色彩描绘等高线和直方进行数学运算、打印等   红外热像仪在军事和民用方面都有广泛的应用。随着热成像技术的成熟以及各种低成本适于民用的红外热像仪的问世,它在国民经济各部门发挥的作用也越来越大。在工业生产中,许多设备常用于高温、高压和高速运转状态,应用红外热成像仪对这些设备进行检测和监控,既能保证设备的安全运转,又能发现异常情况以便及时排除隐患。同时,利用热像仪还可以进行工业产品质量控制和管理。   此外,红外热像仪在医疗、治安、消防、考古、交通、农业和地质等许多领域均有重要的应用。如建筑物漏热查寻、森林探火、火源寻找、海上救护、矿石断裂判别、导弹发动机检查、公安侦察以及各种材料及制品的无损检查等。

  • 光刻机工作原理和组成

    光刻机通过一系列的光源能量、形状控制手段,将光束透射过画着线路图的掩模,经物镜补偿各种光学误差,将线路图成比例缩小后映射到硅片上,不同光刻机的成像比例不同,有5:1,也有4:1。然后使用化学方法显影,得到刻在硅片上的电路图(即芯片)。一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、激光刻蚀等工序。经过一次光刻的芯片可以继续涂胶、曝光。越复杂的芯片,线路图的层数越多,也需要更精密的曝光控制过程。现在最先进的芯片有30多层。http://www.whchip.com/upload/201608/1471850877761920.png 上图是一张光刻机的简易工作原理图。下面,简单介绍一下图中各设备的作用。测量台、曝光台:承载硅片的工作台,也就是本次所说的双工作台。光束矫正器:矫正光束入射方向,让激光束尽量平行。能量控制器:控制最终照射到硅片上的能量,曝光不足或过足都会严重影响成像质量。光束形状设置:设置光束为圆型、环型等不同形状,不同的光束状态有不同的光学特性。遮光器:在不需要曝光的时候,阻止光束照射到硅片。能量探测器:检测光束最终入射能量是否符合曝光要求,并反馈给能量控制器进行调整。掩模版:一块在内部刻着线路设计图的玻璃板,贵的要数十万美元。掩膜台:承载掩模版运动的设备,运动控制精度是nm级的。物镜:物镜由20多块镜片组成,主要作用是把掩膜版上的电路图按比例缩小,再被激光映射的硅片上,并且物镜还要补偿各种光学误差。技术难度就在于物镜的设计难度大,精度的要求高。硅片:用硅晶制成的圆片。硅片有多种尺寸,尺寸越大,产率越高。题外话,由于硅片是圆的,所以需要在硅片上剪一个缺口来确认硅片的坐标系,根据缺口的形状不同分为两种,分别叫flat、notch。内部封闭框架、减振器:将工作台与外部环境隔离,保持水平,减少外界振动干扰,并维持稳定的温度、压力。

  • 【分享】共聚焦显微镜与普通光学显微镜的比较

    共聚焦显微镜与普通光学显微镜的比较显微镜是观察细胞的主要工具。根据光源不同,可分为光学显微镜和电子显微镜两大类。前者以可见光(紫外线显微镜以紫外光)为光源,后者则以电子束为光源。普通光学显微镜与激光共聚焦显微镜同属于光学显微镜。  一、普通光学显微镜  普通生物显微镜由3部分构成,即:①照明系统,包括光源和聚光器;②光学放大系统,由物镜和目镜组成,是显微镜的主体,为了消除球差和色差,目镜和物镜都由复杂的透镜组构成;③机械装置,用于固定材料和观察方便。  显微镜物象是否清楚不仅决定于放大倍数,还与显微镜的分辨力(resolution)有关,分辨力是指显微镜(或人的眼睛距目标25cm处)能分辨物体最小间隔的能力,分辨力的大小决定于光的波长和镜口率以及介质的折射率,用公式表示为:  R=0.61λ /N.A. N.A.=nsinα/2  式中:n=介质折射率;α=镜口角(标本对物镜镜口的张角),N.A.=镜口率(numeric aperture)。镜口角总是要小于180?,所以sina/2的最大值必然小于1。  制作光学镜头所用的玻璃折射率为1.65~1.78,所用介质的折射率越接近玻璃的越好。对于干燥物镜来说,介质为空气,镜口率一般为0.05~0.95;油镜头用香柏油为介质,镜口率可接近1.5。  普通光线的波长为400~700nm,因此显微镜分辨力数值不会小于0.2μm,人眼的分辨力是0.2mm,所以一般显微镜设计的最大放大倍数通常为1000X。

  • 红外热像仪工作原理

    热像仪的操作以红外热像仪的工作原理为基础。热像仪通常作为一种开源节流的检测工具,可用于诊断、维护和检查电气系统、机械系统和建筑结构,另外,科学研究和企业研发人员也可以通过热成像技术攻克各类研究过程中的难题。那么,到底什么是红外热成像技术呢?而红外热像仪工作原理又是什么呢?就让福禄克红外热像仪来告诉你吧!  红外热成像  红外热成像是一门使用光电设备来检测和测量辐射并在辐射与表面温度之间建立相互联系的科学。辐射是指辐射能(电磁波)在没有直接传导媒体的情况下移动时发生的热量移动。现代红外红外热像仪的工作原理是使用光电设备来检测和测量辐射,并在辐射与表面温度之间建立相互联系。  人类一直都能够检测到红外辐射。人体皮肤内的神经末梢能够对低达±0.009°C (0.005°F) 的温差作出反应。虽然人体神经末梢极其敏感,但其构造不适用于无损热分析。  例如,尽管人类可以凭借动物的热感知能力在黑暗中发现温血猎物,但仍可能需要使用更佳的热检测工具。由于人类在检测热能方面存在物理结构的限制,因此开发了对热能非常敏感的机械和电子设备。这些设备是在众多应用中检查热能的标准工具。  热像仪工作原理  热像仪旨在检测目标所放出的红外辐射。参见下图。目标是指使用热像仪进行检查的物体。http://www.wzxxw.cn/p/m/1224/20(6).jpg  目标是指使用热像仪进行检查的物体。热像仪旨在检测目标所发出的红外辐射。  红外辐射通过热像仪的光学镜片聚焦于探测器,从而引起反应,通常是电压或电阻的变化,该变化由热成像系统中的电子元件读取。热像仪产生的信号将转换成电子图像(温度记录图)并显示在屏幕上。温度记录图是经过电子处理后显示在屏幕上的目标图像,在该图像中,不同的色调与目标表面上的红外辐射分布相对应。在这个简单的过程中,热像仪可以查看与目标表面上发出的辐射能量相对应的温度记录图。  热像仪组件  典型的热像仪由多个常用组件组成,包括镜头、镜头盖、显示屏、探测器和处理电子元件、控件、数据存储设备、配有手带的把柄以及数据处理和报告制作软件。这些组件因热成像系统的类型和型号而异。参见下图。http://www.wzxxw.cn/p/m/1224/21(5).jpg  典型的热像仪由多个常用组件组成,包括镜头、镜头盖、显示屏、控件和配有手带的把柄。http://www.wzxxw.cn/p/m/1224/22(5).jpg  热像仪通常都带有一个便携包,用于放置热像仪、软件及现场使用的其它相关设备。  镜头。热像仪至少配有一个镜头。热像仪镜头可以捕获红外辐射并使之聚焦于红外探测器上。探测器将作出反应并生成电子(热)图像或温度记录图。热像仪镜头用于采集传入的红外辐射并使之聚焦于探测器上。大多数长波热像仪的镜头包含锗 (Ge)薄层增透膜,可以改善镜头的透光能力。  福禄克最新发布的全新25微米微距镜头和4倍长焦预校准镜头,将极端目标温度变化尽收眼底。25微米微距镜头可以识别在印刷电路板等上的超微目标,甚至是肉眼难以看见的缺陷。新的4倍长焦镜头让用户能够看到放大四倍的远处目标,从而能够轻松检测电线或高火炬塔等目标。http://www.wzxxw.cn/p/m/1224/23(8).jpg  显示屏。热图像显示在热像仪的液晶显示屏 (LCD) 上。LCD 显示屏必须足够大,而且足够清晰,以便在各种场合的不同光线条件下轻松查看图像。此外,显示屏通常还会提供其它信息,例如电池电量、日期、时间、目标温度(以 °F、°C 或 °K 为单位)、可见光图像以及与温度有关的色谱键。参见图 1-5。http://www.wzxxw.cn/p/m/1224/24(5).jpg  图1-5 热像图显示在热像仪上的液晶屏(LCD)上。  探测器和处理电子元件。探测器和处理电子元件用于将目标处理成为有用的信息。目标发出的热辐射将聚焦于探测器(通常是电子半导体材料)上。热辐射可使探测器作出可测量的反应。该反应在热像仪中经过电子处理,形成热图像,并显示在热像仪的显示屏上。  控件(操作菜单)。控件用于执行各种电子调整,以优化显示屏上的热图像。可以对温度范围、热跨度和级别、调色板和图像融合度等变量执行电子调整。此外,还可以对辐射率和反射背景温度执行调整。参见图 1-6。近几年已出现触摸屏热像仪实现所有操控。http://www.wzxxw.cn/p/m/1224/25(6).jpg  图1-6 借助控件,可以对变量(例如温度范围、热跨度和级别和其它设置)执行电子调整。  数据存储设备。包含热图像和相关数据的电子数字文件存储在各类电子记忆卡或存储器以及传输设备中。许多红外成像系统还允许存储补充语音或文字数据以及通过集成的可见光摄像机采集的相应可见光图像。  数据处理和报告制作软件。与大多数现代热成像系统配合使用的软件不仅功能强大,而且容易使用。数字热图像和可见光图像可以导入个人计算机中,然后在此处通过各种调色板显示,而且还可以进一步调整所有辐射参数和分析功能。之后,经过处理的图像将被插入报告模板中,或者发送至打印机、以电子形式存储或者通过互联网发送给客户。福禄克红外热像仪使用的是SmartView红外分析软件。

  • 红外光谱仪的种类和工作原理

    一、红外光谱仪的种类  红外光谱仪的种类有:  ①棱镜和光栅光谱仪。属于色散型,它的单色器为棱镜或光栅,属单通道测量。  ②傅里叶变换红外光谱仪。它是非色散型的,其核心部分是一台双光束干涉仪。  当仪器中的动镜移动时,经过干涉仪的两束相干光间的光程差就改变,探测器所测得的光强也随之变化,从而得到干涉图。经过傅里叶变换的数学运算后,就可得到入射光的光谱。这种仪器的优点:  ①多通道测量,使信噪比提高。  ②光通量高,提高了仪器的灵敏度。  ③波数值的精确度可达0.01厘米-1。  ④增加动镜移动距离,可使分辨本领提高。  ⑤工作波段可从可见区延伸到毫米区,可以实现远红外光谱的测定。  近红外光谱仪种类繁多,根据不用的角度有多种分类方法。  从应用的角度分类,可以分为在线过程监测仪器、专用仪器和通用仪器。从仪器获得的光谱信息来看,有只测定几个波长的专用仪器,也有可以测定整个近红外谱区的研究型仪器;有的专用于测定短波段的近红外光谱,也有的适用于测定长波段的近红外光谱。较为常用的分类模式是依据仪器的分光形式进行的分类,可分为滤光片型、色散型(光栅、棱镜)、傅里叶变换型等类型。红外光谱仪的原理在下面分别加以叙述。  二、滤光片型近红外光谱仪器:  滤光片型近红外光谱仪器以滤光片作为分光系统,即采用滤光片作为单色光器件。滤光片型近红外光谱仪器可分为固定式滤光片和可调式滤光片两种形式,其中固定滤光片型的仪器时近红外光谱仪最早的设计形式。  仪器工作时,由光源发出的光通过滤光片后得到一宽带的单色光,与样品作用后到达检测器。  该类型仪器优点是:仪器的体积小,可以作为专用的便携仪器;制造成本低,适于大面积推广。  该类型仪器缺点是:单色光的谱带较宽,波长分辨率差;对温湿度较为敏感;得不到连续光谱;不能对谱图进行预处理,得到的信息量少。故只能作为较低档的专用仪器。  三、色散型近红外光谱仪器:  色散型近红外光谱仪器的分光元件可以是棱镜或光栅。为获得较高分辨率,现代色散型仪器中多采用全息光栅作为分光元件,扫描型仪器通过光栅的转动,使单色光按照波长的高低依次通过样品,进入检测器检测。根据样品的物态特性,可以选择不同的测样器件进行投射或反射分析。  该类型仪器的优点:是使用扫描型近红外光谱仪可对样品进行全谱扫描,扫描的重复性和分辨率叫滤光片型仪器有很大程度的提高,个别高端的色散型近红外光谱仪还可以作为研究级的仪器使用。化学计量学在近红外中的应用时现代近红外分析的特征之一。采用全谱分析,可以从近红外谱图中提取大量的有用信息;通过合理的计量学方法将光谱数据与训练集样品的性质(组成、特性数据)相关联可得到相应的校正模型;进而预测未知样品的性质。  该类型仪器的缺点:是光栅或反光镜的机械轴承长时间连续使用容易磨损,影响波长的精度和重现性;由于机械部件较多,仪器的抗震性能较差;图谱容易受到杂散光的干扰;扫描速度较慢,扩展性能差。由于使用外部标准样品校正仪器,其分辨率、信噪比等指标虽然比滤光片型仪器有了很大的提高,但与傅里叶型仪器相比仍有质的区别。  四、傅里叶变换型近红外光谱仪器:  傅里叶变换近红外分光光度计简称为傅里叶变换光谱仪,它利用干涉图与光谱图之间的对应关系,通过测量干涉图并对干涉图进行傅里叶积分变换的方法来测定和研究近红外光谱。其基本组成包括五部分:①分析光发生系统,由光源、分束器、样品等组成,用以产生负载了样品 信息的分析光;②以传统的麦克尔逊干涉仪为代表的干涉仪,以及以后的各类改进型干涉仪,其作用是使光源发出的光分为两束后,造成一定的光程差,用以产生空间(时间)域中表达的分析光,即干涉光;③检测器,用以检测干涉光;④采样系统,通过数模转换器把检测器检测到的干涉光数字化,并导入计算机系统;⑤计算机系统和显示器,将样品干涉光函数和光源干涉光函数分别经傅里叶变换为强度俺频率分布图,二者的比值即样品的近红外图谱,并在显示器中显示。  在傅里叶变换近红外光谱仪器中,干涉仪是仪器的心脏,它的好坏直接影响到仪器的心梗,因此有必要了解传统的麦克尔逊干涉仪以及改进后的干涉仪的工作原理。  ⑴ 传统的麦克尔逊(Michelson)干涉仪:传统的麦克尔逊干涉仪系统包括两个互成90度角的平面镜、光学分束器、光源和检测器。平面镜中一个固定不动的为定镜,一个沿图示方向平行移动的为动镜。动镜在运动过程中应时刻与定镜保持90度角。为了减小摩擦,防止振动,通常把动镜固定在空气轴承上移动。光学分束器具有半透明性质,放于动镜和定镜之间并和它们成45度角,使入射的单色光50%透过,50%反射,使得从光源射出的一束光在分束器被分成两束:反射光A和透射光B。A光束垂直射到定镜上;在那儿被反射,沿原光路返回分束器;其中一半透过分束器射向检测器,而另一半则被反射回光源。B光束以相同的方式穿过分束器射到动镜上;在那儿同样被反射,沿原光路返回分束器;再被分束器反射,与A光束一样射向检测器,而以另一半则透过分束器返回原光路。A、B两束光在此会合,形成为具有干涉光特性的相干光;当动镜移动到不同位置时,即能得到不同光程差的干涉光强。  ⑵改进的干涉仪:干涉仪是傅里叶光谱仪最重要的部件,它的性能好坏决定了傅里叶光谱仪的质量,在经典的麦克尔逊干涉仪的基础上,近年来在提高光通量、增加稳定性和抗震性、简化仪器结构等方面有不少改进。  五、传统的麦克尔逊干涉仪工作过程中,当动镜移动时,难免会存在一定程度上的摆动,使得两个平面镜互不垂直,导致入射光不能直射入动镜或反射光线偏离原入射光的方向,从而得不到与入射光平行的反射光,影响干涉光的质量。外界的振动也会产生相同的影响。因此经典的干涉仪除需经十分精确的调整外,还要在使用过程中避免振动,以保持动镜精确的垂直定镜,获得良好的光谱图。为提高仪器的抗振能力,Bruker公司开发出三维立体平面角镜干涉仪,采用两个三维立体平面角镜作为动镜,通过安装在一个双摆动装置质量中心处的无摩擦轴承,将两个立体平面角镜连接。  三维立体平面角镜干涉仪的实质是用立体平面角镜代替了传统干涉仪两干臂上的平面反光镜。由立体角镜的光学原理可知,当其反射面之间有微小的垂直度误差及立体角镜沿轴方向发生较小的摆动时,反射光的方向不会发生改变,仍能够严格地按与入射光线平行的方向射出。由此可以看出,采用三维立体角镜后,可以有效地消除动镜在运动过程中因摆动、外部振动或倾斜等因素引起的附加光程差,从而提高了一起的抗振能力

  • 手持式折射仪的工作原理

    手持式折射仪的工作原理:因为含糖溶液的折光率比例于浓度的原理而设计的糖量折光仪可以用来直接测定含糖溶液的含糖量。只要在检测棱镜的镜面上放入2-3滴试液就可以。糖量折光仪用于快速测定含糖溶液的溶度、果酒密度;通过换算还可以测量其它非糖溶度或折射率,是制糖、食品、饮料、酿酒、农业科研、纺织及矿山机械等行业必不可少的检测仪器。  折射计折光的理论:如果你放置一杯水的一支铅笔,顶端将会显得弯曲的. 然后如果你在一个杯子中放置糖水并且试相同的实验,铅笔的顶端应该显得甚至更弯曲的. 这是折光率现象的一个例子. 折射计由于采用新型的光学系统放到一种实际的使用. 通过溶液的折射率与其溶度的对应关系的换算来测量试液的溶度.当物质的密度增加 (举例来说. 当糖在水被溶解的时候物质的溶度增加),它的折射率引相称地升高.

  • 干粉搅拌机的工作原理

    沈阳干粉搅拌机的工作原理沈阳干粉搅拌机的工作原理 干粉搅拌机也称为干粉混合机工作混合时,机内物料受两个相反方向的转子作用,进行着复合运动,浆叶带动物料方面沿着机槽内壁作逆时针旋转,一方面带动物料左右翻动,在两转子交叉重叠外形失重区,在此区域内,不论物料的形状,大小,和密度如何,都能使物料上浮处于瞬间失重状态,这使物料在机槽内形成全方位连续循环翻动,相互交错剪切,从而达到快速柔和混合均匀的效果.   干粉搅拌机是由立式搅拌机即可单独工作,与输送机、储存罐、电子计量自动包装机(适用于阀口袋,节省3-4个工人,显著提高生产效率)可实现加料--搅拌—包装一条龙生产,是传统生产工艺的更新换代产品.   干粉搅拌机是由适应于多种干粉、细颗粒状物料的混合(如:腻子粉、粉刷石膏、干粉砂浆、彩色水泥、各种矿粉、化工材料、有机肥料等).广告贴,楼主请注意

  • 【分享】光谱仪工作原理

    光谱仪工作原理光谱分析方法作为一种重要的分析手段,在科研、生产、质控等方面都发挥着极大的作用。无论是穿透吸收光谱,还是荧光光谱,拉曼光谱,获得单波长辐射是不可缺少的手段。由于现代单色仪可具有很宽的光谱范围(UV-IR),高光谱分辨率(0.001nm),自动波长扫描,完整电脑控制功能,极易和其它周边设备配合为高性能自动测试系统,使用电脑自动扫描多光栅光谱仪已成为光谱研究的首选。在光谱学应用中,获得单波长辐射是不可缺少的手段。除了用单色光源(如光谱灯、激光器、发光二极管)、颜色玻璃和干涉滤光片外,大都使用扫描选择波长的单色仪。尤其是当前更多地应用扫描光栅单色仪,在连续的宽波长范围(白光)选出窄光谱(单色或单波长)辐射。  当一束复合光线进入光谱仪的入射狭缝,首先由光学准直镜准直成平行光,再通过衍射光栅色散为分开的波长(颜色)。利用不同波长离开光栅的角度不同,由聚焦反射镜再成像于出射狭缝。通过电脑控制可精确地改变出射波长。光栅基础  光栅作为重要的分光器件,他的选择与性能直接影响整个系统性能。为更好协助用户选择,在此做一简要介绍。  光栅分为刻划光栅、复制光栅、全息光栅等。刻划光栅是用钻石刻刀在涂有金属的表面上机械刻划而成;复制光栅是用母光栅复制而成。典型刻划光栅和复制光栅的刻槽是三角形。全息光栅是由激光干涉条纹光刻而成。全息通常包括正弦刻槽。刻划光栅具有衍射效率高的特点,全息光栅光谱范围广,杂散光低,且可作到高光谱分辨率。光栅方程  反射式衍射光栅是在衬底上周期地刻划很多微细的刻槽,一系列平行刻槽的间隔与波长相当,光栅表面涂上一层高反射率金属膜。光栅沟槽表面反射的辐射相互作用产生衍射和干涉。对某波长,在大多数方向消失,只在一定的有限方向出现,这些方向确定了衍射级次。如图1所示,光栅刻槽垂直辐射入射平面,辐射与光栅法线入射角为α,衍射角为β,衍射级次为m,d为刻槽间距,在下述条件下得到干涉的极大值:mλ=d(sinα+sinβ)  定义φ为入射光线与衍射光线夹角的一半,即φ=(α-β)/2;θ为相对与零级光谱位置的光栅角,即θ=(α+β)/2,得到更方便的光栅方程:  mλ=2dcosφsinθ  从该光栅方程可看出:  对一给定方向β,可以有几个波长与级次m相对应λ满足光栅方程。比如600nm的一级辐射和300nm的二级辐射、200nm的三级辐射有相同的衍射角。  衍射级次m可正可负。  对相同级次的多波长在不同的β分布开。  含多波长的辐射方向固定,旋转光栅,改变α,则在α+β不变的方向得到不同的波长。如何选择光栅选择光栅主要考虑如下因素:刻槽密度G=1/d,d是刻槽间隔,单位为mm。闪耀波长  闪耀波长为光栅最大衍射效率点,因此选择光栅时应尽量选择闪耀波长在实际需要波长附近。如实际应用在可见光范围,可选择闪耀波长为500nm。光栅刻线  光栅刻线多少直接关系到光谱分辨率,刻线多光谱分辨率高,刻线少光谱覆盖范围宽,两者要根据实验灵活选择。光栅效率  光栅效率是衍射到给定级次的单色光与入射单色光的比值。光栅效率愈高,信号损失愈小。为提高此效率,除提高光栅制作工艺外,还采用特殊镀膜,提高反射效率。光栅光谱仪重要参数:分辨率(resolution)  光栅光谱仪的分辨率R是分开两条临近谱线能力的度量,根据瑞利判据为:  R==λ/Δλ  光栅光谱仪有实际意义的定义是测量单个谱线的半高宽(FWHM)。实际上,分辨率依赖于光栅的分辨本领、系统的有效焦长、设定的狭缝宽度、系统的光学像差以及其它参数等。  R∝M.F/WM--光栅线数  F--谱仪焦距  W--狭缝宽度色散  光栅光谱仪的色散决定其分开波长的能力。光谱仪的倒线色散可计算得到:沿单色仪的焦平面改变距离χ引起波长λ的变化,即:Δλ/Δχ=dcosβ/nF  这里d、β、F分别是光栅刻槽的间距、衍射角和系统的有效焦距,n为衍射级次。由方程可见,倒线色散不是常数,它随波长变化。在所用波长范围内,改变化可能超过2倍。根据国家标准,在本样本中,用1200l/mm光栅色散的中间值(典型的为435.8nm)时的倒线色散。带宽  带宽是忽略光学像差、衍射、扫描方法、探测器像素宽度、狭缝高度和照明均匀性等,在给定波长,从光谱仪输出的波长宽度。它是倒线色散和狭缝宽度的乘积。例如,单色仪狭缝为0.2mm,光栅倒线色散为2.7nm/mm,则带宽为2.7*0.2=0.54nm。波长精度、重复性和准确度  波长精度是光谱仪确定波长的刻度等级,单位为nm。通常,波长精度随波长变化,本样本中为最坏的情况。  波长重复性是光谱仪设定一个波长后,改变设定,再返回原波长的能力。这体现了波长驱动机械和整个仪器的稳定性。卓立汉光的光谱仪的波长驱动和机械稳定性极佳,其重复性超过了波长精度。  波长准确度是光谱仪设定波长与实际波长的差别。每台单色仪都要在很多波长检查波长准确度。F/#  F/#定义为光谱仪的直径与焦距的比值。这是对光谱仪接收角的度量,这是调整单色仪与光源及探测器耦合的重要参数。当F/#匹配时,可用上光谱仪的全部孔径。但是大多数单色仪应用长方形光学部件。这里F/#定义为光谱仪的等效直径与焦距的比值,长方形光学件的等效直径是具有相同面积的园的直径

  • 光栅尺工作原理

    光栅尺工作原理及详细介绍光栅:光栅是结合数码科技与传统印刷的技术,能在特制的胶片上显现不同的特殊效果。在平面上展示栩栩如生的立体世界,电影般的流畅动画片段,匪夷所思的幻变效果。 光栅是一张由条状透镜组成的薄片,当我们从镜头的一边看过去,将看到在薄片另一面上的一条很细的线条上的图像,而这条线的位置则由观察角度来决定。如果我们将这数幅在不同线条上的图像,对应于每个透镜的宽度,分别按顺序分行排列印刷在光栅薄片的背面上,当我们从不同角度通过透镜观察,将看到不同的图像。 光栅尺:其实起到的作用是对刀具和工件的坐标起一个检测的作用,在数控机床中常用来观察其是否走刀有误差,以起到一个补偿刀具的运动的误差的补偿作用,其实就象人眼睛看到我切割偏没偏的作用,然后可以给手起到一个是否要调整我是否要改变用力的标准。 【相当于眼睛】 一、引言 目前在精密机加工和数控机库中采用的精密位称数控系统框图。 随着电子技术和单片机技术的发展,光栅传感器在位移测量系统得到广泛应用,并逐步向智能化方向转化。 利用光栅传感器构成的位移量自动测量系统原理示意图。该系统采用光栅移动产生的莫尔条纹与电子电路以及单片机相结合来完成对位移量的自动测量,它具有判别光栅移动方向、预置初值、实现自动定位控制及过限报警、自检和掉电保护以及温度误差修正等功能。下面对该系统的工作原理及设计思想作以下介绍。 二、电子细分与判向电路 光栅测量位移的实质是以光栅栅距为一把标准尺子对位称量进行测量。目前高分辨率的光栅尺一般造价较贵,且制造困难。为了提高系统分辨率,需要对莫尔条纹进行细分,本系统采用了电子细分方法。当两块光栅以微小倾角重叠时,在与光栅刻线大致垂直的方向上就会产生莫尔条纹,随着光栅的移动,莫尔条纹也随之上下移动。这样就把对光栅栅距的测量转换为对莫尔条纹个数的测量,同量莫尔条纹又具有光学放大作用,其放大倍数为 : (1) 式中:W为莫尔条纹宽度;d为光栅栅距(节距);θ为两块光栅的夹角,rad 在一个莫尔条纹宽度内,按照一定间隔放置4个光电器件就能实现电子细分与羊向功能。本系统采用的光栅尺栅线为50线对/mm,其光栅栅距为0.02mm,若采用四细分后便可得到分辨率为5μm的计数脉冲,这在一般工业测控中已达到了很高精度。由于位移是一个矢量,即要检测其大小,又要检测其方向,因此至少需要两路相位不同的光电信号。为了消除共模干扰、直流分量和偶次谐波,我们采用了由低漂移运放构成的差分放大器。由4个滏电器件获得的4路光电信号分别送到2只差分放大器输入端,从差分放大器输出的两路信号其相位差为π/2,为得到判向和计数脉冲,需对这两路信号进行整形,首先把它们整形为占空比为1:1的方波,经由两个与或非门74LS54芯片组成的四细分判向电路输入可逆计数器,最后送入由8031组成的单片机系统中进行处理。 三、单片机与接口电路 为实现可逆计数和提高测量速度,系统采用了193可逆计数器。假设工作平台运行速度为v,光栅传感器栅距为d,细分数为N,则计数脉冲的频率为: (2) 若v=1m/s,d=20μm,N=20,则f=1MHz,对应计数时间间隔为[font=Times New Roman

  • 常用光学计量仪器分类

    [font=宋体]在实际应用中,尽管光学计量仪器多种多样,但它们的光学原理却[color=blue]都基于四种基本原[/color][/font][font=宋体][color=blue]理[/color][/font][font=宋体],它们是:[color=blue]望远光学原理、显微光学原理、投影光学原理、干涉光学原理。[/color][/font][font=宋体]基于应用不同的光学原理,光学计量仪器可分为[color=blue]:自准直类光学计量仪器、显微镜类光学计量仪器、投影类光学计量仪器、光干涉类光学计量仪器四大类。[/color][/font][font=宋体]望远系统主要性能是视角放大率,在观察时用来扩大眼睛对远处物体的视角,用以观察物体。在测量时常被用来产生平行光以进行各种用途的测量,应用此原理的光学计量仪器有:自准直光管、测角仪、立[/font]([font=宋体]卧[/font])[font=宋体]式光学计等。[/font][font=宋体]显微系统的主要性能是较高的放大率。它与放大镜相比,有较高的放大率和分辨本领。可清楚地观察和分辨微小物体和物体的细小部位。应用此原理的光学计量仪器有:工具显微镜、光学分度头、测长仪、测长机、双管显微镜等;[/font][font=宋体]投影系统的主要性能:是较高的、准确的横向放大率。[/font][font=宋体]被测量的形状复杂、细小的物体或物体表面缺陷等经强投射光或强反射光照射,再经投影物镜放大成像在影屏上后进行测量。应用此原理的光学计量仪器有:大、中、小型投影仪、专用的公差带投影仪等。[/font][font=宋体]光干涉系统主要性能是有很高的检测精度。它是以光波波长作:“尺子”,实现了对表面粗糙度、长度微小变化等几何量的高精度测量。应用此原理的光学计量仪器有平面平晶等厚干涉仪、接触式干涉仪、干涉显微镜等。[/font]

  • 红外测温仪工作原理及应用(一)

    红外测温技术在产品质量控制和监测、设备在线故障诊断、安全保护以及节约能源等方面发挥了正在发挥着重要作用。近二十年来,非接触红外测温仪在技术上得到迅速发展,性能不断提高,适用范围也不断扩大,市场占有率逐年增长。比起接触式测温方法,红外测温有着响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点。   Baytek(雷泰)公司非接触红外辐射测温产品包括便携式、在线式和扫描式三大系列,并备有各种选配件和相应的计算机软件,每一系列中又有各种型号及规格。在不同规格的各种型号测温仪中,正确地选择红外测温仪型号对用户来说是十分重要的。这里仅提出如何正确选择测温仪型号的思考步骤,供购买者参考。 外测温仪工作原理   了解组外测温仪的工作原理、技术指标、环境工作条件及操作和维修等是为了帮助用户正确地选择和使用红外测温仪。   一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射特性一辐射能量的大小及其按波长的分布一与它的表面温度有着十分密切的关系。因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。 黑体辐射定律:   黑体是一种理想化的辐射体,它吸收所有波长的辐射能量,没有能量的反射和透过,其表面的发射率为1。应该指出,自然界中并不存在真正的黑体,但是为了弄清和获得红外辐射分布规律,在理论研究中必须选择合适的模型,这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型,从而导出了普朗克黑体辐射的定律,即以波长表示的黑体光谱辐射度,这是一切红外辐射理论的出发点,故称黑体辐射定律。 物体发射率对辐射测温的影响:   自然界中存在的实际物体,几乎都不是黑体。所有实际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外,还与构成物体的材料种类、制备方法、热过程以及表面状态和环境条件等因素有关。因此,为使黑体辐射定律适用于所有实际物体,必须引入一个与材料性质及表面状态有关的比例系数,即发射率。该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度,其值在零和小于1的数值之间。根据辐射定律,只要知道了材料的发射率,就知道了任何物体的红外辐射特性。 影响发射率的主要因素在:   材料种类、表面粗糙度、理化结构和材料厚度等。   当用红外辐射测温仪测量目标的温度时首先要测量出目标在其波段范围内的红外辐射量,然后由测温仪计算出被测目标的温度。单色测温仪与波段内的辐射量成比例:双色测温仪与两个波段的辐射量之比成比例。 红外系统:   红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路,并按照仪器内疗的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。 选择红外测温仪可分为三个方面:   性能指标方面,如温度范围、光斑尺寸、工作波长、测量精度、响应时间等 环境和工作条件方面,如环境温度、窗口、显示和输出、保护附件等 其他选择方面,如使用方便、维修和校准性能以及价格等,也对测温仪的选择产生一定的影响。随着技术和不断发展,红外测温仪最佳设计和新进展为用户提供了各种功能和多用途的仪器,扩大了选择余地。 确定测温范围:   测温范围是测温仪最重要的一个性能指标。如Raytek(雷泰)产品覆盖范围为-50℃-+3000℃,但这不能由一种型号的红外测温仪来完成。每种型号的测温仪都有自己特定的测温范围。因此,用户的被测温度范围一定要考虑准确、周全,既不要过窄,也不要过宽。根据黑体辐射定律,在光谱的短波段由温度引起的辐射能量的变化将超过由发射率误差所引起的辐射能量的变化,因此,测温时应尽量选用短波较好。 确定目标尺寸:   红外测温仪根据原理可分为单色测温仪和双色测温仪(辐射比色测温仪)。对于单色测温仪,在进行测温时,被测目标面积应充满测温仪视场。建议被测目标尺寸超过视场大小的50%为好。如果目标尺寸小于视场,背景辐射能量就会进入测温仪的视声符支干扰测温读数,造成误差。相反,如果目标大于测温仪的视场,测温仪就不会受到测量区域外面的背景影响。   对于Raytek(雷泰)双色测温仪,其温度是由两个独立的波长带内辐射能量的比值来确定的。因此当被测目标很小,没有充满现场,测量通路上存在烟雾、尘埃、阻挡对辐射能量有衰减时,都不会对测量结果产生影响。甚至在能量衰减了95%的情况下,仍能保证要求的测温精度。对于目标细小,又处于运动或振动之中的目标 有时在视场内运动,或可能部分移出视场的目标,在此条件下,使用双色测温仪是最佳选择。如果测温仪和目标之间不可能直接瞄准,测量通道弯曲、狭小、受阻等情况下,双色光纤测温仪是最佳选择。这是由于其直径小,有柔性,可以在弯曲、阻挡和折叠的通道上传输光辐射能量,因此可以测量难以接近、条件恶劣或靠近电磁场的目标。 确定光学分辨率(距离及灵敏)   光学分辨率由D与S之比确定,是测温仪到目标之间的距离D与测量光斑直径S之比。如果测温仪由于环境条件限制必须安装在远离目标之处,而又要测量小的目标,就应选择高光学分辨率的测温仪。光学分辨率越高,即增大D:S比值,测温仪的成本也越高。 确定波长范围:   目标材料的发射率和表面特性决定测温仪的光谱响应或波长。对于高反射率合金材料,有低的或变化的发射率。在高温区,测量金属材料的最佳波长是近红外,可选用0.18-1.0μm波长。其他温区可选用1.6μm、2.2μm和3.9μm波长。由于有些材料在一定波长是透明的,红外能量会穿透这些材料,对这种材料应选择特殊的波长。如测量玻璃内部温度选用10μm、2.2μm和3.9μm(被测玻璃要很厚,否则会透过)波长 测量玻璃内部温度选用5.0μm波长 测低区区选用8-14μm波长为宜 再如测量聚乙烯塑料薄膜选用3.43μm波长,聚醋类选用4.3μm或7.9μm波长。厚度超过0.4mm选用8-14μm波长 又如测火焰中的C02用窄带4.24-4.3μm波长,测火焰中的C0用窄带4.64μm波长,测量火焰中的N02用4.47μm波长。 确定响应时间:   响应时间表示红外测温仪对被测温度变化的反应速度,定义为到达最后读数的95%能量所需要时间,它与光电探测器、信号处理电路及显示系统的时间常数有关。bytek(雷泰)新型红外测温仪响应时间可达1ms。这要比接触式测温方法,快得多。如果目标的运动速度很快或测量快速加热的目标时,要选用快速响应红外测温仪,否则达不到足够的信号响应,会降低测量精度。然而,并不是所有应用都要求快速响应的红外测温仪。对于静止的或目标热过程存在热惯性时,测温仪的响应时间就可以放宽要求了。因此,红外测温仪响应时间的选择要和被测目标的情况相适应。 信号处理功能:   测量离散过程(如零件生产)和连续过程不同,要求红外测温仪有信号处理功能(如峰值保持、谷值保持、平均值)。如测温传送带上的玻璃时,就要用峰值保持,其温度的输出信号传送至控制器内。 环境条件考虑:   测温仪所处的环境条件对测量结果有很大影响,应加以考虑、并适当解决,否则会影响测温精度甚至引起测温仪的损坏。当环境温度过高、存在灰尘、烟雾和蒸汽的条件下,可选用厂商提供的保护套、水冷却、空气冷却系统、空气吹扫器等附件。这些附件可有效地解决环境影响并保护测温仪,实现准确测温。在确定附件时,应尽可能要求标准化服务,以降低安装成本。当烟雾、灰尘或其他颗粒降低测量能量信号,双色测温仪是最佳选择。在噪声、电磁场、震动或难以接近环境条件下,或其他恶劣条件下,光纤双色测温仪是最佳选择。   在密封的或危险的材料应用中(如容器或真空箱),测温仪通过窗口进行观测。材料必须有足够的强度并能通过所用测温仪的工作波长范围。还要确定操作工是否也需要通过窗口进行观察,因此要选择合适的安装位置和窗口材料,避免相互影响。在低温测量应用中,通常用Ge或Si材料作为窗口,不透可见光,人眼不能通过窗口观察目标。如操作员需要通过窗口目标,应采用既透红外辐射又透过可见光的光学材料,如应采用既透红外辐射又透过可见光的光学材料,如ZnSe或BaF2等作为窗口材料。 操作简单,使用方便:   红外测温仪应该是直观的,操作简单,易于被操作人员使用,其中便携式红外测温仪是一种集测温和显示输出为一体的小型、轻便、由人携带进行测温的仪器,在显示面板上可显示温度和输出各种温度信息,有的可通过遥控或通过计算机软件程序操作。   在环境条件恶劣复杂的情况下,可以选择测温头和显示器分开的系统,以便于安装和配置。可选择与现行控制设备相匹配的信号输出形式。 红外辐射测温仪的标定:   红外测温仪必须经过标定才能使它正确地显示出被测目标的温度。如果所用的测温仪在使用中出现测温超差,则需退回厂家或维修中心重新标定。 请继续阅读:红外测温仪工作原理及应用(二)[em0809]

  • 光谱测金仪的工作原理详解

    光谱测金仪的工作原理详解

    光谱检测仪,也叫贵金属检测仪操作规程一、光谱仪描述,光谱仪是按照现代化的工艺和技术,设计和制造的真空火花发射光谱仪。这种光谱仪用于金属样品中化学元素及其化合物含量的定量分析和验证鉴定。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411261036_524652_2956884_3.jpg工厂对仪器设计为的电源节能方式:激发过程:最大:要用慢熔型保险丝。氩气供应要求只有纯氩气(含及更高纯度的氩气可用。样品的准备样品激发之前必须将其磨光。砂纸一定不要被高合金含量的样品污染(例如:应该先用于低合金样品,再用于高合金样品)。样品必须在清洁的、规范的砂纸上磨(没有先前激发处理留下的激发的痕迹)。样品表面不能被抛光(适时更新用过的砂纸)。必须确保样品在磨的过程中没有过热(样品应该与砂纸只有短暂的接触)。如果需要,样品应该用水冷却,再干燥,再尽可能短的时间干磨。磨好的表面一定不要玷污例如用手触摸仪器的开机与关机用主开关开机与关机。一旦光谱仪的开关置于“OFF,仪器的所有组件都与电源断开。在预先知道要停电的情况下,一定要关机。仪器程序一定要在关机之前退出,以保证所有的硬盘操作全部完成,否则可能造成数据丢失。关机前注意:注意:一定不要在通常正在操作状态下将光谱仪关闭。注意:在仪器重启动之后,到再得到操作所需状态,需要一段时间,其时间长短取决于光谱仪未被开启的时间的长短,在几秒到几小时之间。分析仪状态检测操作者必须保证光谱分析仪的周围环境,要有稳定的和可以接受的操作环境。特别是:氩气的质量和压强达到标志牌的标准光谱分析仪系统参数系统参数也是反映光谱分析仪状态的一个重要指标。这些参数由仪器记录下来。注意:温度、真空和描述系统参数在每次标准化报告中出现。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411261037_524653_2956884_3.jpg以上系统参数对反映光谱分析仪的功能状况非常重要:温度显示:加热后的光谱分析仪的当前温度,用表示。注意:设备启动到光学系统的温度达到稳定,需要几个小时!平衡时, 显示的温度取决于设置的温度, 温差不会超过温度点的设置是通过软件调整,在安装过程中根据仪器所处的环境将其设置下来。一般为32真空显示两个值:1. 光学系统中的真空值。2. 抽气机处于工作状态的时间。反映光学系统中真空质量的值称为真空值,在专门区域显示。真空质量越高,压强就越低,真空值越高。注意:在操作状态下,真空值必须大于0.8。真空泵处于开的时间应保持在5%以下。高压显示:供给光电倍增管的负高压值,用“V来表示。高达950V,包括并不重要的±5V的固定偏差入射狭缝的当前位置设置。

  • 磁力搅拌器的工作原理及主要作用

    磁力搅拌器适用于加热或加热搅拌同时进行适用于粘稠度不是很大的液体或者固液混合物利用了磁场和漩涡的原理将液体放入容器中后将搅拌子同时放入液体当底座产生磁场后带动搅拌子成圆周循环运动从而达到搅拌液体的目的。    磁力搅拌器工作原理    利用磁性物质同性相斥的特性,通过不断变换基座的两端的极性来推动磁性搅拌仔转动。    磁力搅拌器主要作用    一般的磁力搅拌器具有搅拌,和加热两个作用具体为:第一个作用,使反应物混合均匀,使温度均匀,第二是在一个密闭的容器中加热,需要防止暴沸,例如在蒸馏过程中,可以加入沸石,也可以用磁力搅拌器,第三个作用就是,加快反应速度,或者蒸发速度,缩短时间。

  • 红外测温仪工作原理及应用(二)

    3.红外测温   3.1红外测温仪器的种类   红外测温仪器主要有3种类型:红外热像仪、红外热电视、红外测温仪(点温仪)。60年代我国研制成功第一台红外测温仪,1990年以后又陆续生产小目标、远距离、适合电业生产特点的测温仪器,如西光IRT-1200D型、HCW-Ⅲ型、HCW-Ⅴ型;YHCW-9400型;WHD4015型(双瞄准,目标D 40mm,可达15 m)、WFHX330型(光学瞄准,目标D 50 mm,可达30 m)。美国生产的PM-20、30、40、50、HAS-201测温仪;瑞典AGA公司TPT20、30、40、50等也有较广泛的应用。DL-500 E可以应用于110~500 kV变电设备上,图像清晰,温度准确。红外热像仪,主要有日本TVS-2000、TVS-100,美国PM-250,瑞典AGA- THV510、550、570。近期,国产红外热像仪在昆明研制成功,实现了国产化。   3.2红外测温仪工作原理   了解红外测温仪的工作原理、技术指标、环境工作条件及操作和维修等是用户正确地选择和使用红外测温仪的基础。红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇集其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件以及位置决定。红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路按照仪器内部的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。除此之外,还应考虑目标和测温仪所在的环境条件,如温度、气氛、污染和干扰等因素对性能指标的影响及修正方法。   一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布——与它的表面温度有着十分密切的关系。因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。    黑体辐射定律:黑体是一种理想化的辐射体,它吸收所有波长的辐射能量,没有能量的反射和透过,其表面的发射率为1。应该指出,自然界中并不存在真正的黑体,但是为了弄清和获得红外辐射分布规律,在理论研究中必须选择合适的模型,这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型,从而导出了普朗克黑体辐射的定律,即以波长表示的黑体光谱辐射度,这是一切红外辐射理论的出发点,故称黑体辐射定律。   物体发射率对辐射测温的影响:自然界中存在的实际物体,几乎都不是黑体。所有实际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外,还与构成物体的材料种类、制备方法、热过程以及表面状态和环境条件等因素有关。因此,为使黑体辐射定律适用于所有实际物体,必须引入一个与材料性质及表面状态有关的比例系数,即发射率。该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度,其值在零和小于1的数值之间。根据辐射定律,只要知道了材料的发射率,就知道了任何物体的红外辐射特性。   影响发射率的主要因纱在:材料种类、表面粗糙度、理化结构和材料厚度等。   当用红外辐射测温仪测量目标的温度时首先要测量出目标在其波段范围内的红外辐射量,然后由测温仪计算出被测目标的温度。单色测温仪与波段内的辐射量成比例;双色测温仪与两个波段的辐射量之比成比例。   红外系统:红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路,并按照仪器内疗的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。   3.3红外测温仪性能   红外测温仪是通过接收目标物体发射、反射和传导的能量来测量其表面温度。测温仪内的探测元件将采集的能量信息输送到微处理器中进行处理,然后转换成温度读数显示。在带激光瞄准器的型号中,激光瞄准器只做瞄准使用。其性能说明如表1。        测温范围  -32℃--400℃  显示分辩率   0.1℃(199.1℃时 )     精度    23 ℃时±1%  工作环境温度范围  0--50 ℃     重复性   23 ℃时±1%  相对湿度     30 ℃时 10—95%     响应时间  500ms     电源        9V     响应光谱  7 -18micron  尺寸       137 × 41 × 196mm     最大值显示 Have      重量       270g     发射率   0.95Preset   防水        根据消防部队要求特殊制作 表1红外测温仪性能  为了获得精确的温度读数,测温仪与测试目标之间的距离必须在合适的范围之内,所谓“光点尺寸”(spot size)就是测温仪测量点的面积。您距离目标越远,光点尺寸就越大。右图所示为距离与光点尺寸的比率,或称D:S。在激光瞄准器型测温仪上,激光点在目标中心的上方,有12mm(0.47英寸)的偏置距离。   测量距离与光点尺寸   在定测量距离时,应确保目标直径等于或大于受测的光点尺寸。右图所标示的“1号物体”(object 1 )与测量仪之间的距离正,因为目标比被测光点尺寸略大一些。而“2号物体”距离太远,因为目标小于受测的光点尺寸,即测温仪同在测量背景物体,从而降低了读数的精确性。 4.红外测温仪正确选择   选择红外测温仪可分为3个方面:   (1)性能指标方面,如温度范围、光斑尺寸、工作波长、测量精度、窗口、显示和输出、响应时间、保护附件等;   (2)环境和工作条件方面,如环境温度、窗口、显示和输出、保护附件等;   (3)其他选择方面,如使用方便、维修和校准性能以及价格等,也对测温仪的选择产生一定的影响。   随着技术和不断发展,红外测温仪最佳设计和新进展为用户提供了各种功能和多用途的仪器,扩大了选择余地。其他选择方面,如使用方便、维修和校准性能以及价格等。在选择测温仪型号时应首先确定测量要求,如被测目标温度,被测目标大小,测量距离,被测目标材料,目标所处环境,响应速度,测量精度,用便携式还是在线式等等;在现有各种型号的测温仪对比中,选出能够满足上述要求的仪器型号;在诸多能够满足上述要求的型号中选择出在性能、功能和价格方面的最佳搭配。   4.1确定测温范围   确定测温范围:测温范围是测温仪最重要的一个性能指标。如Raytek(雷泰)产品覆盖范围为-50℃- +3000℃,但这不能由一种型号的红外测温仪来完成。每种型号的测温仪都有自己特定的测温范围。因此,用户的被测温度范围一定要考虑准确、周全,既不要过窄,也不要过宽。根据黑体辐射定律,在光谱的短波段由温度引起的辐射能量的变化将超过由发射率误差所引起的辐射能量的变化,因此,测温时应尽量选用短波较好。一般来说,测温范围越窄,监控温度的输出信号分辨率越高,精度可靠性容易解决。测温范围过宽,会降低测温精度。例如,如果被测目标温度为1000摄氏度,首先确定在线式还是便携式,如果是便携式。满足这一温度的型号很多,如3iLR3,3i2M,3i1M。如果测量精度是主要的,最好选用2M或1M型号的,因为如果选用3iLR型,其测温范围很宽,则高温测量性能便差一些;如果用户除测量1000摄氏度的目标外,还要照顾低温目标,那只好选择3iLR3。   4.2确定目标尺寸   红外测温仪根据原理可分为单色测温仪和双色测温仪(辐射比色测温仪)。对于单色测温仪,在进行测温时,被测目标面积应充满测温仪视场。建议被测目标尺寸超过视场大小的50%为好。如果目标尺寸小于视场,背景辐射能量就会进入测温仪的视声符支干扰测温读数,造成误差。相反,如果目标大于测温仪的视场,测温仪就不会受到测量区域外面的背景影响。对于比色测温仪,其温度是由两个独立的波长带内辐射能量的比值来确定的。因此当被测目标很小,不充满视场,测量通路上存在烟雾、尘埃、阻挡,对辐射能量有衰减时,都不对测量结果产生重大影响。对于细小而又处于运动或震动之中的目标,比色测温仪是最佳选择。这是由于光线直径小,有柔性,可以在弯曲、阻挡和折叠的通道上传输光辐射能量。   对于Raytek(雷泰)双色测温仪,其温度是由两个独立的波长带内辐射能量的比值来确定的。因此当被测目标很小,没有充满现场,测量通路上存在烟雾、尘埃、阻挡对辐射能量有衰减时,都不会对测量结果产生影响。甚至在能量衰减了95%的情况下,仍能保证要求的测温精度。对于目标细小,又处于运动或振动之中的目标;有时在视场内运动,或可能部分移出视场的目标,在此条件下,使用双色测温仪是最佳选择。如果测温仪和目标之间不可能直接瞄准,测量通道弯曲、狭小、受阻等情况下,双色光纤测温仪是最佳选择。这是由于其直径小,有柔性,可以在弯曲、阻挡和折叠的通道上传输光辐射能量,因此可以测量难以接近、条件恶劣或靠近电磁场的目标。   4.3确定距离系数(光学分辨率)   距离系数由D:S之比确定,即测温仪探头到目标之间的距离D与被测目标直径之比。如果测温仪由于环境条件限制必须安装在远离目标之处,而又要测量小的目

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