测量射率仪

最近刚刚学习测量样品的反射率，很多问题不明白。样品1是铝，样品2是带有氧化膜的铝，在岛津的资料上看到反射率受到入射角影响。积分球的入射角是固定的，反射附件倒是有不同的入射角可以选择，但是不知道应该选什么角度。请问通常的入射角是如何选择的，对于两种样品有什么区别么？另外了解到测镜反射率的标样就是铝镜，请问铝镜是怎样选择入射角的，全角度都可以么？图中就是反射率-入射角关系，这幅图的原文是说有些入射角需要加偏光元件。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/04/201304181656_436020_2714985_3.jpg

关于润滑油浓度比（OCR）对制冷系统效率的影响，已经做了大量的研究。事实上，起到压缩机润滑和密封作用的润滑油在整个制冷系统不可避免地会留下痕迹。即使只有很小量润滑油在系统内被检测到，数量一定会随时间和机械部件磨损的不断扩大而增加。OCR是如何变成人们关注的对象的呢？许多研究已证明制冷剂中含有少量的油将会增加系统的效率，但是混合物中的油含量达到一定水平时，性能将大幅降低。而一些系统随着混合物中油含量过低时（1%），效率也会降低。[img=,494,454]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812200944032757_528_3332482_3.jpg!w494x454.jpg[/img]检测制冷剂中油含量最常用的方法就是取样称重法。然而，该方法是非常耗费时间的，在系统中取出一定量的油和制冷剂，而且所得的结果不能反映实时的现象。因此，很多人试图开发其它方法来取代这一传统检测方法，以明确量化混合物的确切成分。多年来， 已经研究出大量的技术方法来成功实现实时检测冷却系统中处于工作状态的流体的浓度。这些方法包括广泛的光谱技术；从液体密度检测到声速法、光吸收法、非传导性常数法、最后是折射率测量法。然而，并非所有这些技术都是令人完全满意的，并使人确信得出的结果是准确的、可靠的和有价值的。因此，FISO技术公司开发出由光纤折射率传感器 -FRI和光纤信号调理器 - TMI组成的系统能精确测量OCR。该OCR检测解决方案满足了工作在制冷领域的工程师们提出的检测要求。[img=,303,301]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812200944186370_5754_3332482_3.jpg!w303x301.jpg[/img]FISO公司是一家在光纤传感器方面技术领先的开发商和制造商。其致力于在恶劣环境和具有挑战性应用领域中向客户提供创新的可靠的参数检测的解决方案。光纤传感器除了尺寸小以外，还具有精确高、本质安全和不受射频、电磁波和微波辐射的干扰等优点。 FISO的目标市场是过程控制、医学、航空航天、国防、能源以及科学和学术性研究等领域。FISO的产品由经验丰富的工程师按客户的需求而设计。他们了解工作在具有挑战性环境的客户，了解客户需要尖端技术的产品。FISO一个最强有力的竞争优势是能够快速对客户的需要做出响应。如果必要，还可为客户定制解决方案。我们努力给客户提供最好的产品和技术。自2005年起，FISO公司通过了SGS评估和认证，并日复一日严格实施其质量制度规定，通过提供符合特定要求的产品和服务，努力满足客户的需求FISO量化制冷剂中油含量的解决办法是基于折射率检测的方法。当光纤传感器安装在混合物中时，被测液体填充于FP腔中，FP腔长度的变化与被测液体的折射率（RI）成正比例关系。被测RI相对的有效折射率为信号调理器光源的光谱分布所涵盖。它的中心波长处于800 nm左右。首先，用户要校正并找到折射率与油/制冷剂混合物标样的对应关系。然后，这些初始数据将被用于建立校准公式或校准表。即使系统对非常广的油浓度范围进行检测时，也要限制校准范围，以提高精度。FISO公司的专利技术白光正交相关仪(White-light Cross- Correlator) 提供了独一无二且极具实力的测量FP腔绝对长度的方法。此法的测量结果具有惊人的精确度、非常好的线性和一致性。[img=,690,220]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812200944362137_1491_3332482_3.jpg!w690x220.jpg[/img]如图所示，宽带光源发出的光发射到2x2耦合器的一个臂上，然后传到FP仪。经由FP仪波长调制的光信号被反射回信号调理器，聚焦成一线，经专利技术的白光正交相关仪传输之后，由线性CCD组合器检测。白光正交相关仪就象一个立体分布的FP 腔，其腔的长度沿着横向位置而变。面对CCD组合器，每一个像素都与预定义的类似于FP的腔长度有关。因此仪器工作起来就像一台立体长度可变的光学正交相关仪。例如，假定FP仪的腔长度为d微米, 由该FP仪所反射的光被最大限度地传送到d微米长度的CCD组合器的像素上，即立体分布的FP腔的横向位置上长度为d微米。如图所示，FP腔长度的变化被转化成感应最大传送值的像素的位移量。该技术提供了传感器FP腔长度的精确可靠的测量。

[align=left][b][color=#339999]摘要：碳纤维单丝热膨胀系数是碳纤维复合材料设计、生产与可靠性和寿命评估的重要参数，本文针对单丝径向高温热膨胀系数测试这一难题提出了相应的解决方案。解决方案的核心内容是基于激光衍射法和高温辐射加热，并采用衍射轮廓拟合技术以及相应的校准、真空温度控制等技术，可实现几个纳米的测量分辨率。此解决方案不仅可以测量各种粗细单丝的直径及其热膨胀，还可以拓展应用于细丝的直径分布、截面形状和径向热膨胀测量。[/color][/b][/align][align=center][size=16px] [img=碳纤维单丝径向高温热膨胀系数激光衍射法测试解决方案,600,360]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/05/202305300838571272_2512_3221506_3.jpg!w690x414.jpg[/img]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/size][/align][size=18px][color=#339999][b]1. 项目背景[/b][/color][/size][size=16px] 随着碳纤维增强复合材料应用的扩大，其设计也变得越来越精密。温度变化引起的热应力是复合材料设计中需要考虑的重要因素之一，而碳纤维的热膨胀系数是控制热应力的基本物理性能值。另外，碳纤维的热膨胀系数不仅是复合材料设计中的重要参数，也是预测制造工艺、可靠性和寿命的重要参数。[/size][size=16px] 由于碳纤维一般具有很强的方向性，其热膨胀系数主要包括轴向和径向热膨胀系数。本文将针对1~10微米直径的碳纤维单丝，提出径向热膨胀系数测试方法，特别是提出高温下径向热膨胀系数测试的解决方案。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 激光衍射法测量原理[/b][/color][/size][size=16px] 在假设碳纤维单丝是直径均匀、截面积形状为圆形细丝的前提下，按照热膨胀系数的定义，碳纤维单丝高温热膨胀系数的测试可以归结为不同温度下单丝直径的测量问题，具体测试涉及到单丝温度和单丝直径的精确测量。[/size][size=16px] 对于微小细丝直径的测量，只能选择非接触光学测量方法。可选择的测试方法主要有显微镜观测法、光学投影法和激光衍射法，但由于碳纤维测试需要涉及到高温和真空环境，显微镜直接观察方法很难实现较高温度，而投影法则是无法达到纳米量级的测量精度，因此本项目将选择激光衍射法，以实现纳米精度的单丝直径测量。[/size][size=16px] 激光衍射测量原理如图1所示。单色激光垂直照射被测细丝后在焦平面上形成衍射图形，通过对图形参数等的测量，可准确测得细丝直径。[/size][align=center][size=16px][img=01.激光衍射线径测量原理图,550,329]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/05/202305300841272151_4630_3221506_3.jpg!w690x413.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 激光衍射法细丝直径测量原理图[/b][/color][/size][/align][size=18px][color=#339999][b]3. 细丝径向热膨胀测量装置[/b][/color][/size][size=16px] 基于激光衍射法的细丝径向高温热膨胀系数测量装置结构如图2所示。整个测量装置包括水冷真空系统、样品装置、温控加热装置和激光衍射测量装置四部分。[/size][align=center][size=16px][img=02.单丝碳纤维高温径向热膨胀系数激光衍射法测量装置结构示意图,500,452]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/05/202305300841487917_7673_3221506_3.jpg!w690x625.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 单丝碳纤维高温径向热膨胀系数激光衍射法测量装置结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px][color=#339999][b]（1）水冷真空系统[/b][/color][/size][size=16px] 真空系统由水冷真空腔体内、真空泵和真空度控制系统构成。在整个高温测试过程中，需要对真空腔体抽真空，以便在整个高温测试过程中形成真空环境避免碳纤维细丝样品的氧化或烧断。真空腔体壁内通循环冷却水以对内部高温形成热防护。同时还需对循环冷却水温度和腔体内部真空度进行精密恒定控制，使得腔体温度和内部真空度所引起的腔体变形和光学窗口倾斜始终保持恒定和可重复。[/size][size=16px][color=#339999][b]（2）样品装置[/b][/color][/size][size=16px] 采用悬空水平方式固定被测细丝碳纤维样品，细丝样品一端采用螺接压紧方式固定，另一端经过滑动装置采用砝码拉近，通过砝码重量提供的微小张力始终使细丝样品处于水平拉直状态。对于不同强度和粗细的碳纤维细丝，可通过更换砝码来提供不同的拉紧张力。[/size][size=16px][color=#339999][b]（3）温控加热装置[/b][/color][/size][size=16px] 采用细管加热炉对整个样品进行辐射加热，测试过程中的温度变化按照步进台阶式形式变化，在每个设定点温度恒定后再进行激光衍射测量。这种加热方式的优点是用加热炉内的温度代替被测样品温度，由此可避免对细丝样品温度进行直接测量的困难性。[/size][size=16px][color=#339999][b]（4）激光衍射测量装置[/b][/color][/size][size=16px] 激光衍射测量装置主要由激光源、衍射图像传感器和计算机图像分析系统组成。激光源和图像传感器分别水平布置在真空腔体的两侧，激光束垂直照射在被测细丝上，所形成的衍射图像由传感器接收。[/size][size=18px][color=#339999][b]4. 衍射轮廓的高精度测量[/b][/color][/size][size=16px] 细丝直径测量中采用激光衍射装置和图像传感器获得的衍射轮廓如图3所示。纤维直径根据测量衍射轮廓的第一个暗条纹之间距离，并由衍射公式计算获得。但如果直接采用图像传感器的固有位置分辨率，则只能获得10nm左右的直径测量分辨率，这显然无法获得足够高的直径变化检测精度。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=03.图像传感器衍射轮廓示意图,550,402]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/05/202305300842072248_1383_3221506_3.jpg!w690x505.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图3 图像传感器衍射轮廓示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 为进一步提高细丝直径测量的分辨率，本文提出了以下几方面具体措施：[/size][size=16px] （1）对图3所示的衍射轮廓进行细分，具体细分技术是对衍射轮廓曲线进行参数拟合，拟合中需考虑衍射光以及背景光强度，如光学元件和窗口的散射光以及样品在高温下发出的光。[/size][size=16px] （2）采用已知直径的细丝对成像物镜的焦距进行高精度标定，减小系统误差。[/size][size=16px] （3）在CCD 前增加滤光片，在成像物镜前增加一平行于衍射方向的长条状光阑。[/size][size=16px] 通过上述措施，可将激光衍射法细丝直径测量的分辨率提高到几个纳米范围内。[/size][size=18px][color=#339999][b]5. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 本文所述解决方案，除了可以实现1~10微米量级粗细的碳纤维单丝直径和热膨胀系数测试之外，还具备以下几方面的测试能力：[/size][size=16px] （1）本文所述解决方案在设计的同时，还同时考虑了碳纤维轴向方向上热膨胀系数测试功能的实现，即采用激光干涉法测试细丝样品在轴向方向上收缩和膨胀过程中的位移变化。在真空腔体形状和空间尺寸上都考虑了激光干涉法位移测量装置的布置，采用相同的加热和测温装置也可提供碳纤维细丝轴向热膨胀所需的温度变化和测量。[/size][size=16px] （2）由于具有几个纳米的超高分辨率，通过增加扫描装置，此解决方案可以用于碳纤维单丝外径分布和外径形状的测量。[/size][size=16px] （3）为各种粗细的线状材料外径测量提供了一种高精度的激光衍射测量方法，非接触光学测试方法和高温加热能力，也可推广应用到低温范围内的测试应用。[/size][align=center][color=#339999][b][/b][/color][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]~~~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align]

太阳辐射监测系统气象太阳辐射测量仪太阳辐射监测系统足利用光电转换感应原理，采用绕线半导体式多接点热电堆。当有光照时，冷热接点产生温差即产生电势值，也就是将光信号转换为电信号输出。在线性误差范围内，输出信号与太阳辐照度成正比，其所测量的光谱范围为0.3-3.0uｍ，输出电信号属于微伏级别。在外接太阳辐射监测系统后，即可观测记录太阳的总辐射量。太阳辐射监测系统信号检测分辨率但主机内多只可记录7天的数据，并仅记录整点瞬时辐射强度和小时累计辐射，主机数据存储容量极为有限。[img=太阳辐射监测系统,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206090921218900_3115_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]太阳辐射监测系统多功能数据采集仪是一种高精度多用途数据采集仪器，其主机内有一个准确、稳定和具有噪声抑制功能的数字万用表，可以在6100ｍＶ量群的情况下准确测量直流电压信，其测量精度太阳辐射监测系统。通过使定标的功能，我们可以将测量得到的电压信号转换为太阳辐射强度值直接显示在仪器的前面板液晶显示器，并使保存数据为太阳辐射强度值。该仪器可以按指定间隔进行扫描，并可存储多达50000个读数。当在扫描期间断电后又重新给电的情况下，仪器自动回到关机前的状态并继续进行中的扫描，可以实现在不需要人工干预的情况下进行连续观测，满足现场测试要求。当扫描正在进行时，仪器自动存储小和大读数并计算平均值，我们可以随时通过液晶显示器查看这些数值，所存储的数据可导人计算机并形成excel格式的数据文，方便用户进行后续处理。[img=太阳辐射监测系统,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206090921599804_5839_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]