本發(fā)明涉及逆反射系數(shù)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種測(cè)量逆反射系數(shù)的裝置。
背景技術(shù):
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目前,交通建設(shè)發(fā)展很快,道路上的交通標(biāo)識(shí)也日益完善。交通標(biāo)識(shí)對(duì)交通安全起著重要的作用,然而檢測(cè)這這些反光標(biāo)識(shí)逆反射系數(shù)的裝置卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于實(shí)際的需求?,F(xiàn)有的逆反射系數(shù)檢測(cè)裝置大多數(shù)都是室內(nèi)臺(tái)式的,具有體積龐大、測(cè)試過(guò)程繁瑣、測(cè)試精度低等不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)量逆反射系數(shù)的裝置,該裝置具有體積小、精度高、操作方便、適合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試等特點(diǎn)。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種測(cè)量逆反射系數(shù)的裝置,包括光學(xué)系統(tǒng)、光電二極管接收器和逆反射光斑處理電路。所述的光學(xué)系統(tǒng)、光電二極管接收器及逆反射光斑處理電路均設(shè)置在外殼內(nèi)。
所述的光學(xué)系統(tǒng)包括暖白光二極管、光源小孔光欄、柔光鏡、分光鏡和消色差物鏡。所述的消色差物鏡與光電二極管接收器分別位于所述分光鏡的左右兩側(cè)。所述的暖白光二極管發(fā)射的光依次經(jīng)過(guò)光源小孔光欄、柔光鏡、分光鏡與消色差物鏡處理后,平行射向逆反射光膜層。
所述的逆反射光斑處理電路包括前置放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和微處理器。所述的前置放大電路,其輸入端接光電二極管接收器的輸出端,其輸出端接A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端;所述的A/D轉(zhuǎn)換電路,其輸出端接微處理器的輸入端。
進(jìn)一步的,所述的光源小孔光欄位于消色差物鏡的焦平面的中心點(diǎn)上。
進(jìn)一步的,所述的分光鏡與光電二極管接收器之間依次設(shè)有色度傳感器和接收器小孔光欄。
進(jìn)一步的,所述的柔光鏡的細(xì)砂毛面朝向光源小孔光欄,且與光源小孔光欄的底部相接觸。
進(jìn)一步的,所述的外殼包括上蓋和與上蓋可拆卸相連的后蓋。
進(jìn)一步的,所述的微處理器還連接有串口通訊接口、GPS接口、藍(lán)牙接口、數(shù)碼管顯示電路和調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān);微處理器通過(guò)藍(lán)牙接口連接藍(lán)牙打印機(jī)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于:
由以上技術(shù)方案可知,本發(fā)明通過(guò)采用暖白光二極管作為光源,能夠因暖白光二極管的功率小等優(yōu)點(diǎn)而延長(zhǎng)該測(cè)量裝置的使用壽命;通過(guò)采用柔光鏡對(duì)暖白光二極管照射的光線進(jìn)行處理,能夠使入射的光線更加均勻,保證逆反射系數(shù)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性;通過(guò)采用硅光電二極管接收器接收經(jīng)逆反射膜層反射后的光線,能夠使測(cè)量結(jié)果更加精確。綜上所述,本發(fā)明具有體積小、精度高、操作方便、適合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試等特點(diǎn),尤其適用于道路兩旁信號(hào)牌和車(chē)輛反光標(biāo)識(shí)的逆反射系數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。
附圖說(shuō)明:
圖1是本發(fā)明的原理框圖;
圖2是本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是圖2中A的局部放大示意圖;
圖4是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)裝配示意圖。
其中:
1、逆反射光膜層,2、消色差物鏡,3、暖白光二極管,4、光源小孔光欄,5、柔光鏡,6、分光鏡,7、色度傳感器,8、接收器小孔光欄,9、光電二極管接收器, 10、外殼,11、光學(xué)系統(tǒng),12、前置放大電路,13、A/D轉(zhuǎn)換電路,14、微處理器,15、串口通訊接口,16、GPS接口,17、藍(lán)牙接口,18、數(shù)碼管顯示電路,19、調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)。
具體實(shí)施方式:
下面結(jié)合附圖,通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
如圖1-圖4所示的一種測(cè)量逆反射系數(shù)的裝置,包括光學(xué)系統(tǒng)11、光電二極管接收器9和逆反射光斑處理電路。所述的光學(xué)系統(tǒng)11、光電二極管接收器9及逆反射光斑處理電路均設(shè)置在外殼10內(nèi)。所述的外殼10包括上蓋和與上蓋可拆卸相連的后蓋。
如圖2和圖3所示,所述的光學(xué)系統(tǒng)包括暖白光二極管3、光源小孔光欄4、柔光鏡5、分光鏡6和消色差物鏡2。所述的消色差物鏡2與光電二極管接收器9分別位于所述分光鏡6的左右兩側(cè)。所述的光源小孔光欄位于消色差物鏡的焦平面的中心點(diǎn)上。所述的柔光鏡的細(xì)砂毛面朝向光源小孔光欄,且與光源小孔光欄的底部相接觸。所述的分光鏡與光電二極管接收器之間依次設(shè)有色度傳感器和接收器小孔光欄,色度傳感器用于鑒別逆反射膜層反射光的顏色。色度傳感器設(shè)置在接收器小孔光欄一側(cè),且不遮擋接收器小孔光欄。所述的暖白光二極管3發(fā)射的光依次經(jīng)過(guò)光源小孔光欄4、柔光鏡5、分光鏡6與消色差物鏡2處理后,平行射向逆反射光膜層1。
優(yōu)選的,所述的柔光鏡能夠使光線更加均勻,尤其使從逆反射膜層發(fā)射回來(lái)的彌散圓更加細(xì)密均勻遞減。所述的分光鏡為透反式分光鏡,其透射光和反射光的比例為1:1。所述的消色差物鏡采用消色差雙膠合中焦距物鏡。所述的光電二極管接收器采用一體化的硅光二極管。
如圖1所示,所述的逆反射光斑處理電路包括前置放大電路12、A/D轉(zhuǎn)換電路13和微處理器14。前置放大電路,用于將光電二極管接收器接收的逆反射光斑信號(hào)前置放大;A/D轉(zhuǎn)換電路,用于將放大后的逆反射光斑信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。所述的前置放大電路12,其輸入端接光電二極管接收器9的輸出端,其輸出端接A/D轉(zhuǎn)換電路13的輸入端;所述的A/D轉(zhuǎn)換電路13,其輸出端接微處理器14的輸入端。所述的微處理器14還連接有串口通訊接口15、GPS接口16、藍(lán)牙接口17、數(shù)碼管顯示電路18和調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)19;微處理器14通過(guò)藍(lán)牙接口17連接藍(lán)牙打印機(jī)。
本發(fā)明通過(guò)設(shè)置串口通訊接口,可以將測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至外部計(jì)算機(jī)上;通過(guò)設(shè)置GPS接口,能夠連接GPS接收器與發(fā)射器,實(shí)現(xiàn)GPS定位;通過(guò)設(shè)置藍(lán)牙接口,能夠連接藍(lán)牙打印機(jī),實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的快速打印;通過(guò)設(shè)置數(shù)碼管顯示電路,能夠?qū)y(cè)量結(jié)果在外殼上顯示出來(lái);通過(guò)設(shè)置調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān),能夠?qū)y(cè)試參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的工作原理為:
首先,如圖2和圖3所示,照射光源的光線入射至逆反射光膜層的過(guò)程為:
(1)發(fā)光光源暖白光二極管3在2856°K±50°K的色溫下發(fā)光。
(2)發(fā)出的光經(jīng)過(guò)光源小孔光欄4照射到柔光鏡5,柔光鏡5將光線均勻化。
(3)均勻化的散射光進(jìn)入分光鏡6,在分光鏡6的作用下,分為透射光和反射光。
(4)分光鏡6的反射光將透過(guò)消色差物鏡2,平行照射到被檢測(cè)的逆反射光膜層16上。
在上述過(guò)程中,光源小孔光欄4要預(yù)先調(diào)整到消色差物鏡2的焦平面的中心點(diǎn)上,且通過(guò)設(shè)置分光鏡6與消色差物鏡2之間的幾何關(guān)系,使照射到被檢測(cè)的逆反射光膜層1上的光是平行光。
其次,如圖1所示,入射光線至逆反射光膜層1后,經(jīng)逆反射光膜層1反射后,返回至光電二極管接收器9的過(guò)程為:
(1)逆反射光膜層1將接收的平行光反射給消色差物鏡2。由于逆反射光膜層1不是個(gè)光學(xué)平面,它是由規(guī)則的微棱鏡組成或高折射率的玻璃微珠或特種塑料微珠組成的。當(dāng)逆反射光膜層1被平行光照射后,逆反射光膜層1將以與入射方向相反,且較小的錐形來(lái)反射光該平行光,只是反射回來(lái)的光已經(jīng)不是平行光了。也就是說(shuō),經(jīng)逆反射光膜層反射后的光透射過(guò)消色差物鏡2聚焦后,不是聚焦點(diǎn),而是個(gè)彌散圓。無(wú)論逆反射光膜層1與消色差物鏡2射出的光是什么角度,該光都能沿照射光的原方向以較小的圓錐光反射回去。
(2)返回的光線透過(guò)消色差物鏡2,再經(jīng)分光鏡6后的光線會(huì)聚為彌散圓,該彌散圓覆蓋色度傳感器7,受限于接收器小孔光欄4。
(3)彌散圓的中心光線進(jìn)入接收器小孔光欄8,照射到光電二極管接收器9上。
在上述過(guò)程中,本發(fā)明所述的測(cè)量逆反射系數(shù)的裝置,必須預(yù)先調(diào)整平行光管的光線,使該光線以0°通過(guò)消色差物鏡2進(jìn)入整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)。此外,該測(cè)量逆反射系數(shù)的裝置的分劃板的十字線,要正落在接收器小孔光欄的中心上。
再次,前置放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和微處理器依次對(duì)光電二極管接收器接收的逆反射光斑信號(hào)就行處理。
本發(fā)明所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述,并非對(duì)本發(fā)明構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定,在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)思想的前提下,本領(lǐng)域中工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn),均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍,本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容,已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書(shū)中。