本發(fā)明實施例涉及一種逆反射材料的檢測裝置，屬于檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

為了使駕駛員在夜晚行車時能夠看清路標所展示的信息，路標通常是采用逆反射材料制成的。當車燈照射路標時，車燈光作為入射光在逆反射材料的作用下產(chǎn)生反射，形成反射光，反射光被駕駛員的眼睛接收，使得駕駛員能夠看清路標所展示的信息。

路標的清晰度是由逆反射材料的特定方向的反光能力所決定的，不同的逆反射材料的反光能力不同。為了使路標符合清晰度的標準要求，需要逆反射材料的反光能力符合標準規(guī)定(具體參照GBT 18833-2012道路交通反光膜和GB 23254-2009貨車及掛車車身反光標識)。因此，需要一種能夠模擬相關(guān)場景來測量逆反射材料的相關(guān)參數(shù)的裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種逆反射材料的檢測裝置，以在測量逆反射材料的相關(guān)參數(shù)中，能夠?qū)δ娣瓷洳牧系南嚓P(guān)參數(shù)進行精準的測量，并且提高測量操作的便利性。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供了一種逆反射材料的檢測裝置，包括筒體、定位機構(gòu)、發(fā)射機構(gòu)、多個接收機構(gòu)以及檢測機構(gòu)，所述定位機構(gòu)設(shè)置在所述筒體的前端，所述定位機構(gòu)用于定位逆反射材料的檢測裝置所產(chǎn)生的發(fā)射光線與逆反射材料的法線之間的入射角；所述發(fā)射機構(gòu)設(shè)置在所述定位機構(gòu)的后方，所述發(fā)射機構(gòu)用于向所述逆反射材料射出發(fā)射光；所述接收機構(gòu)環(huán)繞設(shè)置在所述發(fā)射機構(gòu)的周邊，所述接收機構(gòu)的光軸與所述發(fā)射機構(gòu)的光軸平行，用于接收所述逆反射材料的反射光；所述檢測機構(gòu)與所述接收機構(gòu)連接，用于檢測所述逆反射材料所反射的反射光的光度參數(shù)。

所述發(fā)射機構(gòu)以及所述接收機構(gòu)均采用光纖結(jié)構(gòu)，所述發(fā)射機構(gòu)中的光纖為發(fā)射光纖，所述接收結(jié)構(gòu)中的光纖為接收光纖，所述發(fā)射光纖和所述接收光纖組合成光纖束，所述發(fā)射光纖位于所述光纖束的中央，多個所述接收光纖的直徑相等，環(huán)繞設(shè)置在所述發(fā)射光纖的周邊，所述發(fā)射光纖和所述接收光纖的端面位于同一平面。

本發(fā)明實施例的逆反射材料的檢測裝置，通過將發(fā)射光纖以及接收光纖整合成一體式檢測裝置，便于檢測人員對逆反射材料的相關(guān)參數(shù)進行測量，并通過定位機構(gòu)限定發(fā)射光線與逆反射材料的法線之間的入射角，以及通過光纖的直徑限定發(fā)射光線與接收光線之間的夾角，從而在測量逆反射材料的相關(guān)參數(shù)中，能夠?qū)δ娣瓷洳牧系南嚓P(guān)參數(shù)進行精準的測量。此外，采用光纖結(jié)構(gòu)作為光纖發(fā)射和接收結(jié)構(gòu)，充分實現(xiàn)了檢測設(shè)備的小型化，提高了便攜性。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實施方式。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例一涉及的檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖2為本發(fā)明實施例一涉及的檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖3為本發(fā)明實施例一涉及的檢測裝置的檢測原理示意圖之一；

圖4為本發(fā)明實施例一涉及的檢測裝置的檢測原理示意圖之二；

圖5為本發(fā)明實施例二涉及的檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標號說明：

1-筒體；11-定位機構(gòu)；12-發(fā)射機構(gòu)；13-接收機構(gòu)；14-檢測機構(gòu)；2-逆反射材料。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應(yīng)當理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

交通標示(標志、標線和突起路標等)需要在夜間燈光照射下，很容易地被駕駛員看清楚，例如，路標，車輛示廓等標示。標示通常是由逆反射材料制成的，交通部對制作標示的逆反射材料的標準進行了規(guī)定(具體參照GBT 18833-2012道路交通反光膜和GB 23254-2009貨車及掛車車身反光標識)，確定逆反射材料是否符合標準規(guī)定，可以通過檢測逆反射材料的反射光的光度參數(shù)，獲取逆反射材料的相關(guān)參數(shù)，以確定該反射材料是否符合標準規(guī)定。其中，逆反射材料的檢測需要檢測儀器模擬兩個測量幾何條件，分別為觀測角和入射角，其中，入射角為光纖射向逆反射材料的角度，而觀測角為人眼接收到反射光線與入射角的夾角。上述的光度參數(shù)具體可以為照度、亮度以及發(fā)光強度中的一個或者多個物理參數(shù)。

實施例一

基于這樣的需求，本發(fā)明提供了一種逆反射材料的檢測裝置，如圖1和圖2所示，圖1為本發(fā)明實施例一涉及的檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之一，圖2為本發(fā)明實施例一涉及的檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之二，其包括筒體1、定位機構(gòu)11、發(fā)射機構(gòu)12、多個接收機構(gòu)13以及檢測機構(gòu)14。其中這里的檢測機構(gòu)14可以是用于檢測逆反射材料2的相關(guān)參數(shù)的檢測機構(gòu)。例如：檢測機構(gòu)14可以是能夠檢測逆反射材料2的相關(guān)參數(shù)的儀表或者計算機，能夠顯示其所檢測到的相關(guān)參數(shù)，從而便于檢測人員讀取相關(guān)信息。

發(fā)射機構(gòu)12設(shè)置在定位機構(gòu)11的后方，發(fā)射機構(gòu)12用于向逆反射材料2射出發(fā)射光。

上述發(fā)射機構(gòu)中，發(fā)射機構(gòu)12可以設(shè)置在筒體1的中心位置，發(fā)射機構(gòu)12可以與筒體1同軸心。發(fā)射機構(gòu)12的光軸可以與筒體1的中心軸線平行，檢測裝置14的發(fā)射光線的光軸可以與檢測裝置的中心軸線平行。

接收機構(gòu)13環(huán)繞設(shè)置在發(fā)射機構(gòu)12的周邊，接收機構(gòu)13可以與發(fā)射機構(gòu)12抵接，接收機構(gòu)13的光軸與發(fā)射機構(gòu)12的光軸平行(圖1中的橫向虛線分別代表接收機構(gòu)和發(fā)射機構(gòu)的光軸)，用于接收逆反射材料2的反射光。

檢測機構(gòu)14與接收機構(gòu)13連接，用于檢測逆反射材料2所反射的反射光的光度參數(shù)。需要說明的是，這里的檢測機構(gòu)具體可以為CCD模塊，通過CCD模塊可以檢測出光度參數(shù)，從而可以測量出逆反射材料的光強反射特性。

在實際應(yīng)用，為了更加全面和準確地評價反射材料的特性，引入了逆反射系數(shù)R’，該逆反射系數(shù)R’通過如下公式計算得出：

R’＝I/(E_⊥×A)………………………………………………公式(1)

式中：R’—逆反射系數(shù)，單位為坎德拉每勒克斯平方米(cd×lx^-1×m^-2)；I—發(fā)光強度，單位為坎德拉(cd)；E_⊥—垂直照度，單位為勒克斯(lx)；A—試樣表面的面積，單位為平方米(m²)。在上述公式中，發(fā)光強度I和垂直照度E_⊥均可以通過CCD模塊直接或者間接測量獲得，逆反射材料試樣的表面積A為給定值(該公式的詳細說明可以參照GBT26377-2010逆反射測量儀)。

上述的檢測機構(gòu)具體還可以由CCD模塊和計算機構(gòu)成，上述的逆反射系數(shù)的計算通過計算機上的計算程序來完成。其中，計算機上的計算程序也可以有專門的硬件電路實現(xiàn)(例如DSP或者FPGA，或者由加法器、乘法器等硬件電路構(gòu)成的運算電路)，CCD模塊輸出的光強信號可以以數(shù)字信號或者模擬信號的方式傳輸給硬件電路以進行逆反射系數(shù)的計算。此外，本實施例中的檢測機構(gòu)14本身可以包括顯示設(shè)備，顯示設(shè)備可以顯示逆反射參數(shù)。

在實際應(yīng)用中，一般采用相對測量的方式來對逆反射材料進行檢定。本申請的逆反射材料的檢測裝置可以同時配合標準的逆反射材料標準板，針對不同的應(yīng)用可以設(shè)定不同的逆反射材料標準板，該逆反射材料標準板為標準合格的逆反射材料樣板。然后分別測量逆反射材料標準板的逆反射系數(shù)和被測的逆反射材料的逆反射系數(shù)，然后進行比較，來判定被測的逆反射材料是否合格。或?qū)⒋吮壤禂?shù)通過校準的形式，寫入公式中，此檢測裝置即可直接顯示逆反射材料的逆反射系數(shù)。

上述發(fā)射機構(gòu)12以及接收機構(gòu)13均可以采用光纖結(jié)構(gòu)，發(fā)射機構(gòu)12中的光纖為發(fā)射光纖，接收結(jié)構(gòu)13中的光纖為接收光纖，發(fā)射光纖和接收光纖組合成光纖束，發(fā)射光纖位于光纖束的中央，多個接收光纖的直徑相等，環(huán)繞設(shè)置在發(fā)射光纖的周邊，接收光纖與發(fā)射光纖抵接。發(fā)射光纖和接收光纖的端面位于同一平面，使得發(fā)射光和反射光的光距相等，便于計算逆反射材料2的相關(guān)參數(shù)。通過設(shè)置發(fā)射機構(gòu)12和接收機構(gòu)13之間的位置關(guān)系以及發(fā)射機構(gòu)12和接收機構(gòu)13與逆反射材料2之間的位置關(guān)系能夠合理地設(shè)定觀測角α，常見的觀測角為0.2度、0.33度以及1度等。

上述發(fā)射機構(gòu)12中，筒體1為中空體，光纖結(jié)構(gòu)貫穿筒體1，光纖用于傳遞光，在筒體1的后端可以設(shè)置有光源，光源可以與發(fā)射光纖對應(yīng)。

定位機構(gòu)11設(shè)置在筒體1的前端，定位機構(gòu)11用于定位逆反射材料的檢測裝置(以下簡稱檢測裝置)所產(chǎn)生的發(fā)射光線與逆反射材料2的法線之間的入射角β。如標準中的記載，常規(guī)的入射角度有-4度、15度、30度以及40度等。

上述定位機構(gòu)中，定位機構(gòu)11的一端可以與筒體1的前端連接，定位機構(gòu)11的另一端可以設(shè)置為斜面，定位機構(gòu)11的另一端能夠抵接在逆反射材料2的平面上。這里所說的定位機構(gòu)11可以是與筒體一體成型的機構(gòu)，例如可以直接在筒體1的前端加工出一個斜面即可，也可以是一端設(shè)置有斜面的中空蓋體，例如可以在蓋體的一端設(shè)置斜面，蓋體的中部設(shè)置通孔，以便于透光；蓋體的另一端設(shè)置卡扣，蓋體通過卡扣卡接在筒體1的前端。當然蓋體的另一端與筒體1的前端也可以是螺紋連接。其中，可以根據(jù)國標對定位機構(gòu)斜面的傾斜角度進行加工設(shè)置(可以參照JJG059-2004逆反射測量儀計量檢定規(guī)程)。

定位機構(gòu)11的另一端是斜面，將定位機構(gòu)11抵接在逆反射材料2的平面上時，使得檢測裝置與逆反射材料2的法線之間形成與斜面的傾斜角度相同的傾斜角，由于檢測裝置的發(fā)射光線的光軸與檢測裝置的中心軸線平行，因此，檢測裝置所產(chǎn)生的發(fā)射光線與逆反射材料2的法線之間的入射角與斜面的傾斜角度相同。從而實現(xiàn)定位機構(gòu)11對檢測裝置入射角的定位。

本發(fā)明實施例的逆反射材料的檢測裝置，采用了光纖作為發(fā)射機構(gòu)和接收機構(gòu)并通過組合的方式形成了光纖束的結(jié)構(gòu)，從而使發(fā)射光軸和接收光軸之間能夠形成穩(wěn)定的近距離結(jié)構(gòu)，由于光纖很細，使得發(fā)射光軸和接收光軸之間能夠非常近，從而在給定觀測角的情況下，可以充分減小接收機構(gòu)距離逆反射材料的距離，進而減小整個檢測裝置的長度。此外，本發(fā)明中的接收光纖是環(huán)繞設(shè)置在發(fā)射光纖的四周的，可以從多個方位接收反射光線，從而使得檢測裝置不必考慮在圓周方向上進行定位的問題，另外，環(huán)繞設(shè)置的等直徑的接收光纖也能夠?qū)l(fā)射光纖牢固地固定在中心，接收光纖與發(fā)射光纖之間形成穩(wěn)定而牢固的定位結(jié)構(gòu)，從而充分保證了觀測角的穩(wěn)定。此外，環(huán)繞在發(fā)射光纖周圍的多個接收光纖可以接收多個位置的逆反射材料的反射光，從而能夠更加全面的對逆反射材料進行測量。因此，本發(fā)明通過將發(fā)射光纖以及接收光纖整合成一體式檢測裝置，非常便于檢測人員對逆反射材料2的相關(guān)參數(shù)進行測量，并通過定位機構(gòu)11限定發(fā)射光線與逆反射材料2的法線之間的入射角，以及通過光纖的直徑限定發(fā)射光線與接收光線之間的夾角，從而在測量逆反射材料2的相關(guān)參數(shù)中，能夠?qū)δ娣瓷洳牧?的相關(guān)參數(shù)進行精準的測量。

下面通過圖3和圖4來進一步說明本發(fā)明實施例的測量原理。上述發(fā)射光纖以及接收光纖中，如圖3和圖4所示，圖3為本發(fā)明實施例一涉及的檢測裝置的檢測原理示意圖之一(圖3和圖4中的箭頭分別表示發(fā)射光線和反射光線的方向)，發(fā)射光纖的直徑可以為D1，接收光纖的直徑可以為D2，在將逆反射材料2設(shè)置到定位機構(gòu)上后，從發(fā)射光纖中射出的發(fā)射光照射到逆反射材料2上的點為檢測點，發(fā)射光纖的端面中心點與逆反射材料2上檢測點之間的距離為L，預(yù)先設(shè)定的觀測角為α，且滿足如下公式：

atctanα＝(D1/2+D2/2)/L……………………………公式(2)

為了便于圖示，將設(shè)d＝D1/2+D2/2。從該公式可以看出，需要通過調(diào)整d和L來實現(xiàn)給定的觀測角，觀測角越小，就要求d越小和/或L越大，因此，在實際測量中，如果采用常規(guī)光學(xué)鏡頭結(jié)構(gòu)的發(fā)射機構(gòu)和接收機構(gòu)，d一般不會很小，當進行小的觀測角的檢測時，往往導(dǎo)致測量裝置的長度較大，阻礙了設(shè)備的小型化。而在本發(fā)明的實施例中，巧妙地利用了發(fā)射光纖和接收光纖組成的光纖束的結(jié)構(gòu)，在保證發(fā)射機構(gòu)和接收機構(gòu)精準定位的前提下，大幅度地減小了d的數(shù)值。其中，上述發(fā)射光纖的直徑D1可以等于接收光纖的直徑D2，以便于發(fā)射光纖和接收光纖的安裝調(diào)試，以及直徑數(shù)值的分配計算。

在加工生產(chǎn)本發(fā)明的檢測裝置時，可以按照規(guī)定的標準數(shù)值要求進行加工生產(chǎn)，例如，預(yù)先設(shè)定觀測角α為0.2度以及入射角β為-4度，將定位機構(gòu)11的斜面加工成傾斜角為-4度的斜面，同時可以根據(jù)上式計算得到光纖的直徑和發(fā)射光纖的端面中心點與逆反射材料2上檢測點之間的距離L。其中，可以使光纖的直徑不變，調(diào)整發(fā)射光纖的端面中心點與逆反射材料2上檢測點之間的距離L，也可以使發(fā)射光纖的端面中心點與逆反射材料2上檢測點之間的距離L不變，調(diào)節(jié)光纖的直徑(例如更換發(fā)射光纖或者接收光纖)，總之，最終的數(shù)值等于atctan0.2即可。

在使用本發(fā)明的檢測裝置時，將檢測裝置的定位機構(gòu)11的另一端抵接在待測逆反射材料2的平面上，打開發(fā)射機構(gòu)12的光源，接收機構(gòu)13接收到逆反射材料2反射的反射光，傳遞給檢測機構(gòu)14，從而測量出發(fā)射光的光度參數(shù)或者直接計算出逆反射系數(shù)，以對逆反射材料進行準確的檢定。

實施例二

作為定位機構(gòu)11的另一種實施方式，本發(fā)明實施例二提供了定位機構(gòu)的另一種結(jié)構(gòu)。

如圖5所示，定位機構(gòu)11為中空的圓弧形結(jié)構(gòu)，其一端為能夠抵接在逆反射材料的平面上的平面結(jié)構(gòu)，另一端呈圓弧形，在圓弧形的一端沿著圓弧形設(shè)置有導(dǎo)軌，筒體1的前端與導(dǎo)軌連接，并且能夠沿著導(dǎo)軌滑動。

其中，優(yōu)選地，導(dǎo)軌為透光材料，其余部分可以為遮光材料，以便于檢測裝置與逆反射材料2之間的光線傳播。此外，定位機構(gòu)11的圓弧形一端可以設(shè)置有刻度，用于標示逆反射材料的檢測裝置所產(chǎn)生的發(fā)射光線與逆反射材料的法線之間的入射角。

定位機構(gòu)11的設(shè)置，使得檢測裝置的入射角能夠靈活的調(diào)節(jié)，與實施例一相比，本實施例的定位機構(gòu)11能夠測量更多組不同入射角的檢測數(shù)據(jù)。

在圖5對應(yīng)的結(jié)構(gòu)中，發(fā)射光纖的直徑為D1，接收光纖的直徑為D2，在將逆反射材料2設(shè)置到定位機構(gòu)11上后，從發(fā)射光纖中射出的發(fā)射光照射到逆反射材料2上的點為檢測點，發(fā)射光纖的端面中心點與定位機構(gòu)11的圓弧形一端之間的距離為L1，定位機構(gòu)11的圓弧形一端與逆反射材料2上檢測點之間的距離為L2，預(yù)先設(shè)定的觀測角為α，且滿足如下公式：

atctanα＝(D1/2+D2/2)/(L1+L2)…………………公式(3)

其中，上述發(fā)射光纖的直徑D1可以等于接收光纖的直徑D2。

在實際檢測時，將筒體1的前端安裝到定位機構(gòu)11的導(dǎo)軌上，根據(jù)刻度調(diào)整檢測裝置的入射角，將定位機構(gòu)11的平面部分抵接在逆反射材料2的平面上，打開發(fā)射機構(gòu)12的光源，接收機構(gòu)13接收到逆反射材料2反射的反射光，傳遞給檢測機構(gòu)14，從而測量出發(fā)射光的光度參數(shù)或者直接計算出逆反射系數(shù)，以對逆反射材料進行準確的的檢定。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。