現(xiàn)代光學測試技術精選(九篇)

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第1篇：現(xiàn)代光學測試技術范文

關鍵詞：自動化；儀器儀表；現(xiàn)狀

1 自動化儀器儀表行業(yè)的技術類型

當前自動化儀表的產(chǎn)品技術的水平大致有四種類型：

（1）多年來的科技產(chǎn)品，如常用測溫儀、壓力儀表、顯示儀表、傳統(tǒng)流量儀表、儀器等簡單的調(diào)整，這些技術變化不大，對于國內(nèi)的公司可以掌握到核心技術，開發(fā)新產(chǎn)品和提高這些產(chǎn)品的技術，以滿足國內(nèi)需求，這些產(chǎn)品大部分技術含量較低。

（2）20世紀80年代和90年代初已引進技術和產(chǎn)品以及90年代的自主研發(fā)產(chǎn)品中期，我國的技術水平大致在90年代初期的國際水平。例如當時的美國的ROS0UNT電容式壓力/差壓變送器，來自法國伯納德電動執(zhí)行器，以及我國自主研發(fā)的流量計、閥門定位器、電動執(zhí)行機構(gòu)等。這些產(chǎn)品在國內(nèi)企業(yè)都已經(jīng)掌握制造技術，以及改進的市場應變能力和改善性的獨立研究。由于多年的生產(chǎn)，質(zhì)量和成本效益的技術水平具有一定的優(yōu)勢，是當前中小企業(yè)用戶和主流產(chǎn)品的選擇項目。

（3）目前，我國自主研發(fā)的高中檔產(chǎn)品。代表性的產(chǎn)品如分布式控制系統(tǒng)（DCS）、電磁流量計、無紙記錄儀、智能型電動執(zhí)行機構(gòu)等。其中，部分產(chǎn)品與國外產(chǎn)品的基本性能和水平已經(jīng)接近，市場份額繼續(xù)上升，核心技術與國際先進水平同步的基本組成部分。然而，由于工程設計質(zhì)量、信譽等方面的原因，這些產(chǎn)品的應用對象仍然是中小工程項目或重大裝備的大型項目、非主系統(tǒng)和非主要工位。此類產(chǎn)品已經(jīng)有生產(chǎn)能源的一部分，該產(chǎn)品技術難度仍處于發(fā)展的研究階段。

（4）三資企業(yè)產(chǎn)品和進口產(chǎn)品。所有這些都是高中檔產(chǎn)品，重點項目為基礎使用了大量的中型項目，如大型DCS、PLC、核電系統(tǒng)、0.075級以上的智能高精度壓力/差壓變送器、智能電動數(shù)字控制系統(tǒng)、高溫高壓、壓差、耐磨損性、耐沖擊性調(diào)節(jié)閥、質(zhì)量流量計、多通道的超聲波流量計、過程分析儀器等，用量較少、技術難度大、專用性強的品種，如軋制機械動態(tài)測試設備，紙張厚度檢測儀器。這些產(chǎn)品大部分已經(jīng)在生產(chǎn)的外商獨資或合資企業(yè)，并擁有本地化比例高，但中國不具備關鍵核心技術，如傳感器技術的變送器。發(fā)展工業(yè)自動化儀表，不僅要看產(chǎn)品的工藝和技術，涉及工程應用的水平。近年來，不少測控設備生產(chǎn)企業(yè)以及火電、石化、冶金和科學技術的企業(yè)應用和工程公司的其他部門已經(jīng)在應用軟件和優(yōu)化軟件開發(fā)及系統(tǒng)集成技術長足的進步。通過利用外資系統(tǒng)工程，應用技術掌握控制的一批大項目和設施。

2 自動化儀器儀表行業(yè)的技術現(xiàn)狀

科學儀器方面，經(jīng)過了很多付出，對于我國已經(jīng)漸漸形成了科學測試儀器和測試技術教育研究和制造系統(tǒng)。到2014年，中國有100多所高校建立了先進的測試儀器和技術相關專業(yè)，并具有現(xiàn)代光學、光電子學、激光、分析化學、儀器分析，生物技術、新型傳感器和其他尖端高科技和專業(yè)學科。例如清華大學、浙江大學、中國科學院一起投資于一個精密的測試技術和設備，開辦了現(xiàn)代光學、超快激光光譜學、振動沖擊噪聲等實驗研究。對真空儀器裝置、光學儀器、生物芯片等具有國家工程技術作出了重點研究，形成了以中科院長為代表的十多家精密儀器及測試技術的專業(yè)研究機構(gòu)，而且在市場上取得了一定的競爭地位，有北分瑞利、上海精科、清華同方、中科科儀等重點研究企業(yè)。

近年來自主創(chuàng)新取得了一些成績，研究出了高水平產(chǎn)品。目前，我國生產(chǎn)的科學測試儀器一般達到上個世紀中期階段的水平，包括色譜儀器、光譜儀、電化學儀器、研究光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、電子天平、離心機、電子萬能試驗機、超聲波探傷儀探測器、X射線探傷機、電子經(jīng)緯儀、電測儀表。部分產(chǎn)品目前接近或達到國際上類似的水平，如微波等離子光譜儀，便攜式光離子化氣相色譜儀，原子熒光光譜儀、全自動遠程診斷光學顯微鏡等儀器。

3 器儀表行業(yè)將突飛猛進

科學技術和自動化的飛速發(fā)展，我國自動化儀器儀表行業(yè)也有了新的變化和新的發(fā)展。高新技術自動化儀器儀表產(chǎn)品，將成引領自動化儀器儀表科技產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展。

近20年來，微電子技術、計算機技術、精密機械技術、高密封技術，特種加工技術、集成技術、薄膜技術、網(wǎng)絡技術、納米技術、激光技術、超導技術和生物技術等高新技術得到了迅猛發(fā)展。在這樣的背景和情況，不斷地對自動化儀器儀表更高、更新的附加要求，例如要求更快、更高的靈敏度，更好的穩(wěn)定性，較少的樣本量，檢測微損甚至無損，遙感遙測更多的距離，以帶來更方便、更便宜、無污染、更快捷等優(yōu)點，同時也為自動化儀器儀表科技與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了強大的推動力，并給自動化儀器儀表的進一步發(fā)展提供了物質(zhì)、知識和技術基礎。

特別要注意的是：在過去的10年中，由于納米技術給機械研究帶來更精密的成果，現(xiàn)代分子水平、基因水平，以及特種功能材料研究超高精度性能生物科學的研究成果和具有全球性技術的網(wǎng)絡推廣成果的應用，其中包括大量的最新技術成果競相當代問世，使得儀器領域發(fā)生了根本性的變化。通過分析，我們可以看到一個具有現(xiàn)代化的高科技儀器，不僅這是主要特點，并且它是振興自動化儀器儀表業(yè)的必由之路，是新世紀自動化儀器儀表行業(yè)的導航。

伴隨現(xiàn)場總線的問世，對過程測控儀表的發(fā)展帶來了很大的轉(zhuǎn)折。現(xiàn)場總線是用于現(xiàn)場智能化儀表與控制室之間的一種開放、全數(shù)字化、雙向、多站的通信系統(tǒng)。滿足了廣大用戶的實際需求，也是各大制造廠商的技術競爭結(jié)果，給計算機技術、通信技術和控制技術在工業(yè)控制領域的產(chǎn)物帶來了提升，實現(xiàn)了高精度、高性能、高穩(wěn)定、高可靠、高適應性，多功能、低消耗的發(fā)展空間，也帶來了很大的提升動力。可見應用領域，尤其對于非傳統(tǒng)應用領域的拓展，給自動化儀器儀表的持續(xù)發(fā)展帶來了新的動力。

參考文獻

[1]北極星電力網(wǎng)新聞中心.儀器儀表行業(yè)“十二五”規(guī)劃之行業(yè)關鍵技術，2011-7-7.

[2]沈黎.WJ公司發(fā)展戰(zhàn)略研究[D].華東理工大學，.2012-10-18.

第2篇：現(xiàn)代光學測試技術范文

關鍵詞：

球面檢測系統(tǒng)； 泰曼-格林原理； 在線性； 結(jié)構(gòu)設計

中圖分類號： TH 744.3 文獻標識碼： A

引 言

光干涉法由于具有很高的測量精度，經(jīng)常應用在許多精密、超精密加工測量工作中[1，2]。光學零件作為一種精密加工的元件，其加工過程控制和最終的結(jié)果檢驗都依靠光學干涉法，即通過干涉的方法檢驗光學零件面形偏差。通常采用光學樣板法或干涉儀測量，在垂直于一個圓形檢驗范圍內(nèi)的位置所觀察到的干涉條紋（通稱光圈）的數(shù)目、形狀、變化和顏色來確定其面形偏差[3-5]。

目前國內(nèi)外多種類型的干涉儀可以實現(xiàn)對球面光學工件面形的精確測量。這些干涉儀器從干涉圖樣信息獲得被測球面面形的象散偏差及局部偏差，采用精密導軌根據(jù)球面球心和頂點之間的距離測量出光學工件的曲率半徑，但這些儀器大都用于光學零件的最終檢驗，而且通常價格昂貴、體積龐大，并不適用于對加工過程的質(zhì)量控制。在加工過程中的檢驗目前主要還是通過光學樣板法來檢驗，這種方法每次只能檢測一片，而且在檢測的過程中光學樣板通過加壓直接接觸被檢鏡片，容易對已加工好的球面造成二次傷害，效率低，不能適應現(xiàn)階段大批量的生產(chǎn)現(xiàn)狀。

現(xiàn)設計一種能現(xiàn)場應用、特別是對加工過程中的零件作在線檢測的小型化、價格低廉的面形檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)在線快速無損檢驗球面鏡片的面形質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低成本。

1 系統(tǒng)的基本原理

泰曼-格林干涉儀可以用來測量棱鏡、玻璃平板的材料均勻性，同時也可以用來測量光學系統(tǒng)的綜合質(zhì)量[6]。由于泰曼型的干涉儀屬于雙光路干涉可以獲得等厚干涉，對于被測件的反射率要求較低，容易獲得對比度較好的干涉圖樣[7]，因此采用泰曼-格林原理來設計用于加工過程中產(chǎn)品質(zhì)量控制的在線檢測系統(tǒng)。

圖1為該系統(tǒng)的測量原理圖。激光束經(jīng)擴束后，光束垂直射入一分光棱鏡，反射光射入?yún)⒖济妫?jīng)反射后沿原路返回，形成參考波前；透射光射入被測面，經(jīng)反射后沿原路返回，形成測試波前。參考波前與測試波前經(jīng)分光棱鏡匯合后形成干涉，在觀察接收屏處可以觀察到干涉條紋。

該干涉系統(tǒng)的特點在于用光學車間已有的光學樣板或者經(jīng)過檢驗合格的鏡片、或者客戶提供的樣品來作為參考鏡，采用不同的光學樣片就可以對相應的光學鏡片進行檢測，不受“凹”、“凸”面的限制。光學樣板作為光學元件生產(chǎn)的必需品很容易獲得，如果沒有樣板也可以用經(jīng)過檢驗合格的鏡片、或者客戶提供的樣品，可以滿足測量的需要。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設計方案

對于這種新型的檢測系統(tǒng)，其特點是可以用來對生產(chǎn)中的沒有下盤的鏡片進行檢測，從而對加工過程起到指導作用，縮短加工時間提高生產(chǎn)率。系統(tǒng)采取的是分振幅型的干涉，通過對干涉場內(nèi)條紋的數(shù)目、彎曲量來確定被檢物體的面形偏差，由此確定該鏡盤的生產(chǎn)是否達到進入下一道生產(chǎn)工藝的標準。考慮到觀察的方便以及后續(xù)的處理，采用CCD將干涉圖像采集傳輸?shù)诫娔X進行計算和顯示。由于用CCD對圖像進行采集，拍照曝光時間可以很短，因此對振動和溫度變化帶來的影響并不是十分敏感。同時考慮到要更好的防震，干涉儀可以配合防震平臺使用。

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

球面在線檢測系統(tǒng)的樣機設計方案如圖2所示，先將一個光學樣板靠緊在圈口的上端面上，然后再將一個完全相同的光學樣板（或者檢測后充分相似）夾緊在儀器的右邊。這時開啟激光器，使其射出的平行光通過空間濾波器后入射到擴束鏡，擴束鏡端口裝有可調(diào)光闌，通過調(diào)節(jié)光闌大小來獲取適合檢測口徑的光束直徑，來適應不同口徑大小的鏡片的檢驗，同時減少雜光對干涉光路的影響。擴束光束入射到分光棱鏡后分成兩束光，一束光沿著光軸X方向射向光學樣板的基準面上，經(jīng)反射后返回，形成參考波前；另一束光沿光軸Y方向射向圈口上的光學樣板的基準面，經(jīng)反射后返回，形成測試波前。參考波前與測試波前經(jīng)分光棱鏡匯合后產(chǎn)生干涉，在觀察接收屏上可以觀察到干涉條紋。

2.2 調(diào)試

通過多維調(diào)節(jié)裝置（圖2中未標）調(diào)節(jié)右邊的光學樣板的光軸與擴束鏡的光束的中心軸線重合，并在中心軸線方向上移動使兩束光束的光程大致相等，在觀察接收屏上可以觀察到干涉條紋。由于采用激光做光源，相干長度足夠長，可在很大的深度范圍內(nèi)觀察到清晰的干涉條紋。在中心軸線方向上調(diào)節(jié)光學樣板觀察干涉條紋，當干涉條紋數(shù)目最少時，此時的位置即為兩塊光學樣板的基準面的頂點距離分光器的中心等間距的位置，固定光學樣板的位置。觀察接收屏沿光學樣板的光軸中心線方向可以前后移動，以便得到合適大小的干涉圖樣。

2.3 測試

將圈口上的光學樣板換成鏡盤上的待測透鏡，圈口上端面的三個定位鋼球可以實現(xiàn)將放置其上的待測透鏡的待測面所在球面的球心處于三個鋼球組成的三角形的幾何中心垂線上。該垂線與擴束鏡的光束的中心軸線重合，并且待測透鏡的待測面所在球面的球心也位于中心軸線位置，無需再次調(diào)節(jié)就可以得到干涉條紋。采集此時干涉條紋的圖像并進行特征分析計算，就可以得到待測透鏡的待測面的半徑偏差、像散偏差、局部偏差等。光學樣板的基準面的曲率半徑可以由球徑儀等儀器精確測量得到，由此可以計算得到待測透鏡的待測面的曲率半徑。

3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)

根據(jù)球面在線檢測系統(tǒng)的設計方案，最重要的是要保證光路的正交對稱性。考慮到實際的應用，樣板尺寸小較易調(diào)節(jié)，因此對于該雙光路系統(tǒng)采取固定其中被測件光路，調(diào)節(jié)樣板光路來實現(xiàn)雙光路的正交對稱和等光程。

球面在線檢測系統(tǒng)主要由支撐機構(gòu)、固緊機構(gòu)、光路調(diào)節(jié)機構(gòu)和圖像采集機構(gòu)組成。

3.1 固緊機構(gòu)的設計

分光棱鏡作為整個正交光路的核心，其位置發(fā)生一點點相對改變，都會使得光路系統(tǒng)發(fā)生改變，要保證光路的穩(wěn)定必須對棱鏡進行合理的定位固緊。因此將棱鏡和固緊機構(gòu)作為獨立的裝配組件通過剛性定位彈性緊固，將其固緊在正交光路的中心并保持穩(wěn)定。

設計方案考慮到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安裝定位的方便采用直角分光棱鏡，選取其底面為主定位面，右側(cè)面為輔助定位面，用非工作面的前后兩面分別加壓條彈性夾緊，限制各個方向的自由度。考慮到安裝方便，采用前后通透式的結(jié)構(gòu)，安裝時可以夾持非工作面將棱鏡放入合適位置，而不碰觸工作面；同時前后壓板與分光棱鏡之間添加彈性元件，通過調(diào)節(jié)壓板上的螺釘來實現(xiàn)彈性固緊；頂部和左側(cè)留出余量使得棱鏡的位置在一定范圍范圍內(nèi)可調(diào)，以保證位置精度的同時降低加工成本。三維定位精度依靠數(shù)控設備的加工精度保證。

3.2 光路調(diào)節(jié)機構(gòu)的設計

系統(tǒng)采取的是正交雙光路結(jié)構(gòu)，這樣可以方便得到等厚干涉。為了使光路調(diào)節(jié)簡便、快捷，選擇固定其中的檢測光路，作為等光程調(diào)節(jié)過程中的“基準”。

光學鏡片生產(chǎn)過程中主要是通過觀察鏡片與光學樣板之間的產(chǎn)生的干涉條紋，來獲取鏡片的面形偏差，以判斷鏡片是否符合進入下一道工序的標準。這就對調(diào)節(jié)機構(gòu)的精度提出了較高要求。

光學樣板一般都是圓柱形物體，因此采用鏡筒式的裝夾結(jié)構(gòu)對其進行固緊[8]，同時根據(jù)其形狀特征采用了新型的等光程調(diào)節(jié)機構(gòu)，如圖3所示。

3.2.1等光程調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)

考慮到樣板的形狀特征和設計要求，設計了一套螺紋微調(diào)節(jié)機構(gòu)（見圖3），來實現(xiàn)光路中等光程部分的調(diào)節(jié)。

實際生產(chǎn)過程中，光學加工車間一般根據(jù)設計者的要求來制作相應的樣板，因此依照樣板的極限尺寸設計了樣板鏡筒，并配合相應的隔圈、壓圈來適應不同尺寸的樣板。將樣板鏡筒裝入有徑向開槽的套筒中，樣板鏡筒通過導釘與套筒關聯(lián)，沿槽撥動導釘，通過觀察條紋的變化，可以找到一個接近等光程的位置實現(xiàn)粗調(diào)。

細調(diào)主要通過螺旋傳動實現(xiàn)。螺旋傳動不但傳動平穩(wěn)，而且傳動精度高，結(jié)合樣板的外形特點，比較適合用于微量調(diào)節(jié)。同時在樣板鏡筒外部設計的螺紋微調(diào)節(jié)機構(gòu)，通過旋轉(zhuǎn)與套筒同心的調(diào)節(jié)環(huán)，來實現(xiàn)樣板鏡筒的微量移動。樣板鏡筒的移動量L與調(diào)節(jié)環(huán)的轉(zhuǎn)角α有以下關系：

4 結(jié) 論

基于泰曼-格林原理設計了一種適合生產(chǎn)過程中對產(chǎn)品進行在線檢測的干涉儀，并對其結(jié)構(gòu)進行了設計。該干涉儀結(jié)合光學車間的現(xiàn)有條件，用光學車間里現(xiàn)有的各種不同曲率半徑的光學樣板產(chǎn)生干涉的參考波前，與待測鏡片產(chǎn)生的測試波前產(chǎn)生干涉，通過對干涉圖像進行分析計算，可以測出球面鏡片的面形偏差、局部偏差和曲率半徑，并且可實現(xiàn)快速無損非接觸在線檢測。同時沒有采用測量導軌，使儀器小型化。設計專用的調(diào)節(jié)機構(gòu)，調(diào)節(jié)方便。通過實驗證明該儀器不但較容易獲取干涉圖像，而且圖像清晰、穩(wěn)定。通過該干涉儀的應用，可以大大地提高生產(chǎn)效率，降低成本，適應鏡片大量生產(chǎn)的需要。

參考文獻：

[1] MALACARA D.Optical shop testing[M].2nd ed.New York：A Wiley-Interscience Publicaton，1992：1-89.

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[4] 蘇大圖.光學測試技術[M].北京：北京理工大學出版社，1996：125-166.

[5] 王占芹，于瀛潔.光干涉在光學元件面形測量中的應用[J].物理測試，2006，24（2）：35-38.

[6] 郁道銀，談恒英.工程光學[M].2版.北京：機械工業(yè)出版社，2006：318-324.

[7] 王 青.干涉原理與干涉儀標準的思考[J].江蘇現(xiàn)代計量，2008，28（5）：35-37.

第3篇：現(xiàn)代光學測試技術范文

【關鍵詞】中空玻璃，遮陽系數(shù)，建筑節(jié)能計算、檢測

門窗幕墻作為圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能的薄弱環(huán)節(jié)，其熱工性能已經(jīng)成為建筑節(jié)能設計、工程驗收的重要指標之一。目前國家標準《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50411-2007）也把玻璃的遮陽系數(shù)作為門窗、幕墻節(jié)能工程驗收的指標之一。但是對于玻璃產(chǎn)品設計、工程驗收，目前存在依據(jù)標準不一致的問題，及在工程中玻璃產(chǎn)品進場復驗時如何取樣等問題，目前的相關標準中都沒有明確，為節(jié)能工程驗收帶來了很多隱患。在玻璃的節(jié)能特性指標中，最主要的是遮陽系數(shù)和傳熱系數(shù)這兩項性能參數(shù)。最近幾年，新制定的標準中都增加了玻璃遮陽系數(shù)的詳細限制指標。對于建筑玻璃指標，因此無論是生產(chǎn)企業(yè)還是建筑設計人員都必須全面準確地理解遮陽系數(shù)的內(nèi)容和應用知識。

建筑上使用三種類型的遮陽系數(shù)：玻璃（單片、中空等）的遮陽系數(shù)、包含框材在內(nèi)的門窗遮陽系數(shù)、包括外遮陽裝置或百葉影響的綜合遮陽系數(shù)，其中玻璃的遮陽系數(shù)是基礎。

1、遮陽系數(shù)所檢測的是太陽輻射的全光譜能量。包括300nm-2500nm波段的紫外光、可見光和近紅外光，這些光射進入室內(nèi)后都能間生熱量。遮陽系數(shù)越小，進入室內(nèi)的太陽光越少，能夠產(chǎn)生的熱量越小。遮陽系數(shù)低并不直接意味著可見光透過率也低，因為在保持可見光透過率不變時，降低近紅外透過率也可以降低遮陽系數(shù)。

2、遮陽系數(shù)不公包括太陽光直接穿透玻璃進入室內(nèi)的部分，還包括玻璃二次熱傳遞的能量。玻璃本體會吸收一部分太陽光的能量，自身溫度升高，此時玻璃會通過輻射和對流的方式向室內(nèi)進行第二次熱傳遞。例如某種類型的茶玻太陽光直接透射比為50%，而它的太陽能總透射比為63%，多出來的13%能就是茶玻吸收熱量后向室內(nèi)二次傳遞的部分，越是著色深易吸收熱量的玻璃，二次傳遞的熱量越多。

3、遮陽系數(shù)是一個與3mm透明玻璃的比例值，不等于樣品玻璃的太陽光總透射比。例如當玻璃的遮陽系數(shù)為0.5時，不能認為此塊玻璃能讓50%的太陽輻射熱量進入室內(nèi)，應理解為此玻璃能透過的太陽熱量是標準3mm白玻透過熱量的50%。當玻璃的遮陽系數(shù)為1.0時，表示此樣品的太陽光總透射比等于標準3mm白玻的太陽光總航向比。遮陽系數(shù)為0時，表示樣品既不能直接透過太陽光，又不能吸收后二次傳遞太陽光能量。

4、遮陽系數(shù)控制的熱量與傳熱系數(shù)控制的熱量不是同一種熱量。后者是指由溫度差引起的熱量傳遞，前者主要針對的是太陽輻射。

《建筑節(jié)能施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50411-2007）（以下簡稱“GB50411”）于2008年實施之后，各地建筑工程均開始了節(jié)能驗收工作，其中就對玻璃的遮陽系數(shù)提出了進場復驗的要求。但是在近3年的節(jié)能驗收工作中，我們逐漸發(fā)現(xiàn)玻璃遮陽系數(shù)檢測存在以下的問題：

（1）多年以來，我國的工程界一直在采用國外的標準體系與相關計算軟件，在GB50411對玻璃遮陽系數(shù)提出進場復驗要求之后，相關單位多數(shù)采用國標《建筑玻璃 可見光透射比、太陽光直接透射比、太陽能總透射比、紫外線反射比及有關窗玻璃參數(shù)的測定》（GB/T2680-94）（以下簡稱“GB/T2680”）作為測試標準進行玻璃的遮陽系數(shù)測試，但是此標準中并未給出中空玻璃遮陽系數(shù)的詳細測試、計算方法，也有依據(jù)行業(yè)標準《建筑玻璃應用技術規(guī)程》（JGJ113-2003）（以下簡稱“JGJ113”）進行計算，更有依據(jù)國外標準的情況，這就出現(xiàn)了由于標準依據(jù)不同導致的檢測差異，對節(jié)能驗收工作帶來了困難。

（2）按照GB/T2680，采用分光光度計進行玻璃系數(shù)檢測時，對玻璃樣品尺寸有限制要求，多數(shù)儀器均要求在100mm×100mm以內(nèi)。GB50411規(guī)定需要對玻璃遮陽系數(shù)進行進場復驗，并采用現(xiàn)場見證取樣。目前工程使用的均為鋼化玻璃，無法切割為儀器可使用的樣品尺寸，工程檢測只能使用玻璃生產(chǎn)商另外制作的樣品，也就是無法真正實現(xiàn)工程現(xiàn)場見證取樣送檢，所以目前的玻璃遮陽系數(shù)檢測標準并不完全能適應工程驗收需要。

我國在研究、總結(jié)歐美國家相關技術標準的基礎之上，結(jié)合我國的工程標準，由廣東省建筑科學研究、中國建筑科學研究院等單位編制了國內(nèi)首本門窗幕墻熱工性能計算標準――《建筑門窗玻璃幕墻熱工計算規(guī)程》（JGJ/T 151-2008），并于2009年5月1日起實施。JGJ/T 151對以下內(nèi)容都給出了相應的計算方法：

（1）玻璃光學熱工性能計算；

（2）框傳熱計算（線傳熱系數(shù)法）；

（3）門窗幕墻熱工性能計算；

（4）結(jié)露性能評價、計算；

（6）遮陽系統(tǒng)計算；

（7）通風空氣間層傳熱計算；

（8）計算邊界條件。

第4篇：現(xiàn)代光學測試技術范文

關鍵詞： 虛擬現(xiàn)實； 雙目視差； 近距顯示； 視覺舒適度

中圖分類號： TN27?34； TM417 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2017）01?0140?05

Abstract： The virtual reality technology developed rapidly， and has been widely used in many fields， but the traditional CAVE system is difficult to promote and popularize due to the large floor space， high cost and difficult installation and adjustment， therefore， the research and development of the portable CAVE system has great significance to the popularization and development of the virtual reality technology. According to the features of the portable CAVE system， the visual optical system was designed， the distortion correction of the projected image and random dot stereogram generation algorithm are studied， and the close range stereoscopic display system based on visual optical system adjustment was built. The subjective evaluation experiment of the visual comfort degree was designed and implemented to explore the relationship between the visual fatigue degree and parallax caused by the close range display. The visual comfort degree of the stereoscopic display system based on visual optical system was assessed. This technology provides a reference foundation for the study of the portable CAVE system， and has a certain practical significance to the development of the virtual reality technology and the study of the stereoscopic visual comfort degree.

Keywords： virtual reality； binocular disparity； close range display； visual comfort degree

0 引 言

近年恚虛擬現(xiàn)實技術發(fā)展迅速，已經(jīng)被廣泛應用于軍事訓練、醫(yī)學實習、娛樂游戲等諸多領域。傳統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實顯示系統(tǒng)雖然技術成熟，但存在一些弊端，因此便攜式CAVE系統(tǒng)的概念應運而生。本文搭建了近距立體顯示原型系統(tǒng)，通過主觀實驗，探究了便攜式CAVE系統(tǒng)中雙目視差的感知深度和單眼聚焦感知深度的差異，以及用戶可接受的視覺舒適范圍，對基于目視光學系統(tǒng)調(diào)節(jié)的立體顯示系統(tǒng)的視覺舒適度進行評估。

1 立體視覺舒適度的評估方法

1.1 刺激方法的選擇

為了避免視差的時間積累效應，實驗采用雙刺激連續(xù)分級法。為控制實驗過程中產(chǎn)生的習慣誤差，不同視差的立體圖按照隨機序列交替呈現(xiàn)，且各視差出現(xiàn)的次數(shù)相等，整個序列中在前在后的機會相等。

實驗的具體刺激方法是：將波紋中心在零視差處的刺激物記為基準圖波紋中心在其他位置的刺激物記為待評估圖每次施測依次顯示三個刺激物，其順序為或者其目的是強迫用戶改變雙眼的輻輳角度。每個刺激物顯示1.5 s，三個刺激物共顯示4.5 s，不同視差的待評估圖像隨機出現(xiàn)。被試者要獨立地進行觀測，選出其中一個與其他兩個波動方向不同的刺激物，并對該過程的視覺舒適度進行主觀評分。同一組圖像需隨機顯示兩次以便對評分結(jié)果進行一致性檢查。

1.2 反應指標的選擇

反應指標的選擇應依據(jù)以下原則：

（1） 無害性。所選取的反應指標不應對被試者產(chǎn)生身體傷害，同時不能對被試者產(chǎn)生負面心理影響，阻礙實驗的繼續(xù)進行。

（2） 無干擾性。所選取的反應指標在測量過程中不能干擾被試者正常觀看圖像。

（3） 敏感性。所選反應指標應該能夠有效地反應出視覺舒適度和視覺疲勞程度。

根據(jù)分析，實驗主要采用主觀評估方法對視覺舒適度進行研究。主觀評價方法更適用于對視覺舒適度進行綜合評價。舒適度的主觀評價方法[1]主要是讓被試者在觀看立體圖像前后根據(jù)自身的視覺狀況填寫問卷，并對問卷的結(jié)果進行統(tǒng)計分析。

1.3 主觀量表設計方法

主觀量是指用戶對客觀刺激產(chǎn)生的主觀度量，又稱心理量[2]。在視覺實驗中，主觀評估方法需對被試者心理量進行測量。主觀實驗中的心理度量表主要包括：強迫選擇度量表、圖示度量表和數(shù)值度量表。

（1） 強迫選擇度量表。強迫選擇度量表是在主觀評估實驗時主試者提供一些對立相反的詞語讓被試者做出選擇。強迫選擇度量表可以避免被試者受到他人的影響，但可能會使被試者產(chǎn)生抵觸情緒，因為大多數(shù)人不愿意讓自己處于兩難選擇的境地。

（2） 圖示度量表。圖示度量表好比一個溫度計，通常用一條直線表示，直線兩端具有相反程度的詞語。這條直線可以是水平的，也可以是垂直的。實驗中被試者需在直線上做標記，實驗后主試者用標尺對標記進行度量，將它轉(zhuǎn)換成數(shù)字并進行統(tǒng)計。圖示度量表的數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作較為復雜和繁瑣，本文實驗的數(shù)據(jù)量巨大，因此圖示度量表并不適用。

（3） 數(shù)值度量表。在數(shù)值度量表中，被試者根據(jù)事先定義的數(shù)字等級進行評定，一般為7級評分或5級評分。在視覺舒適度研究中，可設計度量表如下：非常舒適、舒適、一般、不舒適、非常不舒適。設定等級分值時可以考慮“非常不舒適”為-2分，“不舒適”為-1分，“一般”為0分，“舒適”為1分，“非常舒適”為2分；也可以考慮“非常不舒適”為1分，“不舒適”為2分，“一般”為3分，“舒適”為4分，“非常舒適”為5分。通常情況下不管哪種處理和分析得到的結(jié)果是等效的。

本文實驗為了使被試者容易理解，考慮一般人的思維模式，將數(shù)值度量表等級設計為：“非常舒適”為1分，“舒適”為2分，“一般”為3分，“不舒適”為4分，“極不舒適”為5分。舒適度量表如表1所示。

2 近距立體顯示實驗系統(tǒng)

2.1 目視光學系統(tǒng)

在便攜式CAVE系統(tǒng)中，需要利用目視光學系統(tǒng)調(diào)節(jié)用戶眼睛的調(diào)節(jié)距離，使人眼不再聚焦于屏幕上。本文實驗的目的是研究經(jīng)過目視光學系統(tǒng)調(diào)節(jié)后的單眼調(diào)節(jié)距離和雙眼輻輳距離的差異對用戶視覺舒適度的影響。實驗中需通過改變目視光學系統(tǒng)的屈光度來改變被試者單眼的調(diào)節(jié)距離。考慮到人眼作為自然界的最高級光學接收系統(tǒng)，具有極強的自我適應和調(diào)節(jié)能力，因此，本系統(tǒng)選用單片式目鏡即可滿足基本的成像要求。

2.2 隨機點立體圖的生成

隨機點立體圖像對的生成算法如下：

設基面為視差面為

（1） 將基面沿縱方向均分成塊，左邊第一塊區(qū)域為原始區(qū)，其余各塊區(qū)域均為重復區(qū)域。重復間距為d必須小于瞳距。

（2） 在原始區(qū)內(nèi)畫一個隨機點

（3） 令得到一新的點如果點在面內(nèi)，則令如果點不在面內(nèi)，則令然后在處畫出這個新點。

（4） 重復上述步驟（2）、步驟（3），直到圖面上布滿適當密度的隨機點為止。

2.3 投影圖像的畸變矯正

本系統(tǒng)應采用側(cè)投影的方式，在這種情況下投影圖像會產(chǎn)生畸變，應進行投影圖像的畸變矯正。進行投影圖像的畸變矯正的模型是將真實投影機的投影圖像變換為虛擬投影機的投影圖像，從而恢復原始圖像[5]。其基本過程是：根據(jù)透視變換原理，先計算出投影機圖像平面到投影平面的單映矩陣，再將投影機圖像平面上的所有像素點乘以這個單映矩陣后進行顯示，那么屏幕上獲得的圖像就是校正后的圖像。

3 近距立體顯示系統(tǒng)的舒適度評估實驗

3.1 實驗目的及原理

本實驗的主要目的是研究基于目視光學系統(tǒng)調(diào)節(jié)的近距立體顯示系統(tǒng)中單眼感知深度（調(diào)節(jié)距離）和雙眼感知深度（輻輳距離）[5]的差異對用戶視覺舒適度的影響。

由式（8）可知，當眼睛到屏幕的距離和瞳距一定時，通過改變立體圖像對的水平視差可以改變被試者的雙眼感知深度（輻輳距離）。

3.2 被試者篩選及培訓

篩選工具：數(shù)字化立體視覺檢查圖（立體視覺檢查卡、立體視銳度檢查卡）、瞳距測量尺。

本實驗被試者的篩選流程如下：

第一步：詢問被試者眼部的健康狀況、有無色盲、是否做過眼部手術、是否有眼部病史，如結(jié)膜炎、眼眶骨折等，篩選出眼睛健康且無病史的被試者。

第二步：進行立體視覺測試，檢查被試者的雙目立體視覺是否正常，排除立體盲。

第三步：對立體視覺正常的被試者進行立體視銳度測試，篩選出立體視銳度小于60 arcmin的被試者。

第四步：對被試者的年齡、性別、視力、瞳距、有無主觀實驗經(jīng)驗、是否從事立體視覺相關工作等基本信息進行記錄[6]。

榱吮苊獗皇哉哂捎誆皇煜な笛榱鞒毯筒僮鞴程而影響實驗結(jié)果的準確性，實驗前需對被試者進行相關培訓和模擬練習。

首先，采用無偏向性的語氣向被試者講解實驗目的、評價類型、評價等級和時間限制等內(nèi)容，使被試者正確透徹地理解評判標準，并向被試者展示舒適度明顯不同的若干立體圖像示例。

然后，讓被試者進行模擬練習，模擬練習的內(nèi)容與正式的實驗過程類似。被試者連續(xù)觀看三組立體圖像后，用選擇器輸入差異圖像的編號并對該組立體圖像引起的視疲勞程度進行評分，練習時間為3 min。

培訓完成后，被試者即可進行正式的主觀視覺舒適度評價實驗。

3.3 實驗過程

實驗1：探究近距顯示引起的視覺疲勞與視差的關系

被試者佩戴屈光度為0的目視光學系統(tǒng)，在距離屏幕0.6 m的位置觀察隨機出現(xiàn)的立體圖像，并進行視覺任務測試和主觀舒適度評分。實驗1設定刺激物的中心到被試者的距離（輻輳距離）分別為0.79 m，0.94 m，1.15 m，1.50 m，2.14 m，3.75 m，且隨機出現(xiàn)。調(diào)節(jié)距離為0.6 m。

實驗1共進行36組小測試。每組測試會連續(xù)出現(xiàn)3幅立體圖像，被試者雙眼融像[7]后，可看到立體圖像出現(xiàn)正弦波紋的效果，被試者需選出一個與其他兩個正弦波動方向不同的立體圖像，利用選擇器將它的編號輸入到主機系統(tǒng)中。然后對該組小測試產(chǎn)生的視覺疲勞癥狀進行主觀評分。

時間安排及流程：三種位置（1，2，3）×6種輻輳距離（0.79 m，0.94 m，1.15 m，1.50 m，2.14 m，3.75 m）×2種顯示序列（B?Xi?B或Xi?B?Xi）=36次施測，每次施測時間為1 min×36次=36 min。

實驗2：探究基于目視光學系統(tǒng)調(diào)節(jié)的立體視覺舒適度

被試者隨機佩戴屈光度分別為的目視光學系統(tǒng)，在距離屏幕0.6 m的位置依次進行3個亞組的實驗，實驗2中設定刺激物的中心到被試者的距離（輻輳距離）分別為0.79 m，0.94 m，1.15 m，1.50 m，2.14 m，且隨機出現(xiàn)。人眼的調(diào)節(jié)距離分別為1.09 m，1.50 m，2.40 m。

實驗2中每個亞組各進行30組小測試。每組測試會連續(xù)出現(xiàn)3幅立體圖像，被試者雙眼融像后，可以看到立體圖像出現(xiàn)正弦波紋的效果，被試者需選出一個與其他兩個正弦波動方向不同的立體圖像，利用選擇器將它的編號輸入主機中，然后對該組小測試產(chǎn)生的視覺疲勞癥狀進行主觀評分。

時間安排及流程：3種透鏡度數(shù)×3種位置（1，2，3）×5種輻輳距離（0.79 m，0.94 m，1.15 m，1.50 m，2.14 m）×2種顯示序列（B?Xi?B或Xi?B?Xi）=90次施測，每次施測調(diào)節(jié)時間為1 min×90+15 min間隔休息×2=120 min。

3.4 實驗結(jié)果分析

（1） 近距顯示引起的視覺疲勞與視差絕對值[8]呈正相關

將實驗1中24個被試者的舒適度主觀評分根據(jù)不同的輻輳距離進行均值統(tǒng)計。當視差取絕對值時，視差絕對值和視覺舒適度主觀評分值經(jīng)過線性擬合后得到兩者的關系模型為：

視差絕對值和視覺舒適度主觀評分值的線性相關度為具體見圖2。實驗結(jié)果表明，視覺舒適度的主觀評分與視差值呈線性關系，也就是說，對于近距立體顯示單眼聚焦和雙眼輻輳的不一致性所引起的視覺疲勞與立體視差值成正比關系。單眼聚焦和雙眼輻輳的差異越大，產(chǎn)生的視疲勞程度越大，這個結(jié)果與大部分研究結(jié)果相一致。

（2） 主觀舒適度與理論值的符合度基本一致

將實驗2中24個被試者的視覺舒適度主觀評分根據(jù)不同的輻輳距離和調(diào)節(jié)距離進行均值統(tǒng)計，并將每個亞組的理論舒適度和實驗獲得的主觀舒適度進行比較。

目視光學系統(tǒng)的屈光度為0.75D，1.00D，1.25D的實驗結(jié)果，如圖3～圖5所示。

實驗結(jié)果表明，當調(diào)節(jié)距離一定時，分別為1.09 m，1.5 m，2.4 m，由輻輳距離的改變引起的視疲勞癥狀與理論計算得到的結(jié)果在總趨勢上大體一致。在基于目視光學系統(tǒng)調(diào)節(jié)的立體顯示系統(tǒng)中，輻輳距離越小，符合度越好。在相同視差條件下，經(jīng)過目視光學系統(tǒng)調(diào)節(jié)后產(chǎn)生更大的不適感。

（3） 視差舒適度曲線

將實驗2中三個亞組的所有情況的視差值與主觀舒適度評分進行綜合統(tǒng)計，繪制舒適度曲線如圖6所示。

實驗結(jié)果表明，基于目視光學系統(tǒng)調(diào)節(jié)的立體顯示系統(tǒng)中，視差絕對值越小，視覺舒適度越高。在同等視差條件下，非交叉視差的舒適度優(yōu)于交叉視差。與傳統(tǒng)立體顯示設備相比，舒適視域向非交叉視差方向偏移。

4 結(jié) 論

本文在充分了解雙目立體視覺原理、視差型立體顯示技術原理、立體顯示引起視覺疲勞的根本原因等理論知識的基礎上，搭建近距虛擬現(xiàn)實顯示系統(tǒng)原型作為實驗系統(tǒng)，設計實驗研究了基于目視光學系統(tǒng)調(diào)節(jié)的立體顯示系統(tǒng)的視覺舒適度問題。對虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展和立體視覺舒適度的研究具有一定的實際意義。

參考文獻

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第5篇：現(xiàn)代光學測試技術范文

關鍵詞：分光光度計；紅外光譜儀；建筑材料檢測

中圖分類號：O434.3 文獻標識碼：A

引言

可見分光光度計與紅外光譜儀都是現(xiàn)代測試儀器，通過傳統(tǒng)的技術不斷進行創(chuàng)新改革，已經(jīng)發(fā)展成為功能廣泛、應用穩(wěn)定的設備，在我國的多個行業(yè)已經(jīng)開始進行運用，如食品、衛(wèi)生與科學研究行業(yè)，并逐漸成為主要測試方法。

在建筑材料檢測過程中，對于以上提到的可見分光光度計與紅外光譜儀應用也已經(jīng)開始成為常見現(xiàn)象。通過多年的實踐，工程師對于分光光度計與紅外光譜儀在化學分析與隔熱涂料與玻璃檢測方面都有了很好的掌握。不同的分析目的利用了設備的不同性質(zhì)。化學分析則主要是利用分光光度計定量分析物質(zhì)的含量，如空氣污染物的含量等。

儀器簡介

2.1分光光度計

分光光度計主要是對光的強度進行檢測的儀器，主要作用基理是通過對不同波長的混合光進行分離檢測的方式。比色法是分光光度法檢測的基礎，分光光度計法測試主要對可見光區(qū)、紫外光區(qū)與紅外光區(qū)進行檢測。要求光譜帶的寬度低于35nm，在紫外線區(qū)域可以達到1nm以下，具有非常高的精度。根據(jù)使用波長的不同，可以分為紫外光區(qū)分光光度計、可見光光區(qū)分光光度計與紅外光區(qū)分光光度計、萬用分光光度計。[1]

2.2紅外光譜儀

紅外光譜儀最開始發(fā)展是起源于二十世紀的七十年代，它的作用原理是光的相干性，根據(jù)這種基理而進行設計的干涉型紅外分光光度計，與一般的根據(jù)光衍射而設計成的色散型紅外分光光度計大大不同，稱為第三代紅外光譜儀。光源發(fā)出的輻射經(jīng)干涉儀轉(zhuǎn)變?yōu)楦缮婀猓?jīng)過試樣后，包含的光信息傳輸?shù)接嬎銠C，經(jīng)過數(shù)學上的傅立葉變換解析成普通的譜圖。

從結(jié)構(gòu)上來講，紅外光譜儀主要由以下幾部分組成，首先是紅外光源，其次是干涉儀，另外還需要樣品室、檢測器、電子計算機。完善的組成讓紅外光譜儀發(fā)揮了更高效的功能。

建筑材料檢測應用

分光光度計與紅外光譜儀的應用范圍十分廣泛，第一種是測定某溶液內(nèi)的物質(zhì)含量，第二是通過光譜分析做物質(zhì)的定量分析與純度分析；第三是根據(jù)物質(zhì)的紅外吸收光譜特性進行定性分析與結(jié)構(gòu)分析，第四是根據(jù)物質(zhì)的組分吸收峰強度對物質(zhì)進行光譜定量分析。

在建筑行業(yè)內(nèi)，分光光度計與紅外光譜儀主要是在三個方面應用廣泛，一是化學分析，二是玻璃陶瓷，第三是隔熱材料。[2]

3.1化學分析

可見光分光光度計與紅外光譜儀主要對室內(nèi)某種氣體的質(zhì)量進行檢測，隨著現(xiàn)代材料的出現(xiàn)，對于家居裝飾安全起到巨大的安全隱患，含有不合格氣體的建筑產(chǎn)品將不允許被使用。裝飾材料的不合格將會對業(yè)主起到極大的健康威脅。采用可見光分光光度法可以對空氣中的甲醛與氨氣進行測量。當裝飾材料中的甲醛散發(fā)到空氣中時，這種氣體將會與水進行溶合，之后與酚試劑產(chǎn)生化學反應，生成的嗪將會在酸性溶液中與鐵離子形成藍綠化合物，通過使用分光光度計對溶液的吸光度進行測試。按照顏色的深與淺，來與水進行對比。而氨氣則可以通過硫酸來進行吸收，在亞硝基鐵氰化鈉及次氯酸鈉存在下，與水楊酸生成藍綠色的靛酚藍染料，根據(jù)顏色深淺，比色定量。形成的銨酸溶液，與次氯酸鈉溶液將也會形成化學反應，通過一定的催化劑形成良好的色彩變化，在697.5nm波長處，采用分光光度計進行比色分析，確定氨氣濃度。[3]

分光光度計在衛(wèi)生方面的應用主要是對二氧化氮、硫酸、氯氣等進行含量測定。空氣中的二氧化硫被甲醛緩沖溶液吸收后，生成穩(wěn)定的羥甲基磺酸加成化合物。在樣品溶液中加入氫氧化鈉使加成化合物分解，釋放出的二氧化硫與副玫瑰苯胺、甲醛作用，生成紫紅色化合物，根據(jù)顏色的深淺用分光光度計在577nm處進行測定，確定物質(zhì)含量。

建筑行業(yè)中對鋼材的應用較為廣泛，鋼鐵中對于猛、硅、磷等物質(zhì)含量要求較高，而一些鋼的命名也是根據(jù)這些內(nèi)含物質(zhì)的量來進行確定的。利用分光光度計所進行的吸光度測試，與相應的標準進行對比，確保了測定的準確度與精確性。在建筑行業(yè)中已經(jīng)取得了不錯的成績。

3.2玻璃光學性能檢測

分光光度計與紅外光譜儀結(jié)合對于玻璃光學性能的檢測起著重要的作用。當前在建筑物表面使用玻璃的情況越來越多，尤其是一些政府機構(gòu)與展示建筑、地標性建筑等大型建筑物對玻璃的需求技術含量與玻璃需求總量都非常高。這就對玻璃的光學性能提出了較高的要求。玻璃的節(jié)能指標主要有玻璃可見光透射比、遮陽系數(shù)。利用分光光度計與紅外光譜儀檢測的透射值與反射值來進行計算，從而對玻璃的光學性能進行評估。目前國家已經(jīng)相關的標準對光學性能的計算方法進行了明確。對于可見光與紫外光，要通過分光光度計測得玻璃相應光譜范圍的透反射值，再根據(jù)權(quán)重進行卷積，算出光學數(shù)據(jù)。而太陽光則需要這兩種設備結(jié)合使用，透反射與二次輻射熱諸多數(shù)據(jù)進行結(jié)合，才能計算出總透射比與遮陽系數(shù)。[4]

3.3隔熱涂料檢測

在我國建筑行業(yè)，隨著人們生活水平的提高，對于家居裝修的質(zhì)量也提出了更高的要求，美觀大氣成為未來裝飾行業(yè)發(fā)展的目標。在家居裝飾中，不可缺少的就是對墻壁的噴涂。使用的涂料中就很可能會加有甲醛，同時在一些木質(zhì)家具上同樣也會有甲醛存在。當涂料噴涂完成、家具已經(jīng)搬進室內(nèi)后，將會把甲醛散發(fā)到室內(nèi)的空氣中。對于涂料中的甲醛含量測定，與空氣中的甲醛含量測試有著相同的基理。分光光度計與紅外光譜儀二者結(jié)合，對于檢測相關的國家室內(nèi)裝飾裝修材料中的有害物質(zhì)，可以測試出精確數(shù)據(jù)。

4.其他建筑檢測行業(yè)中技術的應用

雖然分光光度計與光譜儀對空氣中的甲醇含量可以進行準確的檢測，但由于存在其它的客觀因素或是設備的條件影響，只能在環(huán)境相對較好的實驗場所進行，測試費用較高，變色酸分光光度法操作簡單可行，獲得一致好評。空氣中的甲醇被水先吸收，在酸性條件下，甲醇被高錳酸鉀氧化成甲醛，再與變色酸作用生成紫色化合物，以變色分光光度法測定甲醇含量。一般來講，甲醇在0.5-85ug/5mL范圍時會符合朗伯比爾定律，摩爾吸光系數(shù)約為二萬級，對于環(huán)境空氣與工業(yè)污染排放中的氣體質(zhì)量進行檢測。采用這種方法進行檢測的結(jié)果相對準確，值得采納。

對于同一個顏料樣品采用不同單位測量，雖然取樣方法相同，但標準光源不同，波長間隔與結(jié)果的表達方式都會有所不同，結(jié)果自然不一樣。目前在建筑材料檢測中出現(xiàn)了光電積分測色儀，精度約為1%，但它有一定的缺陷，如標準光源的誤差大；照明光源與光電池的老化對于測量的準確度影響大，不利于正確判斷。目前采用自動記錄的分光光度計是最新的趨勢，可以對透反射光均進行測定。分光光度計測量精度一般為0.1%，功能齊全，精度非常高。[5]

現(xiàn)代建筑的外墻多采用隔熱材料，這種材料可以讓建筑主體在夏天不至于受外界高溫的影響，室內(nèi)能夠保持一個較低的溫度，而在冬天室內(nèi)的溫度則可以進行有效的保持，形成資源節(jié)約，節(jié)能減排，是未來的一大趨勢。熱反射隔熱涂料是一種典型的隔熱材料，在陽光照射下，可以讓物體的溫度升溫低，大大降低了熱輻射危害。分光光度計對反射值進行測量，根據(jù)不同的權(quán)重進行計算，得出最終的太陽光透射比。

另外在遮陽產(chǎn)品的性能檢測方面，這種檢測手段也起到重要的作用。現(xiàn)代建筑的屋頂多采用玻璃結(jié)構(gòu)，在帶來美觀的同時，也會帶來采暖與制冷上的能源消耗問題，采用建筑遮陽結(jié)構(gòu)將會起到重要的節(jié)能意義。利用分光光度計對遮陽織物在紫外區(qū)域的光譜透射值，利用不同的權(quán)重進行卷積計算，最后得出紫外線的透射比。[6]

5.結(jié)語

分光光度計與紅外光譜儀除了在傳統(tǒng)的行業(yè)檢測外，在建筑行業(yè)的材料檢測方面同樣存在著極大的優(yōu)勢，通過多個方面的分析，分光光度計與紅外光譜儀將會在包括建筑行業(yè)在內(nèi)的多個行業(yè)進行深入發(fā)展。分光光度計與紅外光譜儀技術在建筑材料檢測領域也將會發(fā)揮更大的作用,推動行業(yè)的技術進步與質(zhì)量提升。

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[2]平建峰.基于納米功能材料的乳品安全和品質(zhì)快速檢測方法與儀器研究[D].浙江大學,2012.

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[4]周香珍.紫外-可見分光光度法及近紅外光譜技術在甘草質(zhì)量快速分析中的應用研究[D].北京中醫(yī)藥大學,2012.

第6篇：現(xiàn)代光學測試技術范文

關鍵詞：高科技；醫(yī)療；維修

中圖分類號：R197.39文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2015）09-0033-2

作者簡介：劉健（1970.7-）男，本科，工程師，研究方向：醫(yī)療器械維修；張偉（1971.1-）男，本科，工程師，研究方向：計算機應用

面對新型復雜的醫(yī)療設備，醫(yī)療機械維修部門要保證醫(yī)療器械的正常運行，必須有高科技人才、高科技維修手段和工具。

1高科技在醫(yī)療器械維修中的應用

在醫(yī)療器械的使用中，難免會發(fā)生故障，幫助醫(yī)療器械恢復功能以及性能，是醫(yī)療器械維修的主要工作。但是，面對不斷精進的醫(yī)療器械設備，維修的難度增高，技術性要求越來越高，對維修工作帶來巨大挑戰(zhàn)。

1.1高科技在醫(yī)療器械維修中的必要性

醫(yī)院診療過程中，先進、精密的儀器越來越重要，不僅提高了臨床會診的效果，也提升了醫(yī)院的競爭力，帶來了可觀的經(jīng)濟效益。但是，很多醫(yī)院沒有對醫(yī)療器械維修管理工作引起重視，對其投入不足，導致醫(yī)療器械維修水平低下。因此，提高醫(yī)院醫(yī)療器械維修管理水平，不僅要引進現(xiàn)代化器械，還要將高科技運用到維修工作，真正成為高科技醫(yī)療器械正常運行的支撐。

1.2高科技的應用

1.2.1高科技人才

高科技人才無論在先進醫(yī)療器械的使用，還是故障維修中，均起著決定性作用。計算機系統(tǒng)、傳感器、自動化控制等新興技術越來越多地應用在醫(yī)療器械中。原有的維修知識和技能根本不能滿足現(xiàn)代化需求，技術人員必須掌握一定的計算機軟、硬件的知識，以及自動控制原理、模擬電路等知識，此外，技術人員必須有獨立思考和解決問題的能力，才能對高科技醫(yī)療器械故障維修得心應手。

1.2.2高科技維修工具

目前來看，大規(guī)模集成電路在高科技醫(yī)療器械中占主導地位。萬能表、普通示波器已不能夠滿足高科技設備的維修要求，需要新型工具，如集成電路在線測試儀、智能示波器等。這些先進檢修工具的運用，很大程度提升了醫(yī)療器械的維修水平。現(xiàn)在的電路板大多是多層板，原件焊下檢測會損壞電路板，維修起來很麻煩。智能集成電路在線測試儀實現(xiàn)了集成芯片的在線測試。主要是通過計算機中存在的庫文件，比較集成電路芯片的邏輯功能，并判斷其工作有無異常。此外，集成電路在線監(jiān)測儀還具有學習功能、LSI分析功能、離線測試功能等。在線測試儀最大化縮小了檢修范圍，極大地提高了維修效率。在近幾年引用的大、中型醫(yī)療器械設備中，廣泛運用了SMT表面貼裝技術。這一類型的電路板，普通電烙鐵無法拆裝板上的原件。然而，“焊接工作站”，利用這種高科技產(chǎn)品，對SMT表面貼裝技術線路板進行維修，可以簡便很多。此種焊接工作站適用于拆裝各種集成電路芯片、幾十類其他元件拆裝焊頭。并且，焊頭溫度調(diào)節(jié)由電腦控制，精準到只有1℃以內(nèi)的誤差。儀器具有脈沖加熱、電鍍工能，操作方便，應用廣泛［1］。

1.2.3高科技手段

高科技手段作為現(xiàn)代化醫(yī)療器械維修的支柱。計算機網(wǎng)絡技術不僅在其他行業(yè)領域運用較多，在醫(yī)療器械應用中也非常重要。計算機光盤資料十分豐富，可以包含數(shù)十本工程技術人員手冊以及大量電子元器件數(shù)據(jù)，放入計算機中對數(shù)據(jù)進行讀取、查詢都十分便捷。進口設備相較于國產(chǎn)設備，使用壽命更長，可靠性高。但進口醫(yī)療器械中有些元件是專用原件，具有專業(yè)性和特殊性。一旦出現(xiàn)故障，由于機器自帶資料不足，不能夠精確掌握設備的原理，加上損壞部件在國內(nèi)市場上很難買到，商往往是不愿意兜售的，或者就算買到，精準度也常常不能達到設備要求，嚴重影響了設備的維修速度和維修質(zhì)量。醫(yī)院維修部技術人員可以通過網(wǎng)絡搜索引擎，搜索國外的生產(chǎn)廠家和相關說明文，或者與生產(chǎn)廠家直接聯(lián)系，購買時間短、價格低，極大提高了工作效率。另外，還可以下載共享軟件，對設備的升級和維修都有很大幫助。此外，技術人員可以通過網(wǎng)絡閱讀最新的醫(yī)療設備咨詢，獲取更多國外最近醫(yī)療設備的信息，提高自身專業(yè)素養(yǎng)。由此可見，計算機網(wǎng)絡技術在醫(yī)療器械維修工作中的地位。

2高科技管理

現(xiàn)代醫(yī)院所使用的醫(yī)療設備資產(chǎn)保有量比較大，如果維修醫(yī)療設備采用手工做賬，就會存在很大的誤差，查閱起來也很麻煩。總之，花費了大量的人力和財力，卻沒有可觀的實效。依靠計算機網(wǎng)絡信息系統(tǒng)，既提高了醫(yī)療器械設備的維修效率，又增加了維修工作的透明度。醫(yī)療器械維修管理系統(tǒng)具有很實用的特點。采用SQL2000數(shù)據(jù)庫平臺，聯(lián)機處理各種數(shù)據(jù)和電子商務各方面問題，擴大了醫(yī)療器械維修規(guī)模；合理監(jiān)督醫(yī)療器械維修，通過計算機連接了各科室和各部門，醫(yī)療器械設備維修中所需要任何數(shù)據(jù)和記錄都可以在計算機網(wǎng)絡平臺得到共享，擁有非常順暢的數(shù)據(jù)流動性。醫(yī)院領導能夠?qū)崟r掌握醫(yī)療設備的維護、檢修情況，可以及時針對問題提出解決措施。此外，醫(yī)療器械維修管理系統(tǒng)能夠分類管理醫(yī)療設備的使用時長和評估設備壽命，可以利用計算機網(wǎng)絡資源，及時更新器械運用，和補充設備所需資料。醫(yī)療器械維修管理系統(tǒng)，還能夠幫助維修技術人員查找設備維修所需資料。醫(yī)院工程科室的領導通過計算機網(wǎng)絡，及時了解設備維修技術人員的具體情況，并得到設備維修人員績效考核的計算結(jié)果，以及醫(yī)院其他科室的服務指數(shù)結(jié)果，有利于加強醫(yī)院的管理，提高醫(yī)院各方面的工作水準。

3幾類高科技技術工具應用介紹

3.1醫(yī)用計算機

計算機故障一般是軟件和硬件兩方面的問題，軟件方面常見的故障是系統(tǒng)問題，解決途徑也很簡單，一般通過恢復系統(tǒng)和殺毒操作等。硬件出現(xiàn)問題的話，就需要修復和更換一些電子器件。

3.2觸覺鉗

觸覺鉗是醫(yī)療器械維修中機電一體化的應用之一，在醫(yī)療器械維修中應用廣泛。主要根據(jù)醫(yī)學鉗子系統(tǒng)的觸覺以及力的反饋能力，進行醫(yī)療機器人的開發(fā)、信息采集和傳遞，獲取充分觸覺信息，觸覺鉗的雙邊遠程遙控操作的同步性和反饋性非常重要［2］。

3.3光學儀器

科研人員逐漸深入認識到光的本質(zhì)，并極大地助力于現(xiàn)代光學研究，推動了光學儀器的開發(fā)應用，幫助醫(yī)療器械維修解決了很多難題，被廣泛運用于儀器的檢測和維修。

4結(jié)語

在今后，需要不斷加強高科技在醫(yī)療器械維修中的研究和應用，不斷創(chuàng)新和優(yōu)化，推動醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

［1］王軍驊，李燕.幾種新型工具及材料在醫(yī)療儀器維修中的應用［J］.醫(yī)療設備信息，2001（9）：66.

第7篇：現(xiàn)代光學測試技術范文

關鍵詞： 偏光片；偏振光學；原理；制造；檢驗

中圖分類號：TN949.199 　 文獻標識碼：B

A Course of Polarizer Knowledge

Part Five The Properties and Examination of Polarizer

FAN Zhi-xin

(Shenzhen Sunnypol Optoelectronics Co., Ltd., Shenzhen Guangdong 518106, China; Department of Applied Physics, Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China)

Abstract: This paper summarize the polarizer knowledge in detailed, include about of the invention and application of polarizer, the basic of polarization optics, the principle of polarizing devices, the structure and manufacture of polarizer, the properties and examination of polarizer, and the technology development and market state of polarizer. It have a common direct sense for new recruits in polarizer industry and a refer value for polarizer research workers.

Keywords: polarizer; polarization optics; principle; manufacture; examination

1　偏光片的性能及指標

LCD偏光片的基本性能指標主要有：光學性能、耐久性能、粘接特性、外觀性能以及其它特殊性能幾個方面。

1.1　偏光片的光學性能

偏光片的光學性能包括：偏振度、透光率和色調(diào)三項主要性能指標，其它還包括防紫外線性能以及半透射型偏光片半透膜的透光率、全反射率和漫反射率指標。在一般LCD產(chǎn)品的使用中，要求偏振度和透光率性能指標越高越好。偏振度和透光率越高，LCD顯示器件的顯示效率就越高，相對能耗就小。但對常規(guī)碘染色的偏光片產(chǎn)品而言，偏振度和透光率是一對矛盾，偏振度越高，透光率就會越低，而且還要受到色調(diào)的約束，因此一般普通型偏光片產(chǎn)品的偏振度都在90～99%之間，透光率在41%～44%之間。三利譜偏光片透射型透光率在42%以上，偏振度在98%以上；反射型反射率在27%以上，偏振度在98%以上；半透射系列透光率為4～24%，反射率為16～28%，偏振度在98%以上；黑白STN系列透光率在42%以上，偏振度在98%以上；彩色STN系列透光率在42%以上，偏振度在99.9%以上；OLED系列透光率在43%以上，偏振度在99.9%以上；3D系列透光率在41%以上，偏振度在98%以上；TFT系列透光率在43%以上，偏振度在99.9%以上。色調(diào)指標主要為滿足人們的視覺習慣，同時要求偏光片產(chǎn)品的色調(diào)偏差要小，以保證LCD產(chǎn)品最終色調(diào)的一致性，這主要由偏光片產(chǎn)品的色度坐標參數(shù)值和它們的控制公差范圍來標識，一般控制公差的范圍越小越好。

1.2　偏光片的耐久性能

偏光片的耐久性技術指標包括耐高溫、耐濕熱、耐低溫和耐冷熱沖擊四項，其中最重要的是耐濕熱性能指標的高低。耐高溫是指偏光片在恒定烘烤溫度下的耐溫工作條件，目前根據(jù)偏光片的技術等級，通常分為通用型：工作溫度為70℃×500HR；中耐久型：工作溫度為80℃×500HR；高耐久型：工作溫度在90℃×500H以上這三個等級。耐濕熱技術指標是指偏光片在恒溫恒濕條件下的耐濕熱工作性能，通常也分為三個技術等級，即通用型：濕熱工作條件為40℃×90%RH×500HR；中耐久型：濕熱工作條件為60℃×90%RH×500HR；高耐久型：濕熱工作條件為：70℃×95%RH×500HR以上。由于構(gòu)成偏光膜的基本材料PVA膜和碘及碘化物都是極易水解的材料，同時也由于偏光片所使用的壓敏膠在高溫高濕條件下容易劣化，因此，在偏光片的耐久性技術指標中最重要的就是耐高溫和耐濕熱指標，如果耐高溫和耐濕熱指標通過，其它耐久性能指標通常都不會發(fā)生問題。

1.3　偏光片的粘結(jié)性能

偏光片的粘接特性技術指標主要指偏光片壓敏膠的各項特性，一般包括：壓敏膠與玻璃基板之間的剝離力、壓敏膠與剝離膜之間的剝離力、偏光片保護膜與偏光片之間的剝離力以及壓敏膠的粘接耐久性。壓敏膠與玻璃基板之間的剝離力也稱粘合劑的粘接強度，這是LCD偏光片產(chǎn)品最重要的粘接特性指標。這個技術指標通常用日本電子機械工業(yè)協(xié)會規(guī)格EIAJ-ED-2521A標準來加以測定，以g/25mm為單位來表示，通常LCD偏光片壓敏膠對玻璃基板的剝離力都規(guī)定在500g/25mm以上，而實際使用中上限一般在1,000g/25mm以下。有實際的事例表明，當粘合劑對玻璃基板的剝離力在500g/25mm以下時，會發(fā)生偏光片在玻璃屏表面粘合后自動剝離和翹曲的現(xiàn)象。

1.4　偏光片的外觀指標

偏光片的外觀性能技術指標主要是指偏光片產(chǎn)品的表面平整度和外觀欠點的個數(shù)，這些技術指標主要影響偏光片產(chǎn)品在貼片時的利用率。這些技術指標在偏光片行業(yè)通常都有著較為一致的技術規(guī)定，一般為每張偏光片產(chǎn)品（500×1,000mm）15個以下不大于150μm的欠點。由于偏光片產(chǎn)品的最終外觀檢查都是采用人工目視檢查，因此在偏光片產(chǎn)品批量生產(chǎn)過程中，外觀欠點的分布會有一定的離散分布，對此，各個偏光片生產(chǎn)企業(yè)都是采用一定的內(nèi)控規(guī)格與交貨規(guī)格的差值來保證交貨質(zhì)量標準。但應該注意，由于150μm已經(jīng)是接近人眼目視分辨的最小極限，尤其是在工業(yè)化大批量生產(chǎn)過程中，檢查人員在長時間作業(yè)中還會產(chǎn)生視覺疲勞，因此150μm的欠點檢查標準是較為合理可信的。

1.5　影響偏光片性能指標的主要因素

影響偏光片性能的主要因素都與偏光片的基本性能指標有關。影響偏光片光學性能技術指標的主要影響因素包括：偏光膜材料的選擇、染色材料的選擇、偏光膜染色、拉伸工藝條件的選擇以及設備能力的限制。這些都涉及到偏光片生產(chǎn)的核心技術，因此偏光片生產(chǎn)企業(yè)對這些材料和工藝條件的選擇都是十分慎重的，一般不會輕易變更。一旦偏光片生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品為客戶所認定通過，偏光片生產(chǎn)企業(yè)就會采取嚴格的生產(chǎn)質(zhì)量管理措施，來保證偏光片產(chǎn)品光學性能的穩(wěn)定。

偏光片產(chǎn)品耐久性技術指標實際包括二個方面的耐久性指標：偏光片的耐久性和壓敏膠粘合劑的耐久性。影響偏光片耐久性的主要影響因素包括：偏光片基本材料的選擇、染色材料的選擇以及偏光片染色、拉伸、復合的工藝條件等要素。一般而言，偏光片所選用的PVA膜分子量越大、拉伸倍率越高，則偏光片的耐久性越好，反之也是一樣。同時偏光片在生產(chǎn)過程中的著色度越好，所用染料的抗解能力越強，則偏光片的耐久性也就越好，因此染料系偏光片的耐久性要遠好于碘染色系偏光片產(chǎn)品的耐久性。

影響壓敏膠粘合劑耐久性的主要因素包括：粘合劑配方的選擇、粘合劑溶劑的選擇、粘合劑調(diào)和工藝條件的選擇、粘合劑干燥工藝條件的選擇以及粘合劑儲存條件的選擇。應該注意，粘合劑的耐久性指標是一個綜合性指標，它的影響是多方面的，而且這是偏光片生產(chǎn)的另一個核心技術，一般偏光片生產(chǎn)企業(yè)在確定了粘合劑的工藝條件之后都不會輕易改變，并且有著嚴格的工藝質(zhì)量管理要求，否則極易造成批量的產(chǎn)品不良。

影響偏光片外觀性能的主要因素也是多方面的，主要有：偏光片生產(chǎn)的環(huán)境凈化條件、偏光片生產(chǎn)的材料選擇、偏光片生產(chǎn)的設備條件、偏光片生產(chǎn)的工藝流程和工藝配方、偏光片包裝、儲存、運輸條件，以及偏光片在客戶使用時的存放環(huán)境和加工方法。總之，偏光片是一種非常"嬌氣"的產(chǎn)品，必須仔細地加以保管和使用，否則就很容易造成表面凹點、黑點和翹曲等表面不良的出現(xiàn)。

1.6　偏光片的選用規(guī)則

A+級產(chǎn)品的面片，原則上選用原廠整張偏光片，部分產(chǎn)品可用TFT無旋光三角料；底片原則上選用原廠整張偏光片。A級產(chǎn)品的面片，一般選用原廠等級整張偏光片，TFT無旋光三角料，或是庫存量較多TFT邊角料偏光片，或者是以后是采購主要渠道供應商的TFT邊角料偏光片，底片用原廠等級整張偏光片或復合底片。B級產(chǎn)品的面片，盡量使用庫存量較少TFT邊角料偏光片、碎料片，或者是以后不再是采購主要渠道供應商的TFT邊角料偏光片，底片用復合底片。客戶有特殊要求時，按客戶要求選用特殊偏光片。

1.7　偏光片的使用方法

輕拿輕放，不能用硬物在表面上推劃，取放時不能折疊。對等級片和邊角料片在投入生產(chǎn)前要進行分色篩選。貼片時，一定要讓LCD表面上殘留的清潔液完全揮發(fā)干凈后，才能貼上偏光片。超寬溫偏光片分切時一定要膠水面朝下放置。

1.8　偏光片的貯存及搬運方法

偏光片的貯存方法：偏光片應貯存在室溫條件下，濕度在75%以下遮光保存；貯放時要求平放；供應商完整包裝偏光片，按供應商標識的堆放高度和堆放位置堆放；快遞包裝的偏光片、散裝堆偏光片，堆放時每300張需單獨隔離支撐堆放。偏光片的搬運方法：偏光片搬運時要放置在搬運物最上層，高度不能超過規(guī)定的堆放高度，并且要輕拿輕放，不能豎放，不能碰壓。儲存條件：產(chǎn)品應密封好，儲存在通風良好、干燥的庫房中，溫度為23±2℃，濕度為60±5%RH；產(chǎn)品的內(nèi)包裝開封后，要及時使用，并按照規(guī)定的儲存環(huán)境存放；在庫房堆放時高度不得超過10箱。包裝：產(chǎn)品每一片之間用隔離紙進行防壓隔離，產(chǎn)品內(nèi)包裝為鋁箔復合袋，具有防光輻射、防潮功能，每袋內(nèi)裝20片，產(chǎn)品外包裝采用紙箱包裝，每箱內(nèi)裝5袋，共計100片。

2　偏光片的檢驗

2.1　偏光片的環(huán)境試驗標準

高溫貯存試驗條件：70℃×500h；判斷標準：單體透過率（T）、偏振度變化（P）≤5%、無曲翹、氣泡、分層、剝離。高溫高濕試驗條件：40℃×95%RH×500h；判斷標準：單體透過率、偏振度變化≤3 %、無曲翹、氣泡、分層、剝離。耐寒試驗條件：-40℃×500h；判斷標準：單體透過率、偏振度變化≤3%、無曲翹、氣泡、分層、剝離。

2.2　測試方法

2.2.1　外觀尺寸測試

環(huán)境條件如果沒有特別注明，測試在室溫條件下進行（23±2℃，60±5%RH）。尺寸檢驗：在室溫下，用直尺和量角儀，分別測量產(chǎn)品的長度、寬度以及角度，測量結(jié)果應符合要求。整片厚度：厚度用千分尺測量三次，并取三次測量的平均值。壓敏膠厚度：用千分尺測出附有壓敏膠和剝離膜時的厚度d1，撕下剝離膜，用甲苯將壓敏膠清洗干凈，再將剝離膜附上，測出厚度d2。壓敏膠層厚度d=d1-d2，至少測試3個點，得到平均值，數(shù)據(jù)應符合要求。外觀檢驗：40W日光燈下，人眼距離偏光片20cm處觀察各種點狀缺陷，平均直徑L大于0.15mm計數(shù)，小于0.15mm忽略不計。

2.2.2　光學性能測試

光學性能檢驗單體透過率，用分光光度計測試400nm到700nm的光譜曲線，用人眼視覺函數(shù)曲線進行修正，得到光學平均值，數(shù)據(jù)應符合要求。偏光片的光學性能主要用三個參數(shù)來判定：透光率T、偏振度P和色調(diào)。透光率T定義為T=I/I0，其中I0表示入射自然光的光強，I表示偏光片的透射光強。透光率表征了偏光片對光能量的傳遞比例。偏振度P定義為P=（I∥-I）/（I∥+I），其中I∥和I分別表示兩個偏光片組合時，透光軸平行和垂直時所對應的透射光強。偏振度表征了當自然光入射到偏光片后，透射光中完全偏振光所占的比率，它表示偏光片的起偏程度，愈接近1愈好。在實際應用中，偏光片有一定的最佳偏振區(qū)，透光率最高可達42%以上，偏振度可達99.9以上；耐溫性H片稍差，約60℃左右，而K片可達80℃以上，目前生產(chǎn)和使用以H片和K片為主，國內(nèi)生產(chǎn)較為普遍的是H片。色調(diào)，顯示產(chǎn)品外觀顏色特征，由400nm到700nm的光譜曲線，根據(jù)CIE-1976標準，計算得到的數(shù)據(jù)應符合要求。

2.2.3　粘接力測試

粘接力檢驗，與玻璃粘接力，切割偏光片樣品25mm寬，180mm長，從一端剝掉剝離膜135mm，用膠輥將樣品貼在玻璃上，壓力為2kg，然后靜置1小時。在材料試驗機上進行90°剝離測試，行進速度為200mm/min，測得的數(shù)據(jù)作為與玻璃粘接力。至少測試3個樣品，得到峰值的平均值作為與玻璃的剝離力。剝離膜，切割樣品，大小為25mm寬，175mm長，將剝離膜剝開75mm，剩下100mm長，然后將偏光片固定住，用夾子夾住剝離膜，以500mm/min的速度進行剝離，測出的數(shù)據(jù)即為剝離力。至少測試3個樣品，得到峰值的平均值作為剝離膜的剝離力。外保護膜，用和剝離膜同樣的方法進行測試。反射膜，用和剝離膜同樣的方法進行測試。耐久性檢驗，切割樣品，大小為20mm寬，50mm長，將樣品貼合在玻璃上，按前面的條件進行試驗，試驗后樣品應符合要求。

2.3　偏光物理實驗

2.3.1　馬呂斯定律實驗

（1）馬呂斯實驗

馬呂斯實驗是1808年馬呂斯（Malus）在實驗上發(fā)現(xiàn)了光的偏振現(xiàn)象的實驗，這個實驗可以用準直光源（細束手電筒、激光筆）、玻璃、亞克力板等來做。使一束光以57 °角入射在玻璃板M上，反射光線以入射角同樣的角度反射到玻璃板N上，當玻璃板N圍繞此反射光線轉(zhuǎn)動時，從N產(chǎn)生的反射光線強度會發(fā)生變化。在M和N的入射面平行時反射光最強，而M和N的入射面垂直時反射光近乎為零。實驗揭示了M的反射光是線偏振光，玻璃板M對振動方向與入射面垂直的光有強烈的反射，對振動方向與入射面平行的光不反射，N的作用是檢測光是否偏振。這個實驗用光波是橫波能給出解釋，而如果認為光波是縱波卻不能給予說明。在馬呂斯實驗中應用的實驗裝置也有教材上稱之為內(nèi)倫貝格反射偏振計。

（2）馬呂斯定律實驗

馬呂斯定律是描述從偏光器件透射出來的光強隨起偏器和檢偏器的主截面之間夾角變化規(guī)律的經(jīng)驗定律。從尼科耳棱鏡透射出的將是單一的線偏振光，電矢量振動方向平行于尼科耳棱鏡的主截面。讓這個線偏振光再入射到第二塊尼科耳棱鏡上，若第二塊尼科耳棱鏡與第一塊尼科耳棱鏡主截面夾角為θ，入射線偏振光的振幅為A0，根據(jù)矢量分析原理，只有平行于第二塊尼科耳棱鏡主截面的投影振動分量A=A0cosθ可以從第二塊尼科耳棱鏡透射出，透射出的光強為I=I0cos2 θ。當θ=0時，則從第一塊尼科耳棱鏡透射出的線偏振光的振動方向平行于第二塊尼科耳棱鏡的主截面，光能全部透射過第二塊尼科耳棱鏡，這樣的裝置稱為平行尼科耳裝置。當θ=π/2時，則從第一塊尼科耳棱鏡透射出的線偏振光的振動方向垂直于第二塊尼科耳棱鏡的主截面，光完全不能透射過第二塊尼科耳棱鏡，這樣的裝置稱為正交尼科耳裝置。馬呂斯定律實驗可以用尼科耳棱鏡做，也可以用其它各種起偏元件做，最簡單就是用手中的偏光片來做。當然光從空氣入射到偏光片表面或者從偏光片出射在與空氣的界面處，都有反射光損失，在扣除反射和吸收的光損失后，才能正確驗證馬呂斯定律。

用大量的偏光片還可以做如下有趣的實驗，理論上，兩偏光片正交：光強I=I0cos2（π/2）=0；在兩張偏光片之間平分角度一張偏光片：I=I0[cos2（π/4）]2=I0/4；兩張偏光片：I=I0[cos2（π/6）]3≈0.42I0；三偏光片：I=I0[cos2（π/8）]4≈0.53I0；四張偏光片：I=I0[cos2（π/12）]5≈0.84I0；五張偏光片：I=I0[cos2（π/16）]6≈0.89I0；N（無窮多）偏光片：I≈I0[cos2（π/N）]N= I0[1-sin2（π/N）]N≈I0。由此可以理解扭曲排列液晶盒旋光后光透過。

2.3.2　布儒斯特定律實驗

一般情況下，光從空氣入射到透明材料中，反射光和折射光都是部分偏振光，反射光電矢量在垂直入射面方向相對強，折射光電矢量在平行入射面方向相對強。當光以某特定角度θB入射，滿足公式：tanθB=n，反射光和折射光互相垂直，反射光偏振方向垂直入射面，為S光；反射光中沒有P光分量。這個現(xiàn)象是布儒斯特于1815年發(fā)現(xiàn)的，稱為布儒斯特定律。布儒斯特定律是一些偏光元件的起偏原理，布儒斯特定律實驗可以用各種反射材料和偏光元件以及量角器來做，最簡單的實驗是用偏光片觀察地板瓷磚釉面或者桌面油漆鏡面對房間吊燈光的反射。首先轉(zhuǎn)動偏光片總有反射光透射極大和極小的變化，反射光是部分偏振光，電矢量振動方向以水平方向居多。當透過偏光片的反射光極強時，沿水平橫向標記出偏光片透光軸方向，也可以沿垂直縱向標記出偏光片吸光軸方向。再把偏光片透光軸轉(zhuǎn)到垂直地面方向，也就是吸光軸轉(zhuǎn)到平行地面方向，移動實驗者與吊燈之間的距離，總能找出透光極弱的位置，用米尺測出這個位置對應的燈與反射點的水平距離l和垂直高度h，就能由公式tanθB=l/h=n方便地計算出作為反射鏡面材料的折射率。這個實驗不僅是測試透明材料折射率的方法之一，實際上也是通常人們在生產(chǎn)實踐中因地制宜確定偏光片透光軸方向的有效方法。

2.3.3　偏振光檢驗方法實驗

（1）偏振光的獲得

光有五種偏振狀態(tài)，即自然光、部分偏振光、圓偏振光、橢圓偏振光以及線偏振光，這五種偏振狀態(tài)如何產(chǎn)生又如何檢驗是哪種偏振光，是普通物理光學教材都予以介紹過的。普通光源，電致發(fā)光如燈泡，化學反應和熱致發(fā)光如燃燒等，發(fā)出的光是自然光；自然光經(jīng)過透明材料的折射和反射可以獲得部分偏振光；自然光和部分偏振光通過尼科耳棱鏡等偏光元件可以變成線偏振光。自然界的大多數(shù)光源發(fā)出的都是自然光，但把光源放在強磁場中，電子作拉莫爾進動，其電磁輻射就是圓偏振光或者橢圓偏振光。獲得橢圓偏振光的簡單方法是用一塊尼科耳棱鏡和一枚云母片，或一張偏光片和一張補償膜，自然光經(jīng)過偏光片就變成線偏振光，線偏振光通過補償膜一般情況下就變成橢圓偏振光，特殊情況下變成圓偏振光或還是線偏振光。

（2）偏振光的檢驗

光的偏振現(xiàn)象可以借助于兩張同樣的偏光片和一張1/4補償膜進行觀察，通過一張偏光片直接觀察光源，如果沒有強弱變化，表明光源是自然光或者是圓偏振光；如果有強弱變化，表明光源是部分偏振光或者是橢圓偏振光，如果強弱反差很大，弱時幾乎為零，則表明是線偏振光。用1/4波片可以把圓偏振光和橢圓偏振光變成線偏振光，但不能把自然光和部分偏振光變成線偏振光，而將偏光片與1/4波片組合使用，就可以把五種光都給區(qū)分開來，達到檢驗鑒別自然光、部分偏振光、圓偏振光、橢圓偏振光、線偏振光的實驗目的。

2.3.4　玻片堆制備實驗

相比較而言，玻片堆是最容易制作的偏光元件。此“玻片”非彼“波片”，玻片是玻璃片，可以用LCD用超白超平超薄玻璃片，厚度有0.4mm、0.7mm、1.1mm等，也可以用化驗室常見的試玻片。波片是波晶片，是用石英或云母等雙折射晶體制成的薄片。直接把玻璃片疊放起來就可以制成玻片堆，但玻璃片與玻璃片之間的空氣間隙太薄可能引起薄膜干涉現(xiàn)象。不仿用雙面膠條，約0.1mm厚，貼在玻璃片兩側(cè)或兩端作為間隔。每片玻璃之間留出與玻璃片厚度大致相同的位錯臺階邊，使玻片堆成傾斜排列形式。

由菲涅耳反射率和透射率公式可知，在布儒斯特角θB處，θi+θt=90°，rp=0，Rp=0。

取玻璃折射率典型值為1.5，θB=56.3° ，得到RS≈0.15，可知光強每經(jīng)過一個界面就反射損失約15%，但都是S分量。由10片玻璃疊放制成的玻片堆就足夠達到起偏作用，透射光中S分量已經(jīng)反射損失殆盡，偏振度已經(jīng)在99%以上。

2.4　偏光片實驗

2.4.1　偏光片偏振干涉實驗

本實驗可以用偏光片和塑料薄膜、膠片、尺、云母片、液晶盒等來做。一個平行平面波片放置在兩枚起偏器P和檢偏器A之間，當波長為 的單色線偏振光垂直入射到波片時，求通過檢偏器A的干涉光強。厚度為d的波片使o光和e光產(chǎn)生的光程差是

δ=Δnd=(ne-no)d

相位差是

φ=■（ne-no）d

用α表示P和A之間的夾角，用θ表示波片光軸與P之間的夾角，干涉光強表達式是

PA時

PA時

I=I0sin22θsin2■

沒有雙折射樣品時，轉(zhuǎn)動A，光強變化規(guī)律，從0°360°，經(jīng)歷最亮到最暗，0°、180°最亮，90°、270°最暗。當樣品很薄時，雙折射干涉光程差很小，可見光都沒有干涉極大，樣品在正交偏光場下就暗，在平行偏光場就亮。樣品很厚，可見光總有幾個波長滿足干涉極大，也另有幾個波長干涉極小，無論是正交還是平行偏光場，樣品都比較白，沒有暗態(tài)。當樣品厚度適當，在45°處正交，I=I0sin2(δ/2)，平行，I=I0cos2(δ/2)，可見光只有一個波長滿足干涉極大，一個滿足干涉極小時，這兩個波長就是顏色互補。白光中缺少某個波長，就顯示互補色著色。

2.4.2　偏光片偏振度測試實驗

偏光片偏振度測試實驗需要用到分光光度計儀器，也可以用點光源和光電池布置好光路搭建簡易測試裝置。無色透明材料通常需要測試的性能指標有透光率和霧度，有色透明材料加上色調(diào)指標，偏光片再加上偏振度這個特殊的而且是主要的指標。

透光率是透明或半透明材料的光線透過率，以透過材料的光通量與入射光通量之比的百分率表示，用一束平行光垂直照射到試樣上，透過試樣的光通量I與照射到式樣上的入射光通量I0之比的百分率，透光率T=I/I0，測試儀器為霧度計或光度計。對于用某一單一波長的單色光測量的透光率稱之為單色光透光率，測試儀器為分光光度計。樣品表面應平整光滑，厚度均勻，不同厚度測試結(jié)果不能比較。偏振度P定義為P=(I∥-I)/(I∥+I)，其中，I∥和I分別表示兩個偏光片組合時透光軸平行和垂直時所對應的透射光強。霧度是透明或半透明材料的內(nèi)部或表面由于光散射造成云霧狀或混濁的外觀，以散射的光通量與透過材料的光通量之比的百分率表示，用一束平行光垂直照射到試樣上，以部分平行光偏離入射方向大于2.5 的散射光通量Td與透過樣品的光通量T2之比的百分率，它是通過測量無試樣時入射光通量T1與儀器造成的散射光通量T3，有試樣時通過試樣的光通量T2與散射光通量T4，按計算式H(%)=[(T4/T2)-(T3/T1)]×100≈(T4/T2) ×100計算得到霧度值，測試儀器為霧度計，對樣品表面要求無污染和擦傷。不同厚度，測試結(jié)果不可比較。一般透射型偏光片的透光率T>42%，偏振度P>98%，霧度H

2.4.3　簡易吸收偏光片制備實驗

實驗室自制簡易吸收偏光片用到的主要原料及工具有聚乙烯醇、碘化鉀、蒸餾水、無水酒精、玻璃片、電爐、三口燒瓶、攪拌器、燒杯、鼓風干燥箱等。

制作過程，稱取聚乙烯醉10g，放在500mL三口燒瓶中，加蒸餾水400mL，用水浴加熱煮沸，用攪拌器不停攪拌，使其完全溶解成膠狀。稱取碘0.5g，放入燒杯中，加蒸餾水50mL，再加1g碘化鉀，攪拌使其完全溶解。等聚乙烯醇溶液降溫到60～70℃，慢慢加入已配好的碘溶液。邊加邊攪拌，直至全部加完，注意攪拌均勻。這時聚乙烯醇膠體的顏色由淡棕色變成深紅棕色，將已加了碘的聚乙烯醇膠體倒在干凈的玻璃上，用玻璃棒攤平。所用配料可攤1,500cm2的偏光片。隨著膠體溫度慢慢下降，膠體的顏色由深紅棕色變成藍綠色、藍色、深藍色、深藍紫色。把經(jīng)過處理的玻璃片平放在干凈、干燥的無塵室內(nèi)，讓加了碘的聚乙烯醇自然晾干，使其成膜。將晾干的加了碘的聚乙烯醇塑膠薄膜，用刀片從一角撬起，用手輕拉，整片薄膜可從玻璃片上脫下，根據(jù)需要制作的偏光片大小，剪成適當寬度的長條帶。為方便拉伸，可將薄膜兩端纏繞在圓棒如鉛筆桿上，拉伸時溫度以60～70℃為宜，拉伸量3～4倍。加熱方法有多種，可以用裝滿70℃左右熱水的熱水瓶加熱，可以用電爐余溫加熱，可以用電吹風加熱，還可以用電烙鐵加熱鋼管加熱。拉伸方法，雙手分別抓住纏繞著加碘聚乙烯醇膠條帶的兩根圓棒，向相反方向用力拉拽，邊拉拽邊讓膠條帶從右向左緩慢移動通過熱源，重復拉拽直至加碘聚乙烯醇塑膠薄膜在熱和拉力作用下，由原來深藍紫色變成透明度很強的淡青色為止。

清洗，將已拉伸的加碘聚乙烯醇塑膠條帶，放在無水酒精中浸泡十幾分鐘，洗掉表面殘存的碘化鉀、碘和指紋等污物。裝片，將經(jīng)過處理的塑膠條帶剪成小塊，夾在兩塊干凈的玻璃片中，玻璃邊緣用透明膠帶封好即為成品。

2.4.4　簡易散射偏光片制備實驗

實驗室自制簡易散射偏光片，可以用剪切液晶調(diào)光玻璃來做，需要用到的原材料包括向列相液晶、柔性紫外固化膠、襯墊料和玻璃片，工具就是紫外光燈、小瓶、注射器等。在小瓶中把液晶和紫外膠混合均勻，液晶與紫外膠的比例在1:2～2:1之間都可以，把玻璃片清洗干凈，撤布上襯墊料，合上兩片玻璃，留出適當錯位臺階。用注射器把液晶膠滴在臺階處，靠毛細現(xiàn)象把液晶膠灌注進兩片玻璃間隙中。調(diào)節(jié)紫外光燈與玻璃距離控制紫外光強度，先摸索出紫外光曝光固化時間規(guī)律，例如1分鐘之內(nèi)不發(fā)生從透明到白色的變化，1分鐘后才發(fā)生變化。掐在1分鐘之前，關閉紫外燈，對上下兩個玻璃片在一個方向同向或反向反復推拉進行剪切。之后再次開燈曝光，使之發(fā)生相分離并完全固化。

制品外觀是半透明狀態(tài)，不是散射毛玻璃狀態(tài)。偏光顯微鏡中能看到剪切液晶微滴是拉長的長橢球狀，而不是一般聚合物分散液晶中的圓球狀。分光光度計光譜測試表明，制品在可見光范圍有接近50%的透光率，偏振度能達到80%以上。隔著制品觀察液晶電腦屏幕，當剪切方向與液晶顯示器表面吸收偏光片透光軸垂直時，圖像最清晰，當剪切方向與液晶顯示器表面偏光片透光軸平行時，圖像最模糊。

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第8篇：現(xiàn)代光學測試技術范文

關鍵詞：測控技術；儀器發(fā)展

隨著現(xiàn)代科學技術日新月異的發(fā)展，以信息技術產(chǎn)業(yè)為支柱的知識經(jīng)濟也隨之迅速發(fā)展，人類已經(jīng)逐漸進入信息社會，各種高新科技也愈來愈多地融合滲入到測量領域和儀器儀表行業(yè)。作為測量領域唯一的本科專業(yè)，測控技術與儀器已經(jīng)發(fā)展成為當今信息科學技術學科領域的重要分支，是研究信息的獲取和預處理，以及對相關要素進行控制的理論與技術；是集光、機、電、自動控制技術、計算機技術與信息技術多學科相互融合和滲透而形成的一門高新技術密集型綜合學科。

1 測控技術的發(fā)展

自古以來，測控技術就是人類生活和生產(chǎn)的重要組成部分。人們最初的測控嘗試都是來自于生產(chǎn)和生活的需要：對時間的測控要求，人類發(fā)明了日晷，用它來測量時間；對空間的測控要求，人類開創(chuàng)了點線面相關的理論，用它來描述空間。當今社會對測控技術的要求當然不會僅僅停留在這些初級階段，隨著科學技術日新月異的發(fā)展，測控技術進入了全新的時代。現(xiàn)代的測控技術是信息科學技術的源頭，是光學、精密機械、電子、計算機與信息技術多學科互相滲透而形成的一門高新技術密集型綜合性技術。它所涉及到得領域極其廣泛，小到制造車間的檢測，大到衛(wèi)星火箭發(fā)射的監(jiān)控，無不與測控技術有著緊密的聯(lián)系。

測控技術在當今社會發(fā)展中起著不可或缺的關鍵作用。科學的發(fā)展、突破往往是以檢測儀器和技術方法上的突破為先導的，在諾貝爾物理和化學獎中大約有1/4是屬于測試方法和儀器創(chuàng)新。測控技術在工作生產(chǎn)中起著把關者和指導者的作用，廣泛應用于電力、電子、建筑工程等行業(yè)。當今信息化時代，儀器的作用主要是通過測量獲取信息，是智能行動的依據(jù)。作為一種信息的工具，儀器起著不可或缺的信息源的作用。中國的兩彈一星之父錢學森院士說：“新技術革命的關鍵技術是信息技術。信息技術由測控技術、計算機技術、通訊技術三部分組成。測控技術則是關鍵和基礎。”由此，測控技術的地位可見一斑。

1.1 配合數(shù)控設備的技術創(chuàng)新？。數(shù)控設備的主要誤差來源可分為幾何誤差和熱誤差。對于重復出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差，可采用軟件修正；對于隨機誤差較大的情況，要采用實時修正方法。對于熱誤差，一般要通過溫度測量進行修正。中國機床行業(yè)市場萎縮同時又大量進口國外設備的原因之一就是因為這方面的技術沒有得到推廣應用。為此，我國需要自主開發(fā)高速多通道激光干涉儀。？？

1.2 運行和制造過程的監(jiān)控和在線檢測技術。綜合運用圖像、頻譜、光譜、光纖以及其它光與物質(zhì)相互作用原理的傳感器具有非接觸、高靈敏度、高柔性、應用范圍廣的優(yōu)點。在這個領域綜合創(chuàng)新的天地十分廣闊，如振動、粗糙度、污染物、含水量、加工尺寸及相互位置等。

1.3 配合信息產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)科學的技術創(chuàng)新？為了在開放環(huán)境下求

得生存空間，沒有自主創(chuàng)新技術是沒有出路的。因此應該根據(jù)有專利權(quán)、有技術含量、有市場等原則選擇一些項目予以支持。根據(jù)當前發(fā)展現(xiàn)狀，信息、生命醫(yī)學、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等領域需要的產(chǎn)品應給予優(yōu)先支持。

2 儀器的發(fā)展

2.1 引言

儀器是人類認識世界的基本工具，也是信息社會人們獲取信息的主要手段之一。隨著信息時代和網(wǎng)絡時代的來臨，傳統(tǒng)儀器已不能滿足科技以及社會生產(chǎn)的需要。儀器已不再是簡單的機械或電子設備，而是融合了機械、電子、光學、計算機、材料化學、物理學、化學、生物學、系統(tǒng)工程等學科和先進制造技術的一門綜合性技術。

隨著電子技術、半導體技術和計算機技術的不斷發(fā)展和成熟，尤其是嵌入式處理器的應用，使測試過程中的每一個環(huán)節(jié)都可能用到各種現(xiàn)代化的新技術，使儀器科學與技術領域出現(xiàn)了完全突破傳統(tǒng)概念的新一代儀器――智能儀器，從而開創(chuàng)了儀器、儀表的一個嶄新的時代。智能儀器憑借其高性能、多功能、體積小、功耗低等優(yōu)勢，迅速地在家用電器、工業(yè)控制中得到了廣泛的應用。1987年，VXI總線的誕生標志著儀器與自動測試技術發(fā)展進入了一個嶄新的階段，虛擬儀器的概念也深入人心，應用領域不斷拓展。

2.2智能儀器

2.2.1 智能儀器的基本組成與特點

智能儀器由硬件和軟件兩大部分組成。硬件部分主要包括主機電路、模擬量輸入/輸出通道、人機接口電路、通信接口電路。軟件分為監(jiān)控程序和接口管理程序兩部分。它的特點如下：智能儀器使用鍵盤代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器中的旋轉(zhuǎn)式或琴鍵式切換開關來實施對儀器的控制，從而使儀器面板的布置和儀器內(nèi)部有關部件的安排不再相互限制和牽連；微處理器的運用極大地提高了儀器的性能；智能儀器運用微處理器的控制功能，可以方便地實現(xiàn)量程自動轉(zhuǎn)換、自動調(diào)零、觸發(fā)電平自動調(diào)整、自動校準、自診斷等功能，有力地改善了儀器的自動化測量水平；智能儀器具有友好的人機對話的能力，使用人員只需通過鍵盤打入命令，儀器就能實現(xiàn)某種測量和處理功能；智能儀器一般都配有GPIB或RS232等通信接口，使智能儀器具有可程控操作的能力。

2.2.2 智能儀器的原理

傳感器拾取被測參量的信息并轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)濾波去除干擾后送入多路模擬開關；由單片機逐路選通模擬開關將各輸入通道的信號逐一送入程控增益放大器，放大后的信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應的脈沖信號后送入單片機中；單片機根據(jù)儀器所設定的初值進行相應的數(shù)據(jù)運算和處理（如非線性校正等）；運算的結(jié)果被轉(zhuǎn)換為相應的數(shù)據(jù)進行顯示和打印；同時單片機把運算結(jié)果與存儲于片內(nèi)閃速存儲器或電可擦除存貯器內(nèi)的設定參數(shù)進行運算比較后，根據(jù)運算結(jié)果和控制要求，輸出相應的控制信號（如報警裝置觸發(fā)、繼電器觸點等）。此外，智能儀器還可以與PC機組成分布式測控系統(tǒng)，由單片機作為下位機采集各種測量信號與數(shù)據(jù)，通過串行通信將信息傳輸給上位機――PC機，由PC機進行全局管理。

2.2.3 智能儀器的應用及發(fā)展情況

智能化測量控制儀表的發(fā)展尤為迅速。國內(nèi)市場上已經(jīng)出現(xiàn)了多種多樣智能化測量控制儀表，例如，能夠自動進行差壓補償?shù)闹悄芄?jié)流式流量計，能夠進行程序控溫的智能多段溫度控制儀，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字PID和各種復雜控制規(guī)律的智能式調(diào)節(jié)器，以及能夠?qū)Ω鞣N譜圖進行分析和數(shù)據(jù)處理的智能色譜儀等。

近年來，智能儀器的發(fā)展十分迅速，尤其是現(xiàn)代光學、電子學、生物學、物理學、微機械等領域的一些最新研究成果，已經(jīng)迅速地應用于儀器、儀表中，使現(xiàn)代測控技術與智能儀器的發(fā)展出現(xiàn)了一些新的特點，主要包括：高速度、智能化、集成化、小型化和微型化、多功能化、網(wǎng)絡化。

參考文獻：

第9篇：現(xiàn)代光學測試技術范文

【關鍵詞】 暗碼 保護層厚度 真?zhèn)舞b定 硬度

1 背景技術

鋁合金應用越來越多，鋁合金門窗在現(xiàn)代建筑中普遍被應用，假冒鋁合金門窗的事件屢次出現(xiàn)。鋁合金門窗鑒定通常的鑒定方法有光學分析、表面氧化膜分析、槽口寬度、高度和內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)尺寸分析、成分分析、硬度分析等，本文主要介紹一種快捷的鑒定方法，可快速給出鑒定結(jié)果，我們應用UV紫外線檢測技術鑒定涉案型材是否存在正品所擁有的暗碼標示進行檢測，借助切片研磨和場發(fā)射電子顯微鏡技術對涉案型材的表面保護層厚度進行鑒定，應用維氏硬度測試技術對型材進行硬度測試，通過上述的技術應用快速給出正確的鑒定結(jié)果。

2 微量物證技術在鋁合金門窗真?zhèn)舞b定中的技術應用方案

關鍵點：針對鋁合金門窗的真?zhèn)舞b定，現(xiàn)場取樣對其進行光學分析、涂層厚度及硬度分析等微量物證鑒，定給出有效、客觀的原因鑒定結(jié)果；第一步：現(xiàn)場取樣，對承包方用于營房工程的涉案鋁合金門窗進行隨機取樣。并把某鋁業(yè)公司的比對門窗一起帶回鑒定所進行鑒定；第二步：對所有鋁合金門窗進行UV紫外線檢測；比對鋁合金門窗有暗碼標示，涉案鋁合金門窗無暗碼標示； 第三步：對所有鋁合金門窗的表面保護層厚度進行檢測；比對鋁合金門窗表面保護層平均厚度為15.2微米，現(xiàn)場取樣的鋁合金門窗表面保護層平均厚度為8.72微米；第四步：對所有鋁合金門窗進行金屬材料維氏硬度測試；比對鋁合金門窗硬度都在HV80以上，現(xiàn)場取樣的鋁合金門窗硬度都在HV80以下。

3 實際案例

以下就是一個真實的案例，某鋁業(yè)公司上訴某承包公司侵犯商標專用權(quán)，因案件審理需要，需對某部隊營房工程承包方所用的鋁合金門窗進行真?zhèn)舞b定，委托我司法鑒定所，我所派兩名司法鑒定人員對現(xiàn)場進行勘察并取樣進行鑒定；

3.1鑒定過程

（1）現(xiàn)場取樣，對涉案鋁合金門窗現(xiàn)場取樣，取得鋁合金門窗邊框、中框、底框各一根（如圖1），某鋁業(yè)公司提供的比對鋁合金門窗邊框、中框、底框各一根（如圖2）。

（2）暗碼測試，對所有鋁合金門窗進行UV紫外線檢測，現(xiàn)場取樣的鋁合金門窗邊框、中框、底框進行暗碼測試，均無暗碼標示（見圖3）；比對鋁合金門窗的邊框、中框、底框進行暗碼測試均有暗碼標示（見圖4）；

（3）表面保護層厚度測試，對現(xiàn)場取樣的鋁合金門窗進行場發(fā)射電子顯微鏡測試（如圖5）對比對鋁合金門窗進行場發(fā)射電子顯微鏡測試（如圖6）；厚度測試匯總（表1）；

（4）金屬材質(zhì)維氏硬度測試，對現(xiàn)場取樣的鋁合金門窗進行維氏硬度測試結(jié)果（表2）

對比對鋁合金門窗進行維氏硬度測試結(jié)果（表2）

3.2綜上所述

我所對現(xiàn)場取樣的鋁合金門窗和某鋁業(yè)公司提供的比對鋁合金門窗進行鑒定，通過暗碼檢測，發(fā)現(xiàn)所有比對鋁合金門窗通過UV紫外線檢測都發(fā)現(xiàn)“LPSK”的暗碼標示。所有現(xiàn)場取樣的鋁合金門窗通過UV紫外線檢測都沒有發(fā)現(xiàn)“LPSK”的暗碼標示；對所有比對的鋁合金門窗作表面保護層厚度檢測發(fā)現(xiàn)平均厚度為15.2微米，而現(xiàn)場取樣的鋁合金門窗平均厚度為8.72微米，不符合某鋁業(yè)有限公司產(chǎn)品要求；對所有比對鋁合金門窗作材質(zhì)維氏硬度測試，結(jié)果硬度大于HV80，而現(xiàn)場取樣的鋁合金門窗硬度都小于HV80；

3.3鑒定結(jié)果

涉案鋁合金型材與某鋁業(yè)公司提供的比對品型材在暗碼、保護層厚度等物證特征不具有同一性，確定非某部隊所要求用的型材。

參考文獻：