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一种紫外线透过率测试仪
时间: 2019-07-22点击量:
本实用新型涉及一种紫外线透过率测试仪,包括辐射源、透过率检测装置和计算机,所述的透过率检测装置包括积分球、余弦接收器、第一光纤光谱仪、第二光纤光谱仪,积分球上设有参比孔和样品孔,参比孔经光纤连接第一光纤光谱仪,样品孔连接余弦接收器,余弦接收器经光纤连接第二光纤光谱仪,辐射源、第一光纤光谱仪、第二光纤光谱仪分别连接计算机。本实用新型采用积分球真实地模拟了自然状况的太阳光,采用参比光路和样品测试光路的双光束光路,克服了辐射源引起的误差,测量准确度高;采用光纤光谱仪大大缩短了测试时间;采用可切换的滤光片可以用来测试含荧光物质的样品的荧光效应。
 
一种紫外线透过率测试仪
(一)技术领域本实用新型涉及一种紫外线透过率测试仪。
(二)背景技术随着人们对紫外线对人体危害的进一步认识,澳大利亚、新西兰、欧美等国家近几年相继提出针对纺织品、化妆品、太阳镜、雨伞等产品必须具备一定的抗紫外线能力,保护人体的安全。对该要求,国内也制定了相应的国标,但与此相应的检测能力和产品研发还没有达到相应的水平。现有的紫外线透过率测试仪工作原理如图1所示:紫外线辐射源为测试提供充足且稳定的紫外线辐射能量。单色器将辐射源的紫外线辐射能量色散,以便进行光谱测量。积分球可计算出由样品出射的所有方向(直射和漫射)的光谱辐射通量。检测器为光电倍增管组成,将信号经放大和处理后,输入计算机,进行信号的最后处理。从结构上可以看出,该仪器基本上是一台紫外可光光度计加积分球的组合,不是真实的模拟自然光,紫外线垂直照射到样品上,不同的表面形状(如纺织面料的纹理)就会产生很大的误差。并且在测试透过率时由于采用光敏传感器和单色器配合,驱动电机需要进行逐个波长检测,耗时长,尤其在做多样品时,需反复驱动电机,浪费时间,误差也越来越大。
(三)实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种结构简单、测量准确度高的紫外线透过率测试仪。
所述的紫外线透过率测试仪,包括辐射源、透过率检测装置和计算机,所述的透过率检测装置包括积分球、余弦接收器、第一光纤光谱仪、第二光纤光谱仪,积分球上设有参比孔和样品孔,参比孔经光纤连接第一光纤光谱仪,样品孔连接余弦接收器,余弦接收器经光纤连接第二光纤光谱仪,辐射源、第一光纤光谱仪、第二光纤光谱仪分别连接计算机。
本实用新型的积分球与现有技术中的积分球作用不同,本实用新型采用积分球的目的在于使得辐射源发出的光线经积分球后成为漫反射光线,使得光线方向与自然光相同。光纤光谱仪采用光栅分光,各波长的光线照射到CCD检测器,可以直接检测各波长的光强。而光纤光谱仪能在几秒内完成对样品的测试和计算,是当今测试UPF速度最快的仪器,较传统方法的测试时间大大缩短。光纤光谱仪的工作原理在于首先通过测量太阳光中UV-A和UV-B波段各个波长紫外线对样品的透过率,结合相对红斑量光谱影响力和太阳光谱辐射度计算紫外遮挡系数UPF。
进一步,所述的余弦接收器与样品孔之间设有可切换的仅允许紫外线透过的滤光片。当用来测试含荧光物质的样品的荧光效应时,分别使得透过样品后的光线通过和不通过滤光片,通过两次测试得到的差值即可计算得出样品的荧光效应。该滤光片可以采用由电机带动旋转的结构。
再进一步,所述的辐射源为脉冲氙灯。本实用新型采用脉冲氙灯和积分球来模拟自然状况的太阳光,采用脉冲的方式是为了尽量减少氙灯产生的热量对测试样品因温度升高引起的变化;氙灯是最接近太阳光光谱的灯源,色温为6000K,与夏日正午的色温一致;氙灯发出的光线经积分球后成为漫反射光线,与自然光相同。
本实用新型用于测试时,样品置于样品孔与余弦接收器之间,当余弦接收器与样品孔之间设有滤光片时,样品置于样品孔与滤光片之间。脉冲氙灯发出的光直接进入积分球,在球内多次反射后从样品孔和参比孔射出,形成漫反射光源,参比孔的光线进入石英光纤到光纤光谱仪,样品孔射出的光线经样品后成为散射光,用余弦接收器聚焦到石英光纤再到光纤光谱仪,光纤光谱仪把入射光经光栅进行分光并检测各波长的光强,最后数据被送给计算机处理。计算机同时提供脉冲氙灯和光纤光谱仪的所需电源、控制信号、信号转换等功能。显然本实用新型的计算机应作广义理解,只要其中含有控制模块、数据处理模块、显示模块,即可认为是本实用新型的计算机。
本实用新型采用积分球真实地模拟了自然状况的太阳光,采用参比光路和样品测试光路的双光束光路,克服了辐射源引起的误差,测量准确度高;采用光纤光谱仪大大缩短了测试时间;采用可切换的滤光片可以用来测试含荧光物质的样品的荧光效应。
(四)附图说明图1为现有技术中紫外线透过率测试仪的工作原理图。
(五)具体实施方式下面结合实施例对本实用新型作进一步说明,但本实用新型的保护范围并不限于此。
参照图2,一种紫外线透过率测试仪,包括辐射源、透过率检测装置和计算机,所述的透过率检测装置包括积分球、余弦接收器、第一光纤光谱仪、第二光纤光谱仪,积分球上设有参比孔和样品孔,参比孔经光纤连接第一光纤光谱仪,样品孔连接余弦接收器,余弦接收器经光纤连接第二光纤光谱仪,辐射源、第一光纤光谱仪、第二光纤光谱仪分别连接计算机。余弦接收器与样品孔之间设有可切换的仅允许紫外线透过的滤光片。辐射源为脉冲氙灯。
 
本实用新型用于测试时,样品置于样品孔与滤光片之间。脉冲氙灯发出的光直接进入积分球,在球内多次反射后从样品孔和参比孔射出,形成漫反射光源;参比孔的光线进入石英光纤到光纤光谱仪;样品孔射出的光线经样品后成为散射光,再由余弦接收器聚焦到石英光纤再到光纤光谱仪,光纤光谱仪把入射光经光栅进行分光并检测各波长的光强,最后数据被送给计算机处理。
如果需要测试样品的荧光效应,只要使得透过样品后的光线通过滤光片,滤去可去光,只允许紫外线通过,将测得数值与光线不通过滤光片时测得数据进行计算处理即可得到样品的荧光效应。

 
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