[发明专利]一种多角度光泽度仪的光学系统及其实现方法

说明书

一种多角度光泽度仪的光学系统及其实现方法，它包括光源组，所述光源组发出的入射光通过对应的第一聚光透镜变成平行光射出，分别以对应的光轴方向直接照射到被测物体表面，通过物体表面的镜面漫反射再分别经过对应第二聚光透镜把沿光轴方向的平行光分别汇聚到对应硅光电池上，其特征在于：短焦成像镜头把被测物体表面成像在面阵CCD感光面上，ARM控制器控制面阵CCD采集系统。本发明实现了角度拓展，即用单角度光路实现三角度光泽度测量，用三角度光路实现五角度光泽度测量。实现光泽度仪的小型化，另外采用视频拍照，可通过图像处理算法，判断产品表面缺陷，选择正确的测量部位，实现可测量部位的可追溯性，保证测量结果的准确性。

技术领域

本发明属于物质分析检测仪器技术领域，具体讲就是涉及一种多角度光泽度仪的光学系统及其实现方法。

背景技术

光泽度仪是采用光电反射式工作原理测定物体表面光亮程度的仪器。光泽度是物体的一种重要的表观属性，是人们评价产品质量的重要依据之一。因此，广泛应用于涂料、纸张、塑料、陶瓷、大理石等建材及装饰性金属材料、纺织品、皮革加工、包装等工业部门。

随着经济的发展，市场对工业产品表面质量的要求日趋严格，因此，越来越多的行业需用光泽度仪来检测它们各自的产品。依据JJG696-2002《镜面光泽度计和光泽度板检定规程》的规定，光泽度仪的常用角度为20°,45°,60°,75°,85°。目前，市场上存在的光泽度仪大都是单角度的或者三角度的，不能满足检定规程提出的五个角度要求。如果需要检测产品种类较多，单角度或三角度光泽度仪都不能满足要求。目前常见的光泽度仪的工作原理是在规定人射角和规定光束的条件下照射样品，得到镜向反射角方向的光束，其产品结构由光源、透镜、接收器和显示仪表等组成。其中三角度光泽度仪的设计原理是三套光源，三套光路结构，三套接受器和显示仪表组成。这种传统结构是单纯的硬件组合、结构复杂，制造成本高。如果按此原理设计3个以上角度的光泽度仪时，就存在安装空间不够的缺点，必然增加仪器体积和重量使仪器比较庞大。另外，对于同一样品，不同部位，其光泽度也有差别，如果表面有缺陷的话，更是影响测量准确度。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有的多角度光泽度仪体积庞大，容易受待测物体表面缺陷影响测量准确度的技术缺陷，提供一种多角度光泽度仪的光学系统，结构简单，体积小，可靠性高，成本低廉。具有视频拍照，可排除产品表面缺陷，实现可测量部位的可追溯性，保证测量结果的准确性。

技术方案

为了实现上述技术目的，本发明设计的一种多角度光泽度仪的光学系统，它包括光源组，所述光源组发出的入射光通过对应的第一聚光透镜变成平行光射出，分别以对应的光轴方向直接照射到被测物体表面，通过物体表面的镜面漫反射再分别经过对应第二聚光透镜把沿光轴方向的平行光分别汇聚到对应硅光电池上，其特征在于：短焦成像镜头把被测物体表面成像在面阵CCD感光面上，ARM控制器控制面阵CCD采集系统。

进一步，所述光源组为单角度入射光源，入射角度为20°或45°或60°。

进一步，所述光源组为三角度入射光源，入射角度为20°，45°，60°。

上述多角度光泽度仪的实现方法，其特征在于，它包括以下几个步骤：

(1)制作若干块从低到高的标准光泽度标准板，每块光泽度标准板在角度20°,45°,60°,75°,85°都具有对应的光泽度标准数值，并以此若干块标准光泽度标准板的光泽度为标准比对数值；

(2)确定用虚拟角度代替实际角度的对应法则，即45°单角度实现20°，45°，60°的三角度测量，60°单角度实现45°，60°，75°的三角度测量，75°单角度实现60°，75°，85°的三角度测量，20°，60°,85°三角度实现20°,45°,60°,75°,85°五角度的测量；

(3)用现有单角度光泽度仪测量上述若干块标准板按照上述步骤(2)确定的相应三个角度入射光对应的电压值；