[發明專利]一種液體散射測量裝置及其測量方法

有效

• 申請號: 201811312029.8
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109540844B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 甘海勇;吳厚平;劉子龍;馮國進;赫英威;徐楠;林延東
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院
• 主分類號: G01N21/49
• 分類號: G01N21/49
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明涉及光輻射測量領域，公開了一種液體散射測量裝置及其測量方法，其中的測量裝置包括：容器、第一積分球和第二積分球；所述容器設置在所述第一積分球及所述第二積分球之間，用于裝待測液體；所述第一積分球的球心及所述第二積分球的球心所在的直線與水平方向平行；在所述容器與所述第一積分球相連的一側設有第一光學窗口，以及在所述第一積分球上與所述第一光學窗口的相對處設有進光口；在所述容器與所述第二積分球相連的一側設有第二光學窗口，以及在所述第二積分球上與所述第二光學窗口的相對處設有出光口。本發明提供的測量裝置可以同時測量得出液體的透射(前向)散射特性和反射(后向)散射特性。

技術領域

本發明涉及光輻射測量技術領域，特別是涉及一種液體散射測量裝置及其測量方法。

背景技術

散射是被投射波照射的物體表面曲率較大甚至不光滑時，其二次輻射波在角域上按一定的規律作擴散分布的現象。它是分子或原子相互接近時，由于雙方具有很強的相互斥力，迫使它們在接觸前就偏離了原來的運動方向而分開，這通常稱為“散射”。散射是指由傳播介質的不均勻性引起的光線向四周射去的現象。

對于現有的光學波段范圍內的材料散射特性測量裝置,一般采用霧度或者雙向反射分布函數來進行表征。其中，霧度(haze)是偏離入射光2.5°角以上的透射光強占總透射光強的百分數，霧度越大意味著薄膜光澤以及透明度尤其成像度下降。雙向反射分布函數(Bidirectional Reflectance Distribution Function，BRDF)用來定義給定入射方向上的輻射照度(irradiance)如何影響給定出射方向上的輻射率(radiance)。更籠統地說，它描述了入射光線經過某個表面反射后如何在各個出射方向上分布；這可以是從理想鏡面反射到漫反射、各向同性(isotropic)或者各向異性(anisotropic)的各種反射。

限于現有技術，目前不論是霧度計還是BRDF測量儀，主要缺點為：均只能對樣品的半球空間進行測量；以及，一般無法對液體樣品進行測量。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明的目的是提供一種液體散射測量裝置及其測量方法，旨在至少解決現有技術或相關技術中存在的技術問題之一。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供一種液體散射測量裝置，包括：容器、第一積分球和第二積分球；所述容器設置在所述第一積分球及所述第二積分球之間，用于裝待測液體；所述第一積分球的球心及所述第二積分球的球心所在的直線與水平方向平行；在所述容器與所述第一積分球相連的一側設有第一光學窗口，以及在所述第一積分球上與所述第一光學窗口的相對處設有進光口；在所述容器與所述第二積分球相連的一側設有第二光學窗口，以及在所述第二積分球上與所述第二光學窗口的相對處設有出光口。

本發明還提供一種利用上述的液壓散射測量裝置的測量方法，包括：將單色光從第一積分球上的進光口射入，以使部分所述單色光經第一光學窗口穿透容器中的待測液體；并檢測所述第一積分球收集的反射散射信號的強度；穿透所述容器中的待測液體的部分所述單色光經第二光學窗口射出至第二積分球內；并檢測所述第二積分球收集的透射散射信號的強度；根據所述反射散射信號的強度獲取所述待測液體的反射散射特性；以及，根據所述透射散射信號的強度獲取所述待測液體的透射散射特性。

(三)有益效果

本發明提供的液體散射測量裝置及其測量方法，通過在容器的兩側分別設置第一積分球和第二積分球，使得該測量裝置可以同時測量得出液體的透射散射特性和反射散射特性。

附圖說明

圖1為本發明液體散射特性測量裝置的一個優選實施例的結構示意圖；

圖2為本發明液體散射特性測量方法的一個優選實施例的流程框圖；