透明材料雾度的测量

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1、维普资讯http://www.cqvip.com36透明材料雾度的测量第8卷第3期透明材料雾度的测量～、-【H气13，0(中国计量科学研究院北京100013)摘要：本文论述了透明材料雾度的测量翌有关的问题。．1呈关键词：、料一、概述常见的透明材料有塑料、玻璃及丝网结构的材料等。透明材料的雾度定义为：透明材料的散透射比rd与其总透射比r的比值。一般用百分数表示。若用H代表透明材料的雾度，则有：H=(／r)×100(1)所谓透明材料是指其雾度值H介于0～30之间。当材料的雾度值H大于30时，则为不透明材料

2、。通常用雾度计或雾度测量装置测量透明材料的雾度值H。二、雾度的测量原理在测量透明材料的雾度H时，垂直入射到被测试样表面上的入射光束是总光通量为中。的近似准直光束中中的绝大部分光通量集中在6。的发散角a之内。称中为直入射光通量部分。中中的偏离到发散角a以外的、极微小的一部分光通量为。称中为散人射光通量部分。参看图1。中。与、之间的关系如下：中1一中+中(2)中-经过被测试样的透射、形成了总透射光通量中。中中的太部分中集中在5。的发散角之内。称中s为直透射光通量部分。包括·t在内的一小部分透射光通量偏离到

3、发散角B之外，称为散透射光通量部分。中与中、之间的关系如下：中2=中+中e(3)根据透射比定义可知，被测试样的总透射比r等于：=中2／中1(4)散透射比r口等于："Cd一(中‘一中3·)／中1(5)将(4)、(5)两式代人到(1)式中得到用中。、、、中表示的被测试样雾度H的计算公式：H=中／中2一中3／中(6)维普资讯http://www.cqvip.com第8卷第3期照明工程学报37三、测量装置的组成与光路雾度测量装置由照明系统、形成准直光束的反射镜(或透镜)部分、试样架、测光积分球及光阱等主要的部

4、分组成。其光路图见图2。雾度计或雾度测量装置应具备统一规定的几何条件及光谱条件。图1人射、透射光通量示意图图2雾度计或测量装置光路图1．光源}2．透镜；3．滤光片；4．光栏‘5．反射镜；6．调制盘{7．光栏；8．试样架；9．积分球‘10．二极臂；11．滑板i12．光耕。维普资讯http://www.cqvip.com38照明工程学报l997年9月四、雾度的测量及有关问题由(6)式可以看出．要测量某一透明材料的雾度值H，就要测量、、、，约需3分钟。因此测前对仪器、装置进行预热、并在尽可能短的时间内完成测

5、量，就可以将光源发光及探测器系统灵敏度随外界条件的变化而产生的慢漂移对测量结果的影响减到最小。选择如下的测量顺序、、、，既可以减少测量时间，又可以保证比值／、／的准确性，因此也就保证了由(6)式计算出的雾度值H的可靠性。探测器系统的非线性会给竟动态范围的测量带来系统误差。根据测定的探测器系统的非线性数据，可以算出与量限范围内任意大小的响应值，对应的非线性修正系数In．．，将代人到中去，修正相应的系统误差，从而提高了测量结果的准确度表1给出了一组被测试样的非线性修正前后的雾度值H。囊1非线性惨正前后的雾

6、度值修正前修正后、HH(n．)l0．060．062l7．2017．22327．5327．56另一个对测量结果有系统性影响的因素是光阱的吸收比d不等于l。可以证明，被测试样的雾度测量值H与其真实值H。及光阱吸收比之间有如下关系：H=Ho·d(7)即测量值H与光阱吸收比d成正比。由(7)式可知，被测试样雾度的真实值H。等于：／H。=H(8)只有准确测定光阱的吸收比，才能修正相应的系统误差例如当光阱的吸收比d等于0．99982：k0．00016时，被测试样雾度测量值H的系统误差为[(1一)]·H=0．000

7、18H。光源的色温对测量结果有一定的影响。同一被测试样在C光源下的雾度值H只比A光源下的雾度值H平均高出0．02{而同一被测试样在C光源下的透射比比A光源下的透射比L要平均高出0．0034。前者之差在测量误差范围之内，后者之差超出了测量误差允许的范围。参看表2。维普资讯http://www.cqvip.com第8卷第3期照孵工程学报裹2C光源、A光源下的H的比较HHcHAHc—HArkrtAt—A10．00780．00770．010．89740．89360．003820．01100．011000．89

8、740．89360．003830．04770．04760．0】0．89450．89130．003240．08260．08200．060．88810．8858O．0O23微量灰尘、纤维屑、划痕、污渍等都会影响被测试样的雾度值H，对其透射比却无明显的影响。这是因为上述因素只改变了总透射光通量西。中的散透射光通量所占的比例，并不或极少改变总透射光通量西。大小的缘故。以上结论可以从表3所列前后相隔～个月时间的两次测量结果的比较得到证实衰3相隔一个月时间的两次测■