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BRDF/BTDF透反射率測(cè)試系統(tǒng)

名稱: BRDF/BTDF透反射率測(cè)試系統(tǒng)

型號(hào): MTFY-301

品牌: 努美科技

  • 詳細(xì)信息

可見紅外雙向反射/透射分布函數(shù)測(cè)量?jī)x、BRDF/BTDF透反射率測(cè)試系統(tǒng)

 

測(cè)量方案

根據(jù)雙向反射/透射分布函數(shù)的定義,BRDF測(cè)量方法是分別測(cè)出入射光譜輻照度和反射/透射光譜輻亮度,兩者之比即為BRDF/BTDF。

 

雙向反射分布函數(shù)的測(cè)量平臺(tái),照明光纖探頭和接收光纖探頭分別固定在帶滑軌的懸臂梁上,測(cè)試材料樣片放置在樣品臺(tái)上,通過(guò)懸臂梁的圓周運(yùn)動(dòng)以及照明和接收光纖探頭在懸臂梁上的滑動(dòng)獲得不同的光照與觀測(cè)條件。整個(gè)過(guò)程在計(jì)算機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集與處理。

 

整個(gè)測(cè)量設(shè)備包括照明系統(tǒng)、探測(cè)系統(tǒng)、測(cè)量機(jī)械系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。在測(cè)量過(guò)程中,通過(guò)接口軟件將輻射測(cè)量軟件和測(cè)量機(jī)械系統(tǒng)的控制軟件整合在一起,通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)的整個(gè)測(cè)量過(guò)程,使得實(shí)驗(yàn)操作起來(lái)簡(jiǎn)便、快速、省時(shí)。同時(shí),研制數(shù)據(jù)采集軟件,實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并輸出結(jié)果。

1、 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)支架采用鋁合金型材搭建,外表美觀,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。 

2、 光源及探測(cè)器支架采用弧形導(dǎo)軌,探測(cè)器以導(dǎo)軌做導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)角度范圍的測(cè)量;探頭部分光纖連接,光纖有**小彎折半徑要求,所以要求光纖在弧形導(dǎo)軌上并隨弧形導(dǎo)軌一起移動(dòng)。 

3、 三個(gè)獨(dú)立的嵌套導(dǎo)軌系統(tǒng)滿足各個(gè)探測(cè)器和光源能獨(dú)自做旋轉(zhuǎn)調(diào)整,光源調(diào)整軌道安裝在300mm直徑轉(zhuǎn)臺(tái)上,可沿Z軸做水平轉(zhuǎn)動(dòng),滿足各方向**角度的檢測(cè)需求,二個(gè)獨(dú)立導(dǎo)軌系統(tǒng)交于同一圓心(旋臺(tái)中心),位于轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸線上,同軸誤差0.5-1mm。 

4、樣品臺(tái)跟隨旋轉(zhuǎn)臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng),以實(shí)現(xiàn)探測(cè)方位角相對(duì)于樣品能360度調(diào)整,而照明方位角相對(duì)于樣品固定。 

5、 電腦軟件操作控制系統(tǒng)電機(jī)移動(dòng)(在一臺(tái)電腦上的一個(gè)軟件中,調(diào)節(jié)方便),實(shí)現(xiàn)**的點(diǎn)位控制,**小角度分辨率0.1°,角度調(diào)節(jié)速度可控。

 

參數(shù)

測(cè)量光譜參數(shù) 光譜范圍 可見光近紅外:400-1100nm/400-2500nm
光譜分辨率 可見光通道分辨率為1nm,近紅外通道的分辨率為10nm
照明光源調(diào)整 照明范圍 自動(dòng)調(diào)整:天頂角:θ=[00;850]
方位角相對(duì)于樣品固定。
角解析度 天頂角0.50
定位精度 天頂角±0.50
光源光譜范圍λ=300-2500nm
光譜解析度 寬光譜輸出, 可配置濾光片調(diào)節(jié)輸出
照明光源型號(hào) 150W鹵素?zé)?Halogen)
物體上被照明區(qū)域的大小 自動(dòng)調(diào)整,10 mm 直徑
反射觀測(cè)調(diào)整 觀測(cè)范圍 自動(dòng)調(diào)整
天頂角:θ=[00;300] (90°附近有10°左右觀測(cè)死角);
方位角:φ=[00;3600]。
角解析度 0.50
定位精度±0.50
透射觀測(cè)調(diào)整 觀測(cè)范圍 自動(dòng)調(diào)整
天頂角:θ=[00;300];
方位角:φ=[00;3600]。
透射觀測(cè) 0.50
定位精度 ±0.50
探測(cè)器及光譜儀 光譜儀 380-1100nm /380-2500nm
光譜儀附件 見附表
探測(cè)器光譜范圍 λ=200-2500nm
光譜解析度 1nm@400-1100nm
10nm@1000-2500nm
雜散光≤1%

 

操作軟件

1. 該軟件主要功能包括運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制、光譜儀控制、手動(dòng)/全自動(dòng)測(cè)量、數(shù)據(jù)采集保存。

2、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)共有四個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度:旋轉(zhuǎn)臺(tái)(方位~360°)、照明臂(俯仰~90°)、反射測(cè)

量臂(俯仰0°~90°)和透射測(cè)量臂(60°~90°),對(duì)應(yīng)1~4 軸號(hào)。通過(guò)該軟件能控制這四

個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)參數(shù),如移動(dòng)到目標(biāo)角度、置零、回原點(diǎn)、停止等,并能顯示當(dāng)前狀態(tài),如當(dāng)前角度等。

3. 光譜儀控制:

(1)顯示已連接的光譜儀通道,可設(shè)置測(cè)量光譜間隔。 

(2)選擇測(cè)量模式為幅度模式或反射/透射模式。在選擇反射/透射模式前需進(jìn)行存白、存黑操作。 

(3)顯示光譜儀默認(rèn)的測(cè)量參數(shù),并可對(duì)“平滑像素”、“平均次數(shù)”、“積分時(shí)間”等參數(shù)進(jìn)行更改。 

(4)在幅度模式下,在**“開始測(cè)量”按鈕得到光譜后,通過(guò)**“存白”按鈕保存參考, **“存黑”按鈕保存暗背景。 

4. 手動(dòng)采集:通過(guò)軟件設(shè)置運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的角度位置和光譜儀參數(shù),**“手動(dòng)測(cè)量”可采集一次反射/投射數(shù)據(jù)。

5. 全自動(dòng)采集:該軟件能控制運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和光譜儀協(xié)同工作,以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)反射/投射數(shù)據(jù)采集。

(1) 設(shè)定平臺(tái)運(yùn)動(dòng)方案

①、設(shè)定旋轉(zhuǎn)臺(tái)調(diào)整角度范圍(起始角度和終止角度)、步進(jìn)角度;

②、設(shè)定照明臂調(diào)整角度范圍(起始角度和終止角度)、步進(jìn)角度;

③、設(shè)定反射/透射臂調(diào)整角度范圍(起始角度和終止角度)、步進(jìn)角度;

注:調(diào)整角度范圍應(yīng)是步進(jìn)角度的整數(shù)倍;在一個(gè)測(cè)量方案中,旋轉(zhuǎn)臺(tái)、照明臂、反射/透射臂的角度可以是固定在某個(gè)角度,將該軸的起始角度和終止角度設(shè)成某一相同值即可。

(2) 設(shè)定光譜儀參數(shù)。

(3) **“全自動(dòng)測(cè)量”,運(yùn)動(dòng)平臺(tái)各軸跑到起始角度,然后按照**行三級(jí)掃描——反射/透射臂(探測(cè)臂俯仰角)掃描,再進(jìn)行二級(jí)掃描——旋轉(zhuǎn)臺(tái)(探測(cè)方位角)掃描,**后進(jìn)行**掃描——照明臂掃描的順序運(yùn)動(dòng)。

(4) 運(yùn)動(dòng)平臺(tái)每跑到一個(gè)位置,需穩(wěn)定一段時(shí)間,然后光譜儀再進(jìn)行測(cè)量采集。

6. 數(shù)據(jù)保存

光譜儀的每一次測(cè)量都輸出的一組數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)為兩列,**列是波長(zhǎng),第二列是與波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的反射/透射比。該數(shù)據(jù)保存為txt文件,文件名中包含測(cè)量序號(hào)以及三個(gè)角度信息如:

“2.12.128_照明臂角度_探測(cè)臂方位角度_探測(cè)臂俯仰角度”。其中,測(cè)量序號(hào)的格式為“**掃描序號(hào).二級(jí)掃描序號(hào).三級(jí)掃描序號(hào)”,例如“2.12.128”的含義為照明臂第2個(gè)掃描位置. 旋轉(zhuǎn)臺(tái)第12個(gè)掃描位置. 探測(cè)臂第128個(gè)掃描位置。

 

功能與配置

1. 功能

各種材料可見光至近紅外雙向反射分布函數(shù)與雙向透射分布函數(shù)的自動(dòng)測(cè)量。

2. 配置

(1) 光譜儀:雙通道

(2) 測(cè)量平臺(tái):四個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度

(3) 測(cè)量?jī)x與轉(zhuǎn)臺(tái)的接口軟件;

(4) 光譜測(cè)量軟件;

(5) 控制/測(cè)量計(jì)算機(jī)(為了便于測(cè)量,需配置1臺(tái)高性能筆記本電腦,用于測(cè)量數(shù)據(jù)的采集與存儲(chǔ)

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