[实用新型]高分辨率激光黑度计

说明书

本实用新型主要用于测试胶片和干板的黑度，涉及光学仪器。

黑度计是用来检测透光性能的仪器，主要用于胶片和干板等的黑度测量。物质的某些信息，可以通过物理方法以黑度变化方式记录在胶片或干板上，通过测量黑度值，可以获得被测物质或物体的质量、含量等数据，这种仪器广泛地应用于压力容器的质量检测，杂质含量的分析等。目前，市售的黑度计都采用白炽灯或卤钨灯这样一类的光源，经过聚光后，用小孔限制通光面积，光透过被测的胶片后，经过光电接收和数据处理，显示出黑度值。由于这种传统的测黑手段，分辨率低，灵敏度低，且测量范围小，(黑度值一般只能测到3)，从而大大地限制了黑度计的使用范围。

本实用新型的目的在于，克服已有黑度计存在的分辨率低、灵敏度低，测量范围小的缺点，设计一种高亮度，方向性好，空间分辨率高，测量范围宽，省电的高分辨率激光黑度计。

下面结合附图，对本实用新型说明之。

附图1是本实用新型的结构图；

附图2是本实用新型的电源图；

附图3是本实用新型的信号处理系统电路图。

本实用新型的结构：在Γ形的测试臂(3)中，开有形通光孔道(15)，在通光孔道(15)的顶端部，安有激光二极管(1)与准直透镜(2)，其间有间隔圈(14)将激光二极管(1)与准直透镜(2)隔开，在激光二极管(1)的后部装有压圈(13)，将激光二极管(1)与准直透镜(2)固定紧；通光孔道(15)上开有方槽(18)，方槽(18)内可安装不同的衰减片(4)；在通光孔道(15)垂直拐弯处，安有全反镜(5)，其上用螺纹盖板(16)将其固定在测试臂(3)上，全反镜(5)与水平面成45°角；在通光孔(5)垂直的下部安有聚焦透镜(6)，聚焦透镜(6)外圈有螺纹压环(17)，将其固定在测试臂(3)上；与测试臂(3)一头连接的底座(9)上，安有平台(8)，平台(8)上可安放待测的胶片或干板(7)；底座(9)的下面安放硅光电池(10)，电源盒(11)以及信号处理系统(12)。

本实用新型的电源图如附图2所示，是常规的桥式整流和稳压电路，输出电压为±15V，±5V和+9V，该电路分别给激光器和信号处理系统供电。

本实用新型的信号处理系统电路如附图3所示，前置放大器A₁、跟随器A₂、基维电压产生器A₃、对数放大器A₄、加法器A₅以及量程扩展标准电压产生器A₆均为集成块，数字显示器DPM为数字电压表。前置放大器A₁对测量精度和灵敏度都至关重要，应采用高增益、高输入阻抗、极低的失调电压和温漂的组件。A₂、A₃和A₅可采用一般放大器，为简单起见，本实用新型采用与A₁相同的型号ICL7650。

本实用新型工作时，先接通电源(11)，二极管激光器(1)发射的激光经过准直透镜(2)，变成平行光再经45°全反镜(5)转向至聚焦透镜(6)上，由聚焦透镜(6)将光汇聚到胶片(7)上，形成小于0.1mm的光斑，衰减片(4)可以将光强降低到便于测量的值。透射过胶片(7)的光，经过硅光电池(10)接收将光信号变为电信号，送至前置放大器A₁，放大的信号再经跟随器A₂在对数放大器A₄中与A₃的基准信号比较，并进行对数变换，便把测得的光透过率变换成黑度值，最后由显示器直接读出黑度值。当黑度超过3时，打开量程扩展开关，A₆的标准电压将在A₅中与A₄的信号进行迭加，从而达到扩展测量范围的目的。

本实用新型的特点在于，用二极管激光器取代了传统光源，这便充分利用了激光的高亮度和方向性好的特点，使黑度计的性能大为提高，其主要优点是：

1.空间分辨率高；＜0.1mm，这比已有黑度计的分辨率提高了一个数量级。

2.测量范围宽；已有黑度计的黑度值只能测到3，而且精度低，而本实用新型对那些很黑的胶片也能接收到一点透射光，黑度值可以测到5。

3.省电；由于本实用新型采用二极管激光器，因此效率高，光能集中，所以耗电量低。

4.稳定性好；由于激光有稳流系统，因此稳定性好，测量精度高。