Der Kern des Lichtdurchlässigkeits-Gleichmäßigkeitstesters ist die Erfassung von Lichtdurchlässigkeitsdaten in verschiedenen Bereichen der Probe durch mehrere Punkte und die Bestimmung der Gleichmäßigkeit durch Berechnung und Analyse der Differenz. Sein Arbeitsprinzip kann in die Lichtquelle-Steuerung, die optische Leitung, die Signalerkennung und die Datenverarbeitung vier Schlüsselknüpfe aufgebaut werden, wie folgt:
Lichtquelle: Stabiles und kontrolliertes Einlauflicht
Das Lichtquellsystem des Testers muss die Anforderungen an spektrale Stabilität und konstante Intensität erfüllen, um konsistente Eingangslichtparameter zu gewährleisten und die Messgenauigkeit durch Schwankungen der Lichtquelle zu vermeiden.
Häufig verwendete Lichtquellen umfassen weiße Licht-LED, Xenon-Lampen oder Halogenwolfram-Lampen, einige High-End-Instrumente sind mit Monochromen ausgestattet, die Monochrome-Licht mit bestimmten Wellenlängen (wie sichtbares Licht 550nm, UV-365 nm) ausgeben können, um sich an die Testanforderungen verschiedener Materialien (wie Glas, Folie) anzupassen.
Die Lichtquelle wird durch eine Linse oder eine Integralkugel homogeneisiert, so dass die Lichtintensität, die auf die Probenoberfläche eintritt, gleichmäßig verteilt ist und die Ungleichmäßigkeit der Lichtquelle selbst die Störung der Messung verringert.
2. Lichtweg: Präzise Lichtleitung und Positionierung der Messpunkte
Der Kern der optischen Leitungskonstruktion besteht darin, Licht vertikal in verschiedene Bereiche der Probe einzutreten und sicherzustellen, dass reflektiertes Licht und strahlendes Licht effektiv ausgeschlossen werden.
Mechanisches Positionierungssystem: Die Probentesche kann in der Regel durch einen Motorantrieb zur Bewegung der X/Y-Achse oder mit einer Array-Sondenverteilung automatisch die Messpunkte im vorgegebenen Abstand (z. B. 5mm x 5mm, 10mm x 10mm) positionieren (übliche Punktzahlen sind 9, 16 oder benutzerdefinierte Gitter).
Verdunklung und geradlinigkeit: Der Lichtweg wird mit einer Verdunklung und einer geradlinigen Linse versehen, um das einfallende Licht zu einem parallelen Strahl zu machen, um eine Überlappung der Messbereiche zu vermeiden, die durch die Diffusion des Lichts verursacht wird, und um sicherzustellen, dass das Licht an jedem Messpunkt nur aus einem bestimmten kleinen Bereich der Probe kommt (normalerweise 1-3 mm Durchmesser).
Erkennung: Erfassen von durchlässigem Licht und Umwandlung in elektrisches Signal
Nachdem das Licht durch die Probe gelangt, wird es von einem fotoelektrischen Detektor empfangen und in ein quantifizierbares elektrisches Signal umgewandelt, was ein zentraler Bestandteil der Messung ist.
Detektortyp: Die häufig verwendeten Silizium-Photodioden oder Photomultiplikatoren, deren Empfindlichkeit mit dem Lichtquellenspektrum übereinstimmt (wie Siliziumdetektor reagiert gut auf sichtbares Licht), können die Lichtintensität des durchlässigen Lichts in das entsprechende Strom- oder Spannungssignal umwandeln.
Signalverstärkung und Filterung: Nachdem ein schwaches elektrisches Signal durch einen Verstärker verstärkt wird, entfernen Sie durch einen Filterkreis Störungen wie Umgebungslicht und Schaltkreisräusch, um die Stabilität und Genauigkeit des Signals zu gewährleisten.
Datenverarbeitung: Berechnung der Lichtdurchlässigkeit und Analyse der Gleichmäßigkeit
Durch den Vergleich der Intensität des einfallenden Lichts mit der Intensität des durchlässigen Lichts werden die Lichtdurchlässigkeit der einzelnen Punkte berechnet und dann durch eine statistische Analyse ein Gleichmäßigkeitsindikator ermittelt.
Lichtdurchlässigkeitsberechnung: Die durchlässigkeit eines bestimmten Punktes T = (durchlässige Lichtintensität I ° / einfallende Lichtintensität I 0) × 100%, wobei I 0 ohne Probe vorab kalibriert werden muss (d.h. "Null-Tuning" oder "Basis-Kalibrierung").
Gleichmäßigkeitsanalyse:
Berechnen Sie den Maximalwert (Tmax), den Minimumwert (Tmin) und den Mittelwert (Tavg) aller Messpunkte.
Zu den häufig verwendeten Gleichmäßigkeitsindikatoren gehören:
Abweichung: (Tmax-Tmin) / Tavg x 100% (reflektiert die maximale Differenz);
Standardabweichung: spiegelt die Diskretion aller Messpunkte mit dem Durchschnitt wider, je kleiner der Wert ist, desto besser ist die Gleichmäßigkeit.
Ergebnisausgabe: Das Instrument liefert über das Display oder die Software die Punktdurchlässigkeitswerte, die Verteilung der Wärmekraft oder die Gleichmäßigkeitsgrade (z. B. Gut/Nicht) aus, um den Gleichmäßigkeitszustand der Probe intuitiv darzustellen.