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STT-101A逆反射标志测量仪
2014-9-15 阅读(1525)
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一．概述
二．主要技术指标
三．仪器结构
四．观测角（α）、入射角（β）的读数方法
五．逆反射系数（R′）的测量
六．发光强度系数（R）的计算
七．逆反射系数（R′）角分布的测量
八．仪器的维护及注意事项
九．光源灯泡的更换
一．STT-101A逆反射标志测量仪概述
逆反射标志测量仪又称交通标志逆反射系数测量（试）仪，是用来测量交通标志材料逆反射系数（R′）的仪器。STT-101A型逆反射标志测量仪适用于材料生产单位、质量监督部门、工程施工和监理单位等对逆反射标志材料的质量控制和检测。
该仪器的设计符合标准ISO 3864（1984）、《公路交通标志板》（JT/T 279-2004)和照明委员会（CIE）NO.54技术规范的规定，并参照其它国家有关标准：如美国ASTM E808-01《逆反射描述标准》、ASTM E809-00《逆反射器光学性能的测量》、ASTM E810-00《反光膜逆反射系数测试方法》；德国DIN 67520-1994等。仪器性能符合我国交通行业标准JT/T612-2004《逆反射测量仪》的规定，满足我国国家标准GB/T18833-2002《公路交通标志反光膜》规定的测量要求。
二．STT-101A逆反射标志测量仪主要技术指标
1. 观测角（α）：0.2º～2.0º范围内连续可调，读数精度为0.002º；
2. 入射角（β）：-40º～+40º范围内连续可调，读数分度为1º；
3. 光源色温：2856K（即标准A光源）；
4. 探测器：硅二极管，经滤光器修正后符合CIE标准光度观察者光谱光视效率V（λ）的要求；
5. 探测器孔径对试样的张角：12′；
6. 逆反射系数测量范围：0～1999cd•lx-1•m-2(分×1、×10、×100三档)；
7. 显示器：三位半数显表；
8. 直流电源：输入交流电压220V、50Hz；输出直流电压约在1～6V范围内连续可调，精度为±0.02V。
三．STT-101A逆反射标志测量仪结构
本仪器由三部分组成（见图1）：
1. 光学检测头（9）：包括光源系统、光路系统、光电探测器（带V（λ）修正）以及观测角（α）和入射角（β）连续可调部件等；
2. 测量显示仪（16）：包括直流电源、光电放大器、显示器等；
3. 校准板（18）：仪器校准板一套。
四．观测角（α）、入射角（β）的读数方法
- 光学检测头（9）上装有观测角（α）及入射角（β）的调节器件；
- 观测角（α）的读数方法：通过转动观测角（α）调节器（10）即可调节观测角（α）
观测角调节器由两个部分组成：一部分为横向标尺，标尺上数值有0、1、2，每一个刻度线即表示为1º，而每1º内按中线上下又分为10个分度刻线，因此一个分度刻线为0.1º；另一部分为微分筒，在其圆周面上刻有50个分度刻线，按每5分度刻线标有0、1、2、……9等10个分度刻线，则每一个分度表示精度为0.01º；每个分度刻线又分为5等分度线，所以每一等分度线表示精度为0.002º。因此由标尺和微分筒之间的组合可读出如图2中（a）和（b）的读数。以此类推，也可读出观测角（α）的角度值。观测角（α）从一个角度调至所需要角度时，应使微分筒同方向转动为宜；
- 入射角（β）的读数方法：入射角（β）的调节是由两块半圆形有机玻璃板构成的导轨来实现的。在一块半圆弧端面上贴有以1º为分度的标尺（6），其中心为0º，两端各有50º分度，即±10º，±20°……±50º，在支撑板靠近标尺的一侧有一刻线即为入射角（β）的指示线（8）。松开入射角（β）的定位螺钉（7）时，可改变入射角（β）。而依据指示线在标尺（6）上的位置，可读出入射角（β）的数值，在标尺（6）上注有“＋”和“一”符号表示入射角的方向。
五．逆反射系数（R′）的测量
- 仪器安装与测量前的准备
- 将仪器从仪器箱中取出，将电源、测量显示仪（16）及入射角角度盘（20）安放在工作台上。取出光学检测头（9），将检测头的底端插入角度盘中，使检测头上黑线与角度盘上的指示线（8）对齐，拧紧固紧螺栓（19）；
- 检查仪器是否处于关机状态。即电源开关（5）及显示器开关（1）应处于断开状态（开关按钮向外凸出）；换档开关（2）处于断开状态；将光源电压调节旋钮（4）按逆时针方向转到底；
- 分别用电缆（11）、（12）将光学检测头（9）与测量显示仪（16）相连接。电源电缆（17）接到220V、50Hz的交流电源上。
- 测量程序
- 按下电源开关（5）后，则光源电压显示器（13）显示出约1V的电压值；
- 在入射角角度盘（20）底板中心定位缺口处放置黑色校准板，并转动光源电压调节旋钮（4），使光源电压显示器（13）显示的电压值达到校准证书所给定的数值；
- 按下显示器开关（1）后，放大器开始工作，仪器预热20min后，则测值显示器（14）应为00.0（如换档开关置于×1档），若不为零则应调节零点旋钮（3）使之为零。若换档开关改为×10档或×100档时也应进行调零；
- 将换挡开关置于×10档调零后，把黑色校准板换成逆反射系数校准板，当仪器按逆反射系数校准板标明的观测角（α）和入射角（β）调节完成后，测值显示器（14）显示出校准板的校准值。若与给定值有偏差，而其不应大于所给校准值的±5%；若偏差值大于±5%，则应重新进行校准。校准方法为：调节测量显示仪（16）背面板的校准调节旋钮（15）使显示值与校准值一致；
- 仪器校准后即可进行测量。测量步骤为：
- 将校准板去掉，换上被测试样；
- 松开两个入射角定位螺钉（7），移动指示线（8），调节其在标尺（6）上的位置使其指示的角度为所需入射角（β）后，再固定螺钉（7）；
- 转动观测角调节器（10），调节微分筒至所需的观测角（α）；
- 将换档开关（2）置于×10档上；
- 在测值显示器（14）中的显示值，即为在给定入射角（β）和观测角（α）条件下测定的逆反射系数值（R′）；
- 按上述步骤可以测得在不同入射角（β）或观测角（α）条件下逆反射系数（R′）；
- 被测试样的逆反射系数值较小（或较大时），则应将换档开关换至×1档（或×100档）；
- 特别要注意的是：若测量过程的时间较长时，则应在测量过程中，随时用黑色校准板或在光学检测头（9）下面垫上毛面黑纸（布）校零，更要注意的是在用×1档时，每次测量随时校零，以消除仪器在外界温度变化中零漂对测量结果的影响；
- 测量完毕后应将光源电压调节旋钮（4）逆时针方向转到底。注意：关机时应先关显示器开关（1），再关电源开关（5）。
六．发光强度系数（R）的计算
发光强度系数（R）可由测得的逆反射系数（R′）通过计算获得，即将测量结果（R′）乘以被测试样面积（S），即：R＝R′×S
七．逆反射系数（R′）角分布的测量
- 在入射角（β）不变，改变观测角（α）条件下（R′）的角分布测量
入射角（β）调节至某值（如：5º），转动观测角（α）调节器（4）的微分筒，读出不同的观测角（α）（如：0.2º、0.33º……2º），在测值显示器（14）上读出相应的逆反射系数值（R′）。然后，依据所测数值，以观测角（α）为横坐标，逆反射系数值（R′）为纵坐标，即可绘制出观测角（α）-逆反射系数值（R′）的角分布图。也可将测量值进一步归一化，即以0.2º观测角的逆反射系数值为1，计算出其它不同观测角下的相对值并可绘出角分布图（见图3）。
- 在观测角（α）不变，改变入射角（β）条件下（R′）的角分布测量
观测角（α）调至某值（如：0.33º），改变不同的入射角（β）（如：-4º、5º、10º、15º、……40º），在测值显示器（14）上读出相应的逆反射系数值（R′）。然后，依据所测数值以入射角（β）为横坐标，逆反射系数值（R′）为纵坐标，即可绘制出入射角（β）-逆反射系数值（R′）的角分布图（见图4）。
八．的维护及注意事项
- 本仪器为光学精密仪器，使用前应先阅读仪器使用说明书，并按照使用说明书的步骤方法操作；
- 本仪器应注意防潮，以免光学组件因发生霉变而受损坏，所以应存放在温度为18℃-30℃、相对湿度<60％的环境中；
- 使用和搬运过程中应注意防止振动，以防量值不准；
- 仪器配备的校准板应妥善保存，不要使其表面受损。每年送至有关的计量部门或经过认证的检测单位进行校准；
- 在校准证书上注有光源的电压值，使用时应缓慢地调节光源电压旋钮（4）至该值，应注意不要过压，以免光源损坏或缩短使用寿命；
- 仪器各固定部件，不得随意拆卸；
- 观察角（α）调节器（10）应涂防锈油防止生锈。
九．光源灯泡的更换
该光源灯泡在给定电压条件下的色温为2856Ｋ，随仪器提供备份灯泡壹只，并在灯泡包装上已注明该灯在2856Ｋ色温下的电压值。若光源灯泡损坏或发光不稳，可按以下步骤进行安装调节：
- 将光学检测头（9）上标牌的4个螺钉拧出，取下标牌即可见到长方形盖板；
- 拧下盖板上两个螺钉，取下此盖板；
- 拧下光学检测头园筒顶部周边上的三个螺钉，即可取出圆筒内的部件；
- 向外推出圆筒中的整个部件，
灯的安装机构，即可清楚看到（见图5）；
- 拧松螺钉（6），从圆筒（4）中往上推出白色圆柱
体（3）。在白色圆柱体上灯脚旁拧松灯脚固定螺
栓，即可取下旧灯，换上新灯；
- 换上新灯后，拧紧灯脚的固定螺栓，将白色圆柱放入圆筒（4）中至原来的位置，使灯丝与光轴垂直用螺钉（6）固定；
- 开启图1中的电源开关（5），并将电压大概调至所给出的电压值后，在仪器（此时可不装入射角角度盘（20）中）出光口处用白纸观察出射光，同时使白色圆柱体（3）在圆筒（4）中上下移动直到有出射光，还需在白纸上观察到均匀的圆光斑；
- 若不能调出均匀圆光斑，则松开图中的两个螺钉（7），前后移动板（1）直至光斑达到均匀时为止，拧紧螺钉（7）；
- 调整过程中不要松动螺钉（5）。经上述调整后用电压表测量白色圆柱体灯脚上的灯头电压，同时调节图1中的光源电压调节旋钮（5），至使电压表的电压值为该灯给定的电压值。然后观测光源电压显示器（13）上的电压值，此电压值即为测量时使用的光源电压值；
- 然后，按原样装回仪器各部件，并用两块校准板校准仪器的示值。换灯即告完成
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