雾度仪主要用于测定透明材料的雾度值贬,该值是透明材料的散透射比与该材料的总透射比的比值,用以表征透明材料的光学性能,而雾度仪上用来吸收光通量的部件称为光阱。那么,雾度仪的光阱吸收比对雾度的测量有什么影响呢?本文为大家做了简要介绍。
雾度仪的雾度测量原理:
透明材料的散透射比罢诲与该材料的总透射比罢迟的比值被定义为透明材料的雾度,常用百分数表示。若用贬代表透明材料的雾度,则有:贬=(罢诲/罢迟)虫100%。
在测量透明材料的雾度值贬时,垂直入射到被测试样表面上的入射光束是总光通量为Φ1的近似准直光束。Φ1中绝大部分的光通量Φ5集中在6°的发散角α之内,称之为直入射光通量,而偏离到α角以外的、极微小的一部分光通量Φ3,被称之为散入射光通量。显然,Φ1与Φ3、Φ5有如下关系:Φ1=Φ3+Φ5。
Φ1经过被测试样的透射,形成总透射光通量Φ2。Φ2中的大部分,Φ6集中在5°的发散角β之内,称之为直透射光通量。包括Φ3?罢迟在内的一小部分光通量Φ4偏离到发散角β之外,称之为散透射光通量。显然,Φ2与Φ4、Φ6的关系如下:Φ2=Φ4+Φ6。
根据透射比定义、被测试样的总透射比罢迟等于:罢迟=Φ2/Φ1。
散透射比等于:罢诲=(Φ4/Φ2-Φ3?罢迟)/Φ1。
将罢迟、罢诲代人到雾度计算式中,得到用Φ1、Φ2、Φ3、Φ4表示的被测试样雾度值贬的计算公式:贬=Φ4/Φ2-Φ3/Φ1。
雾度仪的光阱吸收比对雾度测量的影响:
通常用雾度仪测定透明材料的雾度值贬。雾度仪上用来吸收光通量的部件称为光阱。
由雾度计算公式贬=Φ4/Φ2-Φ3/Φ1可以看出,要测定被测试样的雾度值贬,就要分别测定光通量Φ1、Φ2、Φ3、Φ4。光阱的作用就是在测量Φ3时,将Φ5完全吸收;在测量Φ4时,将Φ6完全吸收。在光阱吸收比ρ等于1的理想情况下,光阱可以将进入其内部的Φ5或Φ6完全吸收。此时将测量得到的Φ1、Φ2、Φ3、Φ4代入雾度计算公式贬=Φ4/Φ2-Φ3/Φ1计算得到的雾度值贬即为被测试样的真实雾度值。
实际上,雾度仪上的光阱吸收比ρ总是小于1的。光阱不能将进人其内部的多Φ5或Φ6完全吸收,仍会有极少量的光通量△Φ3或△Φ4被光阱反射出来、分别迭加到Φ3或Φ4。△Φ3、△Φ4分别等于:△Φ3=(1-ρ)Φ5、△Φ4=(1-ρ)Φ6。
此时,雾度仪实际测量的不再是Φ1、Φ2、Φ3、Φ4,而是Φ1、Φ2、Φ'3、Φ'4分别等于:Φ'3=Φ3+△Φ3、Φ'4=Φ4+△Φ4。
将△Φ3=(1-ρ)Φ5、△Φ4=(1-ρ)Φ6两个公式分别代入Φ'3=Φ3+△Φ3、Φ'4=Φ4+△Φ4中,就有:Φ'3=Φ3+(1-ρ)Φ5、Φ'4=Φ4+(1-ρ)Φ6。
此时,雾度仪所显示的不是被测试样的真实雾度值贬,而是被测试样的实测雾度值贬'。值贬'可以该式计算得到:贬'=Φ'4/Φ2-Φ'3/Φ1。将Φ'3、Φ'4计算公式代入其中,得到贬'=摆Φ4+((1-ρ)Φ6)闭/Φ2-摆Φ3+((1-ρ)Φ5)闭/Φ1。
再将Φ1=Φ3+Φ5和Φ2=Φ4+Φ6两式代入贬'=摆Φ4+((1-ρ)Φ6)闭/Φ2-摆Φ3+((1-ρ)Φ5)闭/Φ1中,并简化得到:贬'=ρ(Φ4/Φ2-Φ3/Φ1)。将贬=Φ4/Φ2-Φ3/Φ1代入贬'=ρ(Φ4/Φ2-Φ3/Φ1)中,得到贬=贬'/ρ。
由以上的计算公式可以看出,被测试样的真实雾度值贬与其实测雾度值贬'成正比,与光阱吸收比ρ成反比。在贬'和贬之间存在着系统误差△贬',△贬'=贬'-贬。将贬=贬'/ρ代入△贬'=贬'-贬,得到△贬'=摆(ρ-1)/ρ闭?贬'。该式即为根据贬'和ρ计算。因ρ<1给测量结果贬'带来的系统误差△贬'的公式。
显然通常将雾度仪上的光阱吸收比ρ当作1是不严格的。应该精确测定光阱吸收比ρ的准确值,然后根据△贬'的计算公式计算出ρ给测量结果贬'带来的系统误差△贬',视△贬'的大小、决定是否对测量结果贬'进行修正,以保证测量结果贬'的准确性。