O núcleo do teste de uniformidade de transmissão é através da coleta de dados de transmissão de diferentes regiões da amostra em vários pontos e, em seguida, a uniformidade é determinada por meio do cálculo e análise das diferenças, o seu princípio de funcionamento pode ser desmontado em quatro pontos chave de controle de fonte de luz, condução óptica, detecção de sinal e processamento de dados, especificamente como segue:
Fonte de luz: fornecer luz de entrada estável e controlável
O sistema de fonte de luz do testador deve atender aos requisitos de estabilidade espectral e intensidade constante para garantir que os parâmetros da luz de entrada sejam consistentes e evitar que a precisão da medição seja afetada por flutuações da fonte de luz.
Fontes de luz comuns incluem LED branco, lâmpadas de xenon ou halotungstênio, alguns instrumentos de alta gama são equipados com monocromáticos que podem emitir luz monocromática de comprimentos de onda específicos (como luz visível 550nm, UV 365 nm) para adaptar-se às necessidades de teste de diferentes materiais (como vidro, filme).
A fonte de luz é tratada uniformemente por meio de lentes ou bolas integrais para que a intensidade da luz que entra na superfície da amostra seja distribuída uniformemente, reduzindo a interferência da medição pela desigualdade da própria fonte de luz.
Via óptica: condução precisa da luz e localização do ponto de medição
O núcleo do projeto de circuito óptico é permitir que a luz penetre verticalmente em diferentes áreas da amostra e garantir que a luz refletida e a luz dispersa sejam efetivamente eliminadas.
Sistema de posicionamento mecânico: a mesa de amostragem pode geralmente ser movida pelo motor para o eixo X / Y ou por meio de uma distribuição de sonda em matriz para posicionar automaticamente os pontos de medição em intervalos predefinidos (por exemplo, 5mm x 5mm, 10mm x 10mm) (pontos comuns são 9, 16 ou malhas personalizadas).
Ocultamento e rectificação: a cobertura e as lentes rectificadas são adicionadas ao caminho de luz para que a luz entrante se torne um feixe paralelo, evitando a sobreposição das áreas de medição devido à dispersão de luz, garantindo que a luz de cada ponto de medição venha apenas de uma pequena área específica da amostra (geralmente de 1 a 3 mm de diâmetro).
Detecção: captura da luz transmitida e transformação em sinal elétrico
Uma vez que a luz atravessa a amostra, é recebida pelo detector fotoelétrico e convertida em sinais elétricos quantificáveis, o que é o elemento central da medição.
Tipo de detector: fotodiodo de silício ou fotomultiplicador comumente usado, a sua sensibilidade corresponde ao espectro da fonte de luz (por exemplo, o detector de silício responde bem à luz visível), que pode converter a intensidade da luz transmitida em sinais de corrente ou tensão correspondentes.
Amplificação e filtragem do sinal: o sinal elétrico fraco é amplificado pelo amplificador, eliminando interferências como luz ambiental e ruído do circuito através do circuito de filtragem para garantir a estabilidade e precisão do sinal.
Processamento de dados: cálculo da transmitência e análise da uniformidade
Comparando a intensidade da luz de entrada com a luz transmitida, a transmitência de cada ponto é calculada e os indicadores de uniformidade são obtidos por meio de análise estatística.
Cálculo de transmitência: transmitência de um ponto T = (intensidade de luz transmitida I ° / intensidade de luz de entrada I0) × 100%, onde I0 precisa ser pré-calibrado sem amostra (ou seja, "zero" ou "calibração de linha de base").
Análise de uniformidade:
Calcule o máximo (Tmax), o mínimo (Tmin) e a média (Tavg) de todos os pontos de transmissão.
Indicadores comuns de uniformidade incluem:
Taxa de desvio: (Tmax-Tmin) / Tavg x 100% (reflete a diferença máxima);
Desvio padrão: reflete o grau de discreção entre todos os pontos de medição e a média, e quanto menor o valor, melhor a uniformidade.
Resultado de saída: o instrumento apresenta visualmente o estado de uniformidade da amostra com a saída de valores de transmissão de luz de pontos, gráficos térmicos distribuídos ou graus de uniformidade (por exemplo, aprovado / não aprovado) através de um display ou software.