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光源对光密度测量的影响 石丽平，乔新缸，苗面 (辽宁省计量科学研究院，辽宁沈阳110C04) 摘要。目前，由于对探伤工作中安全指标要求越来越严，所以用光学密度计测量探伤用 光学密度片越来越多，技术指标要求也越来越高．但是由干目前光学密度计生产厂京的增 多，各种设计也不尽相同．造成了用不同厂家生产的光密度计潮t同一探伤用光学密度片 时，信差很大，其产生的原固很多．文章对不同光舞的光密度计测量探伤甩光学密度片产 生的儡差进行了分析． 1引言 密度(dinsity)一词．在物理、化学、医学等许多学科领域中都曾被广泛地引用．尤其 是近年来．在探伤行业更是广泛的应用．透射密度是被定义为。“以lO为底的透射比T 倒敷的对数”．它的实蕲台义是指透射光通量与入射光通量比值的倒敷再取常用对鼓．它 是一个无量纲的物理量。 光学密度实际上又可称之为“视觉密度4。 它必须要符合人眼的“明视觉函数曲 线”和“暗视觉函数曲 线”。光学密度计在设计中十分重要的一条原则-就是要使光学 密度计的光谱响应满足光电探测器的光谱响应以及与其有关的光学系统的光谱透射比的函 敷关系．这是设计密度计的关键之所在。这种光学设计的思路完全是基于要准确地模拟人 眼的视觉特性．井弥补人服不能量化密度的缺陷，当然，同样重要的一点是密度在光学设 计中还必须要满足其几何条件。但是这些条件在禹量黑白密度片时，是适用的：但在铡量 彩色密度片时．只有光谱响应满足光电探测器的光谱响应是不够的，同时还要考虑所测量 光学密度片的光谱响应峰值与光源光谱峰值的匹配性以及光通量的大小，尤其是在测量探 伤用光学密度片时尤其重要。以下针对测量探伤用光学密度片，介绍光学密度计所用的光 源对其测量结果的影响。 2光源对密度涌量的影响 探伤用光学密度片与黑白密度片的不同之处在于黑白密度片没有光谱选择性．而探伤 用光学密度片有光谱选择性。在测量黑白密度片时．对光源要求不高．用不同光源的光密 度计测量同一黑白密度片．其示值误差相差不太：但要用不同光源的光密度计测量同一探 伤用光学密度片时．产生的误差有时会较大．当然．其中产生误差大的因素较多，其中光 源产生的误差是占有一定份量的。下面主要对光源产生的误差进行分析。 探伤用光学密度片光谱曲线如图I所示． 田l探仿用光学密度片的光谱曲垃 其中光谱峰值为：450恤左右．其颜色为蓝色．其光谱响应有选择性．所以．对测量探伤 用光学密度片时，对光学密度计的光源应有一定的要求． 1)光源一定是连续光谱； 2)在整个可见光(380～780)岫范围内．都要有光谱{ 3)光源的光通量越大越好． 目前市场上的光学密度计的状况：不同厂家生产的光学密度计所用的光源是不同的．F 面只列出其中几种： 绿色光源，其峰值波长在55511=左右．光谱曲线如图2所示． 田2埠色光蠢的光谱曲蠼 黄绿光潭．其峰值波长在550nm左右．光谱曲线如图3所示． 田3羹埠光茸∞光诅曲蟪 卤钨灯光谱曲线如图4所示 田4由鹄灯的光谱曲缝 三基色荧光灯光潜曲线如图5所示． 《山～。 2；匕趔鲁 田5三‘色夔光灯∞光谱曲蠼 由以上几种光源可以看出卤鸽灯是最好的光源．最差的是绿光源。 其中几种光源与探伤埘密度片光谱曲线的叠加如图6所示。 田6光谱叠加田 从以上的谱图中可以看出：不同光源的光谱能量不同与探伤用密度片的光谱图叠加起 来其光通量值大小是不同的，虽然生产厂在制造时进行了光源与探测器的匹配，但是光通 量的太小直接影响其测量精度。所咀会出现用不同的光密度计测量同一探伤用光学密度片 时会出现测量结果不一致的问题，当然这只是其中原因之一。 3结论 由于在测量探伤用光学密度片时．光源的影响尤为重要，所以有必要规范目前市场上 的光密度计，要标明哪些光密度计测量探伤用密度片时的准确度及最大误差。不能只泛泛 的写出技术指标，用户弄不明白此技术指标是黑白密度片的还是探伤用光