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透光率是表征材料透射特性的一个重要指标。雾度是描述透明材料物理特性的另一个重要参量,其表征了材料对透射光的散射能力。例如,在民用领域中,塑料大棚的透光率将影响农作物的光照条件,外层包装塑料的雾度将直接影响印刷内容的清晰度。对于航空飞机设计制造行业,飞机风挡屏的透光率和雾度将直接影响飞行员的视见距离和图像分辨能力。研究这两个性能指标,对保证飞行安全具有重大意义。这也对透光率和雾度的准确测定提出了一定的要求。国内已有透光率和雾度计量的相关设备,其产品结构和工作原理遵照GB/T2410-2008中的规定。接收装置采用带光陷阱的单积分球结构,通过移动标准反射板来获得不同的出光口位置,进而在不同时刻完成对积分球内不同光通量成分的选择测量。由于测量过程需要不断改变标准反射板位置,一定程度上影响了测量的工作效率。同时,这些设备只能完成实验室小型透明件的透光率和雾度测量,无法很好地实现航空生产中对大面型透明件的现场测量。本文设计并研制了一种新型的基于双积分球结构的透光率和雾度测量装置。该装置由电调制的LED产生平行光,探测接收模块采用双积分球结构,以此实现高效、精确、同步的透光率和雾度测量。通过对各项参数进行讨论分析,简化了测量的物理模型,并提出了获得透明件的透光率和雾度的相关算法以及测量方案。根据技术路线,具体设计了由锁相放大电路、信号发生及LED驱动电路、数据采集电路等组成的电路系统,并完成了相应的软件编程。最后还对装置性能进行了测试。在测量准确度方面,本装置对透明件透光率和雾度测量的准确度分别为0.3%和0.23%;在重复性方面,装置对透光率测量的标准差为0.04%,对雾度测量的标准差为0.007%。结果表明,装置具有很好的测量准确度和重复性,达到了预定的设计指标。