測(cè)量材料表面反射率的方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測(cè)量材料表面反射率的方法和裝置，包括：將日射強(qiáng)度計(jì)設(shè)置在待測(cè)材料上方以接收太陽光入射量Ii和反射量Ir，并記錄所述日射強(qiáng)度計(jì)的下穹與所述待測(cè)材料的垂直距離h；在所述日射強(qiáng)度計(jì)的下穹設(shè)置燈罩，并在所述下穹中心配備LED燈，打開LED燈以調(diào)節(jié)所述日射強(qiáng)度計(jì)的反射光圈的大小，確定所述反射光圈的半徑R；以及關(guān)掉LED燈，記錄太陽光入射量Ii、太陽光反射量Ir和反射系數(shù)F計(jì)算路面的相對(duì)放射率ρ以計(jì)算反射率。本發(fā)明能夠快速測(cè)出反射率，節(jié)省了時(shí)間成本。
【專利說明】
測(cè)量材料表面反射率的方法和裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及測(cè)試裝置技術(shù)領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及一種測(cè)量材料表面反射 率的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 城市結(jié)構(gòu)、包括城市里的建筑墻體、道路等。我國(guó)城鎮(zhèn)化的快速進(jìn)程，使城市的下 墊面發(fā)生根本的改變，加劇了城市熱島效應(yīng)。目前研究抑制熱島效應(yīng)方法有多種，其中一種 是通過在建筑墻體、屋頂、道路等涂上反射率高的材料做成模型來研究是否能提高城市結(jié) 構(gòu)反射率從而降低熱島效應(yīng)。但目前使用接收目標(biāo)反射率的儀器不僅需要固定在一個(gè)位 置，而且接收到的反射率還包括目標(biāo)以外的反射率，這樣使用不夠靈活，而且耗用時(shí)間較 多。本裝置正是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使其能夠像手電筒一樣照射物體那么簡(jiǎn)單，該裝置便 可以很快測(cè)出目標(biāo)的反射率。
[0003] 對(duì)于測(cè)量不規(guī)則曲面的反射率，根據(jù)ASTM E1918-06規(guī)范[7-8]要求，其模型的尺 寸至少為4m X 4m，且4m X 4m場(chǎng)地內(nèi)的輻射強(qiáng)度必須相同，這使得模型尺寸、試驗(yàn)場(chǎng)地可能均 無法滿足要求。為解決此問題，市峽谷模型制作參照Akbari[9-10]制成占據(jù)lmXlm峽谷模 型平面，即目標(biāo)模型，城市峽谷模型的正上方安放太陽輻射傳感器，分別觀測(cè)入射光強(qiáng)度和 反射光強(qiáng)度，其比值為目標(biāo)模型反射率和模型周圍環(huán)境反射率的加權(quán)平均值。為計(jì)算目標(biāo) 模型的反射率，在模型區(qū)域內(nèi)需要覆蓋相同平面尺寸的白色鋁塑板和黑色鋁塑板，并且計(jì) 算過程十分繁瑣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種成本低、使用方便的測(cè)量材料表面反射率的方法 和裝置。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種測(cè)量材料表面反射率的 方法，包括：
[0007] S1、將日射強(qiáng)度計(jì)設(shè)置在待測(cè)材料上方以接收太陽光入射量Ii和反射量Ir，并記錄 所述日射強(qiáng)度計(jì)的下穹與所述待測(cè)材料的垂直距離h;
[0008] S2、在所述日射強(qiáng)度計(jì)的下穹環(huán)設(shè)燈罩，并在所述下穹的中心配備LED燈，打開LED 燈以調(diào)節(jié)所述日射強(qiáng)度計(jì)的反射光圈的大小，確定所述反射光圈的半徑R;以及
[0009] S3、關(guān)掉LED燈，記錄太陽光入射量Ii、太陽光反射量Ir和反射系數(shù)F計(jì)算路面的相 對(duì)放射率P，所述路面的相對(duì)反射率
[0010]其中，反射系數(shù)
[0011] 優(yōu)選地，所述日射強(qiáng)度計(jì)的下穹與待測(cè)材料的垂直高度為1-1.5m。
[0012] 優(yōu)選地，所述反射光圈的半徑為0. l-o.6m。
[0013] 本發(fā)明還提供一種測(cè)量材料表面反射率的裝置，包括：
[0014] 日射強(qiáng)度計(jì)，其豎直設(shè)置在待測(cè)材料的上方，所述日射強(qiáng)度計(jì)的下穹環(huán)設(shè)一燈罩； [0015] LED燈，其設(shè)置在所述下穹的中心；以及
[0016]伸縮尺，以測(cè)量所述LED燈照射出的光圈半徑。
[0017]優(yōu)選地，測(cè)量材料表面反射率的裝置還包括水準(zhǔn)儀，其與所述日射強(qiáng)度計(jì)連接，以 確保所述日射強(qiáng)度儀與待測(cè)材料平行。
[0018]優(yōu)選地，所述日射強(qiáng)度計(jì)的下穹與待測(cè)材料的垂直高度為1-1.5m。
[0019]優(yōu)選地，所述反射光圈的半徑為0. l-o.6m。
[0020] 本發(fā)明至少包括以下有益效果:本發(fā)明一是在設(shè)計(jì)上優(yōu)化了傳統(tǒng)在露天環(huán)境中， 用三角架固定裝置來測(cè)定材料的設(shè)計(jì)，在有光照的地方，手持裝置即可測(cè)定，這樣大大增加 了裝置的靈活性，二是在組裝上，降低了檢測(cè)的時(shí)間成本和材料成本，三是極大地優(yōu)化了反 射率的檢測(cè)算法，在保證準(zhǔn)確率的同時(shí)減少了需要檢測(cè)的參數(shù)，降低了檢測(cè)難度。
[0021] 本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對(duì)本 發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明測(cè)量材料表面反射率的方法與ASTM-E1918規(guī)范值的對(duì)比圖；
[0023] 圖2為本發(fā)明中測(cè)量材料表面反射率的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合圖例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文 字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0025]需要說明的是，下述實(shí)施方案中所述實(shí)驗(yàn)方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法，所 述試劑和材料，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑獲得;在本發(fā)明的描述中，術(shù)語"橫向"、"縱 向"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底"、"內(nèi)"、"外"等指示的方 位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述， 并不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因 此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0026] 本發(fā)明提供一種測(cè)量材料表面反射率的方法，包括：
[0027] S1、將日射強(qiáng)度計(jì)設(shè)置在待測(cè)材料上方以接收太陽光入射量Ii和反射量Ir，并記錄 所述日射強(qiáng)度計(jì)的下穹與所述待測(cè)材料的垂直距離h;
[0028] S2、在所述日射強(qiáng)度計(jì)的下穹環(huán)設(shè)燈罩，并在所述下穹的中心配備LED燈，打開LED 燈以調(diào)節(jié)所述日射強(qiáng)度計(jì)的反射光圈的大小，確定所述反射光圈的半徑R;以及
[0029] S3、關(guān)掉LED燈，記錄太陽光入射量Ii、太陽光反射量Ir和反射系數(shù)F計(jì)算路面的相 對(duì)放射率P，所述路面的相對(duì)反射率
[0030] 其中，反射系_
[0031]優(yōu)選地，所述日射強(qiáng)度計(jì)的下穹與待測(cè)材料的垂直高度為1-1.5m。
[0032]優(yōu)選地，所述反射光圈的半徑為0.1 -0.6m。
[0033] 按照本方法我們用三個(gè)表面凹凸程度不同的材料a、b、c進(jìn)行測(cè)試，實(shí)測(cè)反射率與 ASTM-E1918規(guī)范的反射率的對(duì)比，結(jié)果如圖1所示，圖中實(shí)心點(diǎn)表示本方法測(cè)出的值分布情 況，空心點(diǎn)是ASTM-E1918規(guī)范的值分布情況，試驗(yàn)證明，本發(fā)明裝置測(cè)出的值與ASTM-E1918 規(guī)范檢測(cè)值非常接近，誤差范圍幾乎可以忽略，測(cè)出的值在合理范圍內(nèi)，其準(zhǔn)確率完全可以 接受。
[0034] 如圖2所示，本發(fā)明還提供一種測(cè)量材料表面反射率的裝置，包括：
[0035] 日射強(qiáng)度計(jì)1，其豎直設(shè)置在待測(cè)材料2的上方，所述日射強(qiáng)度計(jì)1的下穹環(huán)設(shè)一燈 罩3;
[0036] LED燈4，其設(shè)置在所述下穹的中心；以及
[0037] 伸縮尺，以測(cè)量所述LED燈照射出的光圈半徑。
[0038] 測(cè)量材料表面反射率的裝置還包括水準(zhǔn)儀5，其與所述日射強(qiáng)度計(jì)1連接，以確保 所述日射強(qiáng)度儀1與待測(cè)材料2平行。
[0039]所述日射強(qiáng)度計(jì)1的下穹與待測(cè)材料2的垂直高度為1-1.5m。
[0040]本發(fā)明的工業(yè)實(shí)用性
[0041]本發(fā)明一是在設(shè)計(jì)上優(yōu)化了傳統(tǒng)在露天環(huán)境中，用三角架固定裝置來測(cè)定材料的 設(shè)計(jì)，在有光照的地方，手持裝置即可測(cè)定，這樣大大增加了裝置的靈活性，二是在組裝上， 降低了檢測(cè)的時(shí)間成本和材料成本，三是極大地優(yōu)化了反射率的檢測(cè)算法，在保證準(zhǔn)確率 的同時(shí)減少了需要檢測(cè)的參數(shù)，降低了檢測(cè)難度。
[0042]盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列 運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地 實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限 于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種測(cè)量材料表面反射率的方法，其特征在于，包括： 51、 將日射強(qiáng)度計(jì)設(shè)置在待測(cè)材料上方以接收太陽光入射量I4P反射量Ir，并記錄所述 日射強(qiáng)度計(jì)的下穹與所述待測(cè)材料的垂直距離h; 52、 在所述日射強(qiáng)度計(jì)的下穹環(huán)設(shè)燈罩，并在所述下穹的中心配備LED燈，打開LED燈以 調(diào)節(jié)所述日射強(qiáng)度計(jì)的反射光圈的大小，確定所述反射光圈的半徑R;以及 53、 關(guān)掉LED燈，記錄太陽光入射量Ii、太陽光反射量Ir和反射系數(shù)F計(jì)算路面的相對(duì)放 射率p，所述路面的相對(duì)反射率2. 如權(quán)利要求1所述的測(cè)量材料表面反射率的方法，其特征在于，所述日射強(qiáng)度計(jì)的下 穹與待測(cè)材料的垂直高度為1-1.5m。3. 如權(quán)利要求1所述的測(cè)量材料表面反射率的方法，其特征在于，所述反射光圈的半徑 為0·1-0·6m。4. 一種測(cè)量材料表面反射率的裝置，其特征在于，包括： 日射強(qiáng)度計(jì)，其豎直設(shè)置在待測(cè)材料的上方，所述日射強(qiáng)度計(jì)的下穹環(huán)設(shè)一燈罩； LED燈，其設(shè)置在所述下穹的中心；以及 伸縮尺，以測(cè)量所述LED燈照射出的光圈半徑。5. 如權(quán)利要求4所述的測(cè)量材料表面反射率的裝置，其特征在于，還包括水準(zhǔn)儀，其與 所述日射強(qiáng)度計(jì)連接，以確保所述日射強(qiáng)度儀與待測(cè)材料平行。6. 如權(quán)利要求4所述的測(cè)量材料表面反射率的裝置，其特征在于，所述日射強(qiáng)度計(jì)的下 穹與待測(cè)材料的垂直高度為1-1.5m。7. 如權(quán)利要求4所述的測(cè)量材料表面反射率的裝置，其特征在于，所述反射光圈的半徑 為0·1-0·6m。
【文檔編號(hào)】G01N21/55GK105928908SQ201610273890
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月28日
【發(fā)明人】覃英宏, 蒙德淼, 譚康豪
【申請(qǐng)人】廣西大學(xué)