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了解分光测色仪的工作原理及测量方法

2023/7/13 11:27:52

      分光测色仪是颜色测量中非常常见的仪器工具,它在色彩评价、彩色控制、色彩调配、物质成份分析等领域中被广泛应用,作为是一种用于色彩测量的精密仪器,其工作原理是用分光光度计通过图形的方式,来显示分光比及分射曲线,按照固定计算出测定值。自动记录分光光度计测得的各项数据,然后可以自动进行计算得到测定结果。分光测色仪除了微处理器以及有关电路以外,还有四个主要组成部分,分别是光源、积分球、光栅(分光单色器)和光电检测器。不同型号的分光测色仪,这四个组成部分由于存在差异,所以得出的测量结果精准度就会受到影响。

分光测色仪DS-600

      分光测色仪作为一种精度比较高的颜色检测设备,它可以检测出每个颜色点的“反射率曲线”,这是很多单纯的色差仪做不到的,另外分光测色仪还可以模拟多种光源,让您可以在验货商指定的光源箱进行色差校对工作。

       分光测色仪的观察方式一般被分为“0/45度”和“d/8度积分球”两种测量,其中“0/45度”多是只用来测量平滑物体表面,而且不能连接电脑配色,“0/45度”通常是便携式分光测色仪使用的观察方式,而“d/8度积分球”除了可以测量物体表面的色差之外,还可以连接电脑配色,其功能更加强大,并且测量结果更加稳定精确。

分光测色仪d/8度积分球

       不同品牌型号的分光测色仪除了观察方式测量有区别以外,还有“单光束测量原理”以及“双光束测量原理之分”。应用单光束测量原理的仪器只有一个光栅和一个检测器,测量的时候光源会闪两次,分别测量样品和标准品,由于两侧测量的光源实际上发生了变化,虽然变化很小,但是光源光强分布差异、光路、温度等都会有一定改变,这样就会使得结果误差变大。而双光束仪器由于光源只闪一次,就会克服系统变化所带来的误差,测量精度也会更高。当然仪器的制造成本也会增加,相对来说双光束仪器会更贵。


      它的分类是这样的,测色用的分光光度计都是用来测量物质的分子光谱的,所以一般简称为分光光度计,不涉及其他类型的光谱(如原子吸收、拉曼等)。与分析用的分光光度计类似,可作如下区分:

1、按工作光谱区的不同,可分为可见光分光光度计、紫外可见分光光度计、紫外可见近红外分光光度计。可见光分光光度计一般为测色专用,化学分析一般要延伸到紫外;后两种是测色、分析两用。

2、按分光系统的不同,可分为棱镜分光光度计、光栅分光光度计、滤色片分光光度计。滤色片分光的仪器一般只用于测色。

3、按光度方法的不同,可分为单光束和双光束分光光度计。

4、按分光元件的多少,可分为单级单色器分光光度计和双联单色器分光光度计。双联单色器是在一次分光的基础上,再用分光元件进行第二次分光。色散相加的双联单色器可增加仪器的线色散和光谱分辨率。但双联单色器主要优点是能大大减少杂散光。一般单级单色器的分光光度计杂散光只能到0.1%,而双联单色器可到0.0001%。

5、此外还可分为扫描式分光光度计和阵列光电器件接收的分光光度计。光栅旋转,出缝处顺序输出不同单色光的方式,我们称为扫描式分光光度计,为传统的形式。测色仪器的发展,人们用光电二极管阵列或CCD等接收器件,放在单色器的谱面上,取消了出缝,同时按一定波长间隔接收工作波段内的单色光,同时测得光谱反射比或透射比。测量速度极快。由于它获得的光谱不是连续的、较少用于化学分析。

分光光度计DS-700D.jpg

      分光测色仪是一种精密测量仪器,但其实它的测量方法比较独特,并不复杂,主要是分4步进行;

1、校准

在实际使用中,需要进行校准以确保测量的准确性。校准有两种方法:一种是利用标准样品的方式校准,另一种是利用光源的原始数据进行校准。校准可以使分光测色仪在不同的测试条件下具有一致的标准。

2、取样

在进行测试前,需要将待测物体取样。这一步通常需要从物体表面取得一小块样品,并且要尽量避免样品表面的污染和损伤。

3、测量

测量前,需要按照要求将样品固定在分光测色仪上,通过仪器自带的操作界面,输入所需的测量项目,将光源照射在样品上,等待一定的测试时间后,将测试数据记录下来。

4、分析结果

测量数据得出后,需要进行分析统计,并根据分析结果进行后续的处理。比如,可以通过计算色差值,得出与标准样品的色差程度,进而确定颜色准确度。

分光测色仪测量色差CS-580.jpg

       总的来说,通过了解分光测色仪的工作原理和测量方法,我们可以更好地应用分光测色仪,从而得到更加准确、有效的色彩测试结果,使得生产过程品控更加稳定和高效。

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