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国内在线式分光测色仪发展现状是怎样的?

文章出处:未知 人气:109发表时间:2022-10-28

在线式分光测色仪也叫非接触式分光测色仪,该仪器在颜色测量的过程中,不接触样品,对样品颜色进行在线测量,有利于减少生产浪费,高生产效率。国外在线式分光测色仪发展已经相当成熟,国内在线式颜色测量仪器起步比较的晚。本文为大家介绍了国内在线式分光测色仪的发展现状及未来发展的趋势,感兴趣的朋友可以了解一下!

在线式分光测色仪

国内在线式分光测色仪发展现状:

国内在线式颜色测量仪器相关研究报道较少,商业产品方面则仍处于空白状态。天津大学吴继宗等人在1984年开始了在线测色的研究工作,并研制了一台实验装置。整个装置由测色头、分光器、电气盒、微机、脉冲光源电源五大部件组成。如图下图所示,毛玻璃与椭球面环形镜的组合实现45°环形照明,样品反射光由聚光镜收集,由光导纤维传至分光器,并且考虑了光源的不稳定及杂散光等影响,实验结果表明实验装置的原理方案及主要系统的设计可行。该校陈兴梧、周少敏等在上述基础上对样机做了些改进工作,如减小环境光和被测物体的抖动将对结果产生影响;并进行了光源波动、中心波长偏差、波长纯度影响、测定误差等相关误差分析及修正;最后用红黄蓝三种经过标定的色卡,鉴定了仪器的精确度和重复精度,结果表明,该测色仪达到了一级仪器要求的重复精度。

天津大学在线测色仪照明装置

近年来,国内还有些采用光电积分型原理的在线式测色仪研究,由于原理及方案并无先进之处,故本文不做介绍。

国外在线式分光测色仪已有几十年发展历史,技术比较深厚,当前有多款成熟产品在售,均解决了环境光、被测物运动和抖动不会影响测量结果精确性的技术难点,全部满足较高防护级别,可以很好适应恶劣的工厂环境,通过数据接口,皆可形成闭环控制,并且部分仪器具有距离探测器或自动定标功能。这些仪器可为企业带来可观的经济效益。国内在线式颜色测量仪器的研究与国外相比,起步晚,成果较少,有着较大的差距,而且近十年来,在线式分光测色仪方面鲜有报道。国内企业生产线上颜色测量需求几乎全部依赖进口国外仪器,但是其昂贵的价格让大多数中小企业望而却步,只能依赖传统的离线式测量或人工目测等非常落后的方法,很大程度上限制了发展。

在线式分光测色仪的发展趋势:

纵观在线式分光测色仪发展历程及现状,从技术层面来看,未来在线式分光测色仪主要向以下几个方面发展。

(1)上述在线式分光测色仪中,多数都采用了双光束光谱仪的结构,可有效补偿光源发光不稳定对测量造成的影响,从而使仪器具有非常好的测量精度,这在采用脉冲氩灯作为光源的仪器中是非常必要的。当前双光束光谱仪在分光测色仪中已较多采用,未来必将成为标配。

(2)通常认为分光测色仪的光谱分辨率和采样间隔都在10nm左右即可保证足够的测量精度,当前在线式分光测色仪多数也采用这个指标,但1nm光谱分辨率和采样间隔的仪器已经出现,随着光电探测器技术的成熟和广泛使用,在线式分光测色仪的光谱分辨率和采样间隔必将朝着更高方向发展。

(3)越来越多的仪器会采用内部自动校正功能,包括标准白板校正和光谱定标。经常的内部自动校正不仅能保证仪器良好的准确性和重复性,而且使用方便无需手动操作,适用于在线式测量的特点。

(4)未来仪器必将具有更好的重复性,与台式分光测色仪具有更佳的仪器间一致性,向更高精度发展。

从当前的应用需求来看,未来在线式分光测色仪主要向以下几个方面发展:

通用性强,可广泛应用于各种行业,满足更多的使用场合;快速的信息反馈及闭环控制,可以用来更快地优化生产工艺,更准确地保持产品质量;更好的稳定性及更长的使用寿命;更友好的软件,完善的数据管理,方便操作人员控制,减轻劳动量。