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色差仪的类型:反射式色差仪和透射式色差仪

文章出处:未知 人气:137发表时间:2024-04-10

色差仪是一种常见的颜色分析仪器,根据其使用功能、测量原理、检测方式等的不同,可以分为不同的类型。其中从检测方式上可分为透射式和反射式两类。本文对反射式和透射式色差仪的原理及区别等做了介绍,对测色仪器知识感兴趣的朋友可以了解一下!

色差仪

色差仪的分类:

目前色差仪的种类繁多,从检测方式来分可分为透射式和反射式两类。透射式只能用于液体颜色的测量,而反射式的应用范围就广一些。但主要还是用于固体方面,因为根据比尔-朗伯定律,使用透射法测量能够得到可靠的光谱响应曲线,从而能够更加可靠的表征液体的颜色。透射式色差仪和反射式色差仪只是在光的检测部分结构不一样,数据处理和操作部分是完全一样的。

1.反射式色差仪

反射式色差仪主要测量物体表面的色泽和反射率,其工作原理是利用被测物体反射出来的光,来测量物体的反射率、透射率和吸收率。反射式色差仪根据测量角度的不同,又分为0/45度、45/0度和d/0度三种类型。0/45度型色差仪将光源和接收器置于被测物体的正上方和正下方,适用于测量表面光滑的物体;45/0度型色差仪则将光源和接收器置于被测物体的两侧,适用于测量表面粗糙或具有纹理的物体;d/0度型色差仪则将光源和接收器置于被测物体的斜上方,适用于测量表面有偏色的物体。

2.全反射式色差仪

全反射式色差仪主要测量物体表面的颜色和反射率,其工作原理是将光线以一定角度照射到被测物体上,并收集从物体表面反射出来的光线,通过测量反射光的颜色来计算物体的反射率。全反射式色差仪根据测量角度的不同,又分为8度、10度和45度三种类型。8度型色差仪将光源以8度的角度照射到被测物体上,适用于测量表面具有镜面效果的物体;10度型色差仪将光源以10度的角度照射到被测物体上,适用于测量表面光滑的物体;45度型色差仪则将光源以45度的角度照射到被测物体上,适用于测量表面粗糙或具有纹理的物体。

3.透射式色差仪

透射式色差仪主要测量物体内部的色泽和透光度,其工作原理是利用光透过被测物体后的透射光,来测量物体的透射率、反射率和吸收率。根据光源和接收器的位置不同,透射式色差仪又分为垂直和45度两种类型。垂直型色差仪将光源和接收器置于被测物体的正上方和正下方,适用于测量半透明或不透明的薄膜、细丝、颗粒等;45度型色差仪则将光源和接收器置于被测物体的两侧,适用于测量表面色泽较为均匀的块状或片状物体。


反射式色差仪和透射式色差仪的区别:

透射式色差仪在测色时,是将待测样品放入比色皿中,由光源发出准直的光线垂直穿过比色皿和待测溶液到达颜色芯片,这样样品将自身波段的光谱吸收了,剩下的光谱经过特制的颜色传感器就可以得到需要的颜色信息。在光路上一定要保证光垂直的穿过比色皿和溶液,这样可以避免光的反射和散射从而尽可能的提高测量的精度和稳定性。

反射式色差仪在测色时,对物体颜色的测量是采用反射法。对比于透射式色差仪的光路,反射式色差仪显然要复杂一些。因为光线在反射时有很多干扰,并且反射光的强度比透射光要小的多。

透射式色差仪和反射式色差仪的操作过程都是一样的,都是由系统单片机控制电路开关电路,让LED模块工作,由光电检测器模块中测得电压值,经A/D转换后将数字量送入单片机,计算得到三刺激值及色品坐标等参数,送入数据存储器并在液晶显示屏上显示。


反射式和透射式色差仪的测量角度:

1.反射式色差仪的测量角度

(1)45°垂直(45/0)

照明光束的轴线与样品表面法线成(45±2)°;观测方向与样品表面法线夹角不大于10°,照明与测量光束任意光线与其轴线夹角不超过8°,如下图a所示。

(2)垂直/45°(0/45)

样品被垂直照明,光束轴线与样品表面法线间夹角不超过10°,观测方向与样品表面法线成(45±2)°,照明与测量光束任意光线与其轴线夹角不超过8°,如下图b所示。

(3)漫射/垂直(d/0)

样品被积分球漫射照明,在样品的法线方向观测。观测方向轴线与样品法线夹角不大于10°,积分球总开孔面积不超过积分球内反射总面积的10%,观测光束的任一光线与其光轴间夹角小于5°,如下图c所示。

(4)垂直/漫射(0/d)

样品被垂直照明,光束轴线与样品表面法线间夹角不超过10°,积分球总开孔面积不超过积分球内反射总面积的10%,观测光束的任一光线与其光轴间夹角小于5°,如下图d所示。

反射色测量几何条件

2.透射式色差仪的测量角度

(1)垂直/漫射(0/d)

照明光束光轴与样品法线夹角不应超过5°,照明光束任意光线与其光轴的夹角也不应超过5°,接收积分球内表面的漫射光线,如下图a所示。

(2)漫射/漫射(d/d)

以积分球对样品进行漫射照明,并用另一个积分球收集透射光,如下图b所示。

(3)垂直/垂直(0/0)

与0/d类似,测量光束与照明光束几何结构相同。如下图c所示。

透射色测量角度

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