一種在線式分光測(cè)色儀及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于光譜測(cè)量領(lǐng)域，具體地涉及一種在線式分光測(cè)色儀及其使用方法，該測(cè)色儀包括殼體、置于所述殼體內(nèi)的樣品探測(cè)支路光譜儀、光源監(jiān)測(cè)支路光譜儀、樣品探測(cè)支路光纖、光源監(jiān)測(cè)支路光纖、照明裝置、內(nèi)部白板切換組件、控制電路板和開在所述殼體上的測(cè)量口，所述內(nèi)部白板切換板置于所述測(cè)量口的上方。本發(fā)明提供的在線式分光測(cè)色儀，用于生產(chǎn)線上的產(chǎn)品顏色測(cè)量，測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)品不用離開生產(chǎn)線，更不用停止生產(chǎn)，可極大地節(jié)約時(shí)間和人力成本，單次測(cè)量速度快，連續(xù)測(cè)量可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)線上產(chǎn)品的質(zhì)量情況，及時(shí)獲得產(chǎn)品顏色信息，不僅有利于減少生產(chǎn)浪費(fèi)，而且可有效提高生產(chǎn)效率。
【專利說(shuō)明】一種在線式分光測(cè)色儀及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光譜測(cè)量領(lǐng)域，具體地涉及一種在線式分光測(cè)色儀及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的顏色指標(biāo)要求越來(lái)越高，產(chǎn)品顏色差異會(huì)直接影響質(zhì)量等級(jí)。與著色有關(guān)的行業(yè)，如:紡織印染、染料、顏料制造、涂料、塑料著色加工以及油墨印刷等，產(chǎn)品顏色的正確與否是一個(gè)至關(guān)重要的質(zhì)量指標(biāo)。產(chǎn)品色差超標(biāo)，將會(huì)造成次品或廢品，給企業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。在批量化生產(chǎn)中，企業(yè)需要對(duì)產(chǎn)品顏色質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)控，確保不同批次產(chǎn)品的顏色指標(biāo)一致。
[0003]使用顏色測(cè)量?jī)x器來(lái)代替人眼分辨顏色不僅可非常有效地提高產(chǎn)品質(zhì)量，且高精度的顏色測(cè)量是計(jì)算機(jī)配色的前提條件。分光測(cè)色儀是顏色測(cè)量中最基本的儀器，通過(guò)測(cè)量物體的光譜反射因數(shù)或光譜透射比，計(jì)算求得樣品顏色的三刺激值及其他顏色參數(shù)。它使用方便，精度高，獲得表征顏色的各種參數(shù)方便，如今已經(jīng)成為顏色測(cè)量行業(yè)應(yīng)用最為廣泛的儀器。通常分光測(cè)色儀為臺(tái)式和便攜式兩種，臺(tái)式分光測(cè)色儀精度高體積大，常用于實(shí)驗(yàn)室中，便攜式分光測(cè)色儀體積小，便于攜帶，使用范圍更加廣泛。這兩種分光測(cè)色儀皆為接觸式測(cè)量，使用時(shí)儀器與被測(cè)物接觸后才可進(jìn)行。測(cè)量產(chǎn)品顏色時(shí)，將生產(chǎn)線上的產(chǎn)品取下后用臺(tái)式分光測(cè)色儀或便攜式分光測(cè)色儀測(cè)量，這種傳統(tǒng)的離線式顏色測(cè)量通常都滯后于生產(chǎn)，無(wú)法及時(shí)獲得生產(chǎn)線上產(chǎn)品的顏色信息，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品顏色出現(xiàn)偏差時(shí)，很多或大批不合格的產(chǎn)品已經(jīng)被生產(chǎn)出來(lái)，造成巨大浪費(fèi)。因此提供一種能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)線上產(chǎn)品的質(zhì)量情況、及時(shí)獲得產(chǎn)品顏色信息的在線式分光測(cè)色儀具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的分光測(cè)色儀不適用于在線式測(cè)量的問(wèn)題，提供一種在線式分光測(cè)色儀，用于對(duì)生產(chǎn)線上產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)量，及時(shí)獲得產(chǎn)品顏色信息。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種在線式分光測(cè)色儀，包括:殼體、置于所述殼體內(nèi)的樣品探測(cè)支路光譜儀、光源監(jiān)測(cè)支路光譜儀、樣品探測(cè)支路光纖、光源監(jiān)測(cè)支路光纖、照明裝置、內(nèi)部白板切換組件、控制電路板和開在所述殼體上的測(cè)量口，所述內(nèi)部白板切換組件置于所述測(cè)量口的上方；所述照明裝置包括脈沖氙燈、脈沖氙燈驅(qū)動(dòng)電路、包含UV(紫外光)濾光片、排除UV濾光片、濾光片切換板、濾光片切換電機(jī)和透鏡組，所述脈沖氙燈置于所述濾光片切換板上方，所述脈沖氙燈驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)所述脈沖氙燈，所述包含UV濾光片、排除UV濾光片置于所述濾光片切換板上，所述濾光片切換電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述濾光片切換板，所述脈沖氙燈驅(qū)動(dòng)電路和所述濾光片切換電機(jī)分別與所述控制電路板相連，所述透鏡組用于收集被測(cè)物法線附近的反射光；所述樣品探測(cè)支路光纖用于將所述透鏡組收集到的反射光傳遞到所述樣品探測(cè)支路光譜儀；所述光源監(jiān)測(cè)支路光纖用于將所述脈沖氙燈發(fā)出的部分光傳遞到光源監(jiān)測(cè)支路光譜儀；所述的控制電路板，用于控制所述樣品探測(cè)支路光譜儀、所述光源監(jiān)測(cè)支路光譜儀、所述照明裝置和所述內(nèi)部白板切換組件的協(xié)調(diào)動(dòng)作。[0006]進(jìn)一步地，所述的樣品探測(cè)支路光譜儀和光源監(jiān)測(cè)支路光譜儀結(jié)構(gòu)完全相同，包含光柵和光電探測(cè)器。
[0007]進(jìn)一步地，所述內(nèi)部白板切換組件包括內(nèi)部白板切換板、通光孔、內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板、內(nèi)部白板切換板驅(qū)動(dòng)電機(jī)和位置傳感器，所述通光孔和所述內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板置于所述內(nèi)部白板切換板上，所述內(nèi)部白板切換板驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述內(nèi)部白板切換板，所述位置傳感器用于監(jiān)測(cè)所述內(nèi)部白板切換板的位置，所述內(nèi)部白板切換板驅(qū)動(dòng)電機(jī)和所述位置傳感器分別與所述控制電路板相連。
[0008]進(jìn)一步地，所述的控制電路板包括二次電源模塊、通信模塊、探測(cè)器控制模塊、脈沖氙燈控制模塊、濾光片切換電機(jī)控制模塊、位置傳感器控制模塊和內(nèi)部白板切換板驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制模塊，其中，所述二次電源模塊，與外部電源適配器相連為所述的在線式分光測(cè)色儀供電；所述通信模塊，與外部計(jì)算機(jī)連接進(jìn)行通信，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與所述的在線式分光測(cè)色儀之間命令和數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收；所述探測(cè)器控制模塊，與所述光電探測(cè)器連接；所述脈沖氙燈控制模塊，與所述脈沖氙燈驅(qū)動(dòng)電路連接；所述濾光片切換電機(jī)控制模塊，與所述濾光片切換電機(jī)連接；所述位置傳感器控制模塊，與所述位置傳感器連接；所述內(nèi)部白板切換板驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制模塊，與所述內(nèi)部白板切換板驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接。
[0009]本發(fā)明的在線式分光測(cè)色儀的使用方法是:
[0010]將所述分光測(cè)色儀安裝在生產(chǎn)線合適的位置，將被測(cè)物置于所述分光測(cè)色儀測(cè)量口處，由計(jì)算機(jī)發(fā)出測(cè)量信號(hào)，所述控制電路板控制所述內(nèi)部白板切換板驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述內(nèi)部白板切換板，當(dāng)所述位置傳感器確認(rèn)所述通光孔完全打開后，所述控制電路板控制所述脈沖氙燈閃光，經(jīng)過(guò)所述照明裝置發(fā)出的光，最終以45°環(huán)形照明的方式，照射到被測(cè)物上，被測(cè)物法線方向附近的漫反射光被所述透鏡組收集，所述樣品探測(cè)支路光纖用于將收集到的被測(cè)物反射光傳遞到樣品探測(cè)支路光譜儀，由所述光電探測(cè)器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，得到被測(cè)物的光譜信息，同時(shí)，所述光源監(jiān)測(cè)支路光纖將脈沖氙燈發(fā)出的部分光傳遞到所述光源監(jiān)測(cè)支路光譜儀，由光電探測(cè)器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，得到脈沖氙燈的光譜信息，所述光源監(jiān)測(cè)支路光譜儀記錄每次脈沖氙燈閃光能量波動(dòng)，以補(bǔ)償脈沖氙燈閃光能量波動(dòng)對(duì)測(cè)量精度的影響；然后，由計(jì)算機(jī)將被測(cè)物的光譜信息進(jìn)行計(jì)算處理，可得到被測(cè)物的光譜反射因數(shù)，被測(cè)物的光譜反射因數(shù)是所有進(jìn)一步顏色參數(shù)計(jì)算的基礎(chǔ)，通過(guò)已知顏色計(jì)算公式，即可得到被測(cè)物的顏色參數(shù)，測(cè)量結(jié)果由計(jì)算機(jī)顯示。
[0011]進(jìn)一步地，當(dāng)需要測(cè)量熒光樣品的顏色時(shí)，所述控制電路板控制所述濾光片切換電機(jī)切換濾光片切換板，依次將包含所述UV濾光片和所述排除UV濾光片置于所述脈沖氙燈下方，分別實(shí)現(xiàn)包含UV的照明和排除UV的照明兩次測(cè)量，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)得到的光譜信息進(jìn)行處理，得到熒光樣品的顏色信息。
[0012]進(jìn)一步地，當(dāng)需要對(duì)外部標(biāo)準(zhǔn)白板定標(biāo)時(shí)，使所述在線式分光測(cè)色儀離開生產(chǎn)線上的測(cè)量位置，將外部標(biāo)準(zhǔn)白板置于所述在線式分光測(cè)色儀測(cè)量口處，由所述計(jì)算機(jī)發(fā)出外部定標(biāo)信號(hào)，所述控制電路板控制所述內(nèi)部白板切換板驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述內(nèi)部白板切換板，當(dāng)所述位置傳感器確認(rèn)所述通光孔完全打開后，對(duì)所述外部標(biāo)準(zhǔn)白板進(jìn)行測(cè)量，得到所述外部標(biāo)準(zhǔn)白板和脈沖氙燈的光譜信息，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)得到的光譜信息進(jìn)行處理，完成外部標(biāo)準(zhǔn)白板的定標(biāo)。
[0013]進(jìn)一步地，當(dāng)需要對(duì)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板重新進(jìn)行定標(biāo)時(shí)，由計(jì)算機(jī)發(fā)出內(nèi)部定標(biāo)信號(hào)，所述控制電路板控制所述內(nèi)部白板切換電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述內(nèi)部白板切換板，當(dāng)所述位置傳感器確認(rèn)所述內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板處于所述測(cè)量口處后，對(duì)所述內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板進(jìn)行測(cè)量，得到所述內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板和脈沖氙燈的光譜信息，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)得到的光譜信息進(jìn)行處理，完成內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板的定標(biāo)。
[0014]進(jìn)一步地，所述在線測(cè)色儀與所述被測(cè)物的測(cè)量方式為非接觸式，所述在線測(cè)色儀還可與所述生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)相連，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，當(dāng)顏色參數(shù)不符合要求時(shí)，測(cè)量系統(tǒng)可向控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，及時(shí)調(diào)整染料配比。
[0015]本發(fā)明的有益效果:
[0016]本發(fā)明提供的在線式分光測(cè)色儀，用于生產(chǎn)線上的產(chǎn)品顏色測(cè)量，在測(cè)量過(guò)程中，產(chǎn)品不用離開生產(chǎn)線，更不用停止生產(chǎn)，可極大地節(jié)約時(shí)間和人力成本，單次測(cè)量速度快，連續(xù)測(cè)量可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)線上產(chǎn)品的質(zhì)量情況，及時(shí)獲得產(chǎn)品顏色信息，不僅有利于減少生產(chǎn)浪費(fèi)，而且可有效提高生產(chǎn)效率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明在線式分光測(cè)色儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明在線式分光測(cè)色儀外部標(biāo)準(zhǔn)白板定標(biāo)的示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明在線式分光測(cè)色儀測(cè)量熒光樣品示意圖。
[0020]圖4是本發(fā)明在線式分光測(cè)色儀內(nèi)部定標(biāo)的示意圖。
[0021]圖5是本發(fā)明在線式分光測(cè)色儀使用方法的工作流程圖。
[0022]圖中:殼體1，照明裝置2，樣品探測(cè)支路光譜儀3，光源監(jiān)測(cè)支路光譜儀4，樣品探測(cè)支路光纖5，光源監(jiān)測(cè)支路光纖6，內(nèi)部白板切換組件7，控制電路板8，測(cè)量口 9，脈沖氙燈10，脈沖氙燈驅(qū)動(dòng)電路11，包含UV濾光片12，排除UV濾光片13，濾光片切換板14，濾光片切換電機(jī)15，透鏡組16，光柵17，光電探測(cè)器18，內(nèi)部白板切換板19，通光孔20，內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板21，內(nèi)部白板切換板驅(qū)動(dòng)電機(jī)22，位置傳感器23，二次電源模塊24，通信模塊25，探測(cè)器控制模塊26，脈沖氙燈控制模塊27，濾光片切換電機(jī)控制模塊28，位置傳感器控制模塊29，內(nèi)部白板切換板驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制模塊30，生產(chǎn)線31，產(chǎn)品32，電源適配器33，計(jì)算機(jī)34，外部標(biāo)準(zhǔn)白板35。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合圖1-5對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明的在線式分光測(cè)色儀，包括:殼體1、照明裝置2、樣品探測(cè)支路光譜儀3、光源監(jiān)測(cè)支路光譜儀4、樣品探測(cè)支路光纖5、光源監(jiān)測(cè)支路光纖6、內(nèi)部白板切換組件7、控制電路板8和測(cè)量口 9。其中，照明裝置2包括脈沖氙燈10、脈沖氙燈驅(qū)動(dòng)電路
11、包含UV濾光片12、排除UV濾光片13、濾光片切換板14、濾光片切換電機(jī)15和透鏡組16 ;樣品探測(cè)支路光譜儀3和光源監(jiān)測(cè)支路光譜儀4結(jié)構(gòu)完全相同，包含光柵17和光電探測(cè)器18 ;樣品探測(cè)支路光纖5用于將透鏡組16收集到的被測(cè)物反射光傳遞到樣品探測(cè)支路光譜儀3 ;光源監(jiān)測(cè)支路光纖6用于將脈沖氙燈10發(fā)出的部分光傳遞到光源監(jiān)測(cè)支路光譜儀4 ;內(nèi)部白板切換組件7包括內(nèi)部白板切換板19、通光孔20、內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板21、內(nèi)部白板切換板驅(qū)動(dòng)電機(jī)22和位置傳感器23 ;所述的控制電路板8包括、二次電源模塊24、通信模塊25、探測(cè)器控制模塊26、脈沖氙燈控制模塊27、濾光片切換電機(jī)控制模塊28、位置傳感器控制模塊29和內(nèi)部白板切換板驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制模塊30。
[0025]在線式分光測(cè)色儀，工作在生產(chǎn)線31上，被測(cè)物為生產(chǎn)線31上的產(chǎn)品32，在線式分光測(cè)色儀對(duì)產(chǎn)品32的測(cè)量為非接觸式測(cè)量，測(cè)量時(shí)被測(cè)物與儀器分開一定距離，單次測(cè)量速度快，能實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品32的連續(xù)測(cè)量，實(shí)時(shí)獲得測(cè)量結(jié)果，測(cè)量間隔根據(jù)要求可調(diào)，始終把握產(chǎn)品32的顏色信息及變化趨勢(shì)，為產(chǎn)品32顏色調(diào)整提供依據(jù)。
[0026]照明裝置2出射光為45度環(huán)形光照明，與O度接收的透鏡組16共同組成45/0的照明和觀測(cè)條件，符合國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)規(guī)定的測(cè)量反射色的標(biāo)準(zhǔn)照明和觀測(cè)條件，在線式顏色測(cè)量中，該裝置可對(duì)被測(cè)物均勻照明，又可實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量。
[0027]照明裝置2采用脈沖氙燈10作為光源，單次測(cè)量速度快，適用于生產(chǎn)線31運(yùn)動(dòng)速度快的特點(diǎn)。
[0028]濾光片切換板14上安裝有包含UV濾光片12和排除UV濾光片13，通過(guò)切換濾光片，以實(shí)現(xiàn)照明裝置2不同光譜波段的光輸出，可用于熒光樣品的顏色測(cè)量。
[0029]使用時(shí)，在線式分光測(cè)色儀由外部電源適配器33供電，并與計(jì)算機(jī)34連接進(jìn)行通信，由計(jì)算機(jī)34發(fā)送工作命令、接收及處理數(shù)據(jù)，顯示結(jié)果。
[0030]在線式分光測(cè)色儀，還可與生產(chǎn)線31的控制系統(tǒng)相連，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，當(dāng)顏色參數(shù)不符合要求時(shí)，測(cè)量系統(tǒng)可向控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，及時(shí)調(diào)整染料配比，甚至直接停止生產(chǎn)。
[0031]在線式分光測(cè)色儀中內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板21的作用是輔助外部標(biāo)準(zhǔn)白板35外部標(biāo)準(zhǔn)白板35定標(biāo)，無(wú)需將儀器頻繁撤離生產(chǎn)線31，定標(biāo)速度快，中斷測(cè)量時(shí)間短，有利于連續(xù)測(cè)量。
[0032]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明在線式分光測(cè)色儀的使用方法及工作流程做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0033]如圖1、2和5所示，首先對(duì)在線式分光測(cè)色儀進(jìn)行外部標(biāo)準(zhǔn)白板35定標(biāo)，在線式分光測(cè)色儀離開生產(chǎn)線31上的測(cè)量位置，將外部標(biāo)準(zhǔn)白板35置于在線式分光測(cè)色儀測(cè)量口 9處，使得外部標(biāo)準(zhǔn)白板35處于工作位置。由計(jì)算機(jī)34發(fā)出外部定標(biāo)信號(hào)，控制電路板8控制內(nèi)部白板切換板驅(qū)動(dòng)電機(jī)22驅(qū)動(dòng)內(nèi)部白板切換板19，當(dāng)位置傳感器23確認(rèn)通光孔20完全打開后，控制電路板8控制脈沖氙燈10閃光，經(jīng)過(guò)照明裝置2發(fā)出的光，最終以45°環(huán)形照明的方式，照射到外部標(biāo)準(zhǔn)白板35上，外部標(biāo)準(zhǔn)白板35法線方向附近的漫反射光被透鏡組16收集，樣品探測(cè)支路光纖5用于將收集到的外部標(biāo)準(zhǔn)白板35反射光傳遞到樣品探測(cè)支路光譜儀3，由光電探測(cè)器18轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，得到外部標(biāo)準(zhǔn)白板35的光譜信息，同時(shí)，光源監(jiān)測(cè)支路光纖6將脈沖氙燈發(fā)出的部分光傳遞到光源監(jiān)測(cè)支路光譜儀4，由光電探測(cè)器18轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，得到脈沖氙燈的光譜信息。由計(jì)算機(jī)34將外部標(biāo)準(zhǔn)白板35的光譜信息與脈沖氙燈的光譜信息計(jì)算處理，這樣便完成外部標(biāo)準(zhǔn)白板35定標(biāo)。
[0034]如圖1和5所示，在線式分光測(cè)色儀恢復(fù)到生產(chǎn)線31上的測(cè)量位置，在線式分光測(cè)色儀對(duì)產(chǎn)品32進(jìn)行測(cè)量。由計(jì)算機(jī)34發(fā)出測(cè)量信號(hào)，當(dāng)位置傳感器23確認(rèn)通光孔20完全打開后，控制電路板8控制脈沖氙燈10閃光，經(jīng)過(guò)照明裝置2發(fā)出的光，最終以45°環(huán)形照明的方式，照射到產(chǎn)品32上，產(chǎn)品32法線方向附近的漫反射光被透鏡組16收集，樣品探測(cè)支路光纖5用于將收集到的產(chǎn)品32反射光傳遞到樣品探測(cè)支路光譜儀3，由光電探測(cè)器18轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，得到產(chǎn)品32的光譜信息，同時(shí)，光源監(jiān)測(cè)支路光纖6將脈沖氙燈發(fā)出的部分光傳遞到光源監(jiān)測(cè)支路光譜儀4，由光電探測(cè)器18轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，得到脈沖氙燈的光譜信息，光源監(jiān)測(cè)支路光譜儀4記錄每次脈沖氙燈閃光能量波動(dòng)，以補(bǔ)償脈沖氙燈閃光能量波動(dòng)對(duì)測(cè)量精度的影響。由計(jì)算機(jī)34將產(chǎn)品32的光譜信息與外部標(biāo)準(zhǔn)白板35的光譜信息計(jì)算處理，即可得到產(chǎn)品32的光譜反射因數(shù)。產(chǎn)品32的光譜反射因數(shù)是所有進(jìn)一步顏色參數(shù)計(jì)算的基礎(chǔ)，通過(guò)已知顏色計(jì)算公式，即可得到產(chǎn)品32的顏色參數(shù)，測(cè)量結(jié)果由計(jì)算機(jī)34顯示。這樣便完成一次對(duì)產(chǎn)品32的測(cè)量。當(dāng)顏色參數(shù)不符合要求時(shí)，由計(jì)算機(jī)34發(fā)出警報(bào)。
[0035]如圖1和2所示，在外部標(biāo)準(zhǔn)白板35定標(biāo)或測(cè)量產(chǎn)品32時(shí)，要求產(chǎn)品32與在線式分光測(cè)色儀的距離和外部標(biāo)準(zhǔn)白板35與在線式分光測(cè)色儀的距離一致，以保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。
[0036]如圖1、3和5所示，為了測(cè)量熒光樣品的顏色，需要包含UV的照明光和排除UV的照明光分別對(duì)產(chǎn)品32進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)使用包含UV的照明光時(shí)，控制電路板8控制濾光片切換電機(jī)15切換濾光片切換板14，將包含UV濾光片12置于脈沖氙燈10下方，以實(shí)現(xiàn)照明裝置2包含UV波段的光輸出，對(duì)產(chǎn)品32進(jìn)行測(cè)量步驟如上所述。當(dāng)使用排除UV的照明光時(shí)，控制電路板8控制濾光片切換電機(jī)15切換濾光片切換板14，將排除UV濾光片13置于脈沖氙燈10下方，以實(shí)現(xiàn)照明裝置2排除UV波段的光輸出，對(duì)產(chǎn)品32進(jìn)行測(cè)量步驟同上。經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)34處理，得到熒光樣品的顏色信息。
[0037]如圖4和5所示，當(dāng)在線式分光測(cè)色儀工作一段時(shí)間后，由于環(huán)境原因，儀器測(cè)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)漂移，需要重新進(jìn)行定標(biāo)。由計(jì)算機(jī)34發(fā)出內(nèi)部定標(biāo)信號(hào)，控制電路板8控制內(nèi)部白板切換板驅(qū)動(dòng)電機(jī)22驅(qū)動(dòng)內(nèi)部白板切換板19，當(dāng)位置傳感器23確認(rèn)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板21處于測(cè)量口 9處后，控制電路板8控制脈沖氙燈10閃光，經(jīng)過(guò)照明裝置2發(fā)出的光，最終以45°環(huán)形照明的方式，照射到內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板21上，內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板21法線方向附近的漫反射光被透鏡組16收集，樣品探測(cè)支路光纖5用于將收集到的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板21反射光傳遞到樣品探測(cè)支路光譜儀3，由光電探測(cè)器18轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，得到內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板21的光譜信息，同時(shí)，光源監(jiān)測(cè)支路光纖6將脈沖氙燈發(fā)出的部分光傳遞到光源監(jiān)測(cè)支路光譜儀4，由光電探測(cè)器18轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，得到脈沖氙燈的光譜信息，這樣便完成內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板21定標(biāo)，可以繼續(xù)對(duì)產(chǎn)品32進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)在線式分光測(cè)色儀長(zhǎng)時(shí)間工作后，內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板21定標(biāo)準(zhǔn)確性下降，需要重新進(jìn)行外部標(biāo)準(zhǔn)白板35定標(biāo)。
【權(quán)利要求】
1.一種在線式分光測(cè)色儀，其特征在于:包括:殼體、置于所述殼體內(nèi)的樣品探測(cè)支路光譜儀、光源監(jiān)測(cè)支路光譜儀、樣品探測(cè)支路光纖、光源監(jiān)測(cè)支路光纖、照明裝置、內(nèi)部白板切換組件、控制電路板和開在所述殼體上的測(cè)量口，所述內(nèi)部白板切換組件置于所述測(cè)量口的上方；所述照明裝置包括脈沖氙燈、脈沖氙燈驅(qū)動(dòng)電路、包含UV濾光片、排除UV濾光片、濾光片切換板、濾光片切換電機(jī)和透鏡組，所述脈沖氙燈置于所述濾光片切換板上方，所述脈沖氙燈驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)所述脈沖氙燈，所述包含UV濾光片、排除UV濾光片置于所述濾光片切換板上，所述濾光片切換電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述濾光片切換板，所述脈沖氙燈驅(qū)動(dòng)電路和所述濾光片切換電機(jī)分別與所述控制電路板相連，所述透鏡組用于收集被測(cè)物法線附近的反射光；所述樣品探測(cè)支路光纖用于將所述透鏡組收集到的反射光傳遞到所述樣品探測(cè)支路光譜儀；所述的光源監(jiān)測(cè)支路光纖，用于將所述脈沖氙燈發(fā)出的部分光傳遞到光源監(jiān)測(cè)支路光譜儀；所述的控制電路板，用于控制所述樣品探測(cè)支路光譜儀、所述光源監(jiān)測(cè)支路光譜儀、所述照明裝置和所述內(nèi)部白板切換組件的協(xié)調(diào)動(dòng)作。
2.如權(quán)利要求1所述的在線式分光測(cè)色儀，其特征在于:所述的樣品探測(cè)支路光譜儀和光源監(jiān)測(cè)支路光譜儀結(jié)構(gòu)完全相同，包含光柵和光電探測(cè)器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的在線式分光測(cè)色儀，其特征在于:所述內(nèi)部白板切換組件包括內(nèi)部白板切換板、通光孔、內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板、內(nèi)部白板切換板驅(qū)動(dòng)電機(jī)和位置傳感器，所述通光孔和所述內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板置于所述內(nèi)部白板切換板上，所述內(nèi)部白板切換板驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述內(nèi)部白板切換板，所述位置傳感器用于監(jiān)測(cè)所述內(nèi)部白板切換板的位置，所述內(nèi)部白板切換板驅(qū)動(dòng)電機(jī)和所述位置傳感器分別與所述控制電路板相連。
4.如權(quán)利要求1或2所述的在線式分光測(cè)色儀，其特征在于:所述的控制電路板包括二次電源模塊、通信模塊、探測(cè)器控制模塊、脈沖氙燈控制模塊、濾光片切換電機(jī)控制模塊、位置傳感器控制模塊和內(nèi)部白板切換板驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制模塊，其中所述二次電源模塊，與外部電源適配器相連為所述的在線式分光測(cè)色儀供電；所述通信模塊，與外部計(jì)算機(jī)連接進(jìn)行通信，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與所述的在線式分光測(cè)色儀之間命令和數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收；所述探測(cè)器控制模塊，與所述光電探測(cè)器連接；所述脈沖氙燈控制模塊，與所述脈沖氙燈驅(qū)動(dòng)電路連接；所述濾光片切換電機(jī)控制模塊，與所述濾光片切換電機(jī)連接；所述位置傳感器控制模塊，與所述位置傳感器連接；所述內(nèi)部白板切換板驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制模塊，與所述內(nèi)部白板切換板驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接。
5.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的在線式分光測(cè)色儀的使用方法，其特征在于:將所述分光測(cè)色儀安裝在生產(chǎn)線合適的位置，將被測(cè)物置于所述分光測(cè)色儀測(cè)量口處，由計(jì)算機(jī)發(fā)出測(cè)量信號(hào)，所述控制電路板控制所述內(nèi)部白板切換板驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述內(nèi)部白板切換板，當(dāng)所述位置傳感器確認(rèn)所述通光孔完全打開后，所述控制電路板控制所述脈沖氙燈閃光，經(jīng)過(guò)所述照明裝置發(fā)出的光，最終以45°環(huán)形照明的方式，照射到被測(cè)物上，被測(cè)物法線方向附近的漫反射光被所述透鏡組收集，所述樣品探測(cè)支路光纖用于將收集到的被測(cè)物反射光傳遞到樣品探測(cè)支路光譜儀，由所述光電探測(cè)器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，得到被測(cè)物的光譜信息，同時(shí)，所述光源監(jiān)測(cè)支路光纖將脈沖氙燈發(fā)出的部分光傳遞到所述光源監(jiān)測(cè)支路光譜儀，由光電探測(cè)器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，得到脈沖氙燈的光譜信息，所述光源監(jiān)測(cè)支路光譜儀記錄每次脈沖氙燈閃光能量波動(dòng)，以補(bǔ)償脈沖氙燈閃光能量波動(dòng)對(duì)測(cè)量精度的影響；然后，由計(jì)算機(jī)將被測(cè)物的光譜信息進(jìn)行計(jì)算處理，可得到被測(cè)物的光譜反射因數(shù)，被測(cè)物的光譜反射因數(shù)是所有進(jìn)一步顏色參數(shù)計(jì)算的基礎(chǔ)，通過(guò)已知顏色計(jì)算公式，即可得到被測(cè)物的顏色參數(shù)，測(cè)量結(jié)果由計(jì)算機(jī)顯示。
6.如權(quán)利要求5所述的在線式分光測(cè)色儀的使用方法，其特征在于:當(dāng)需要測(cè)量熒光樣品的顏色時(shí)，所述控制電路板控制所述濾光片切換電機(jī)切換濾光片切換板，依次將包含所述UV濾光片和所述排除UV濾光片置于所述脈沖氙燈下方，分別實(shí)現(xiàn)包含UV的照明和排除UV的照明兩次測(cè)量，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)得到的光譜信息進(jìn)行處理，得到熒光樣品的顏色信肩、O
7.如權(quán)利要求5所述的在線式分光測(cè)色儀的使用方法，其特征在于:當(dāng)需要對(duì)外部標(biāo)準(zhǔn)白板定標(biāo)時(shí)，使所述在線式分光測(cè)色儀離開生產(chǎn)線上的測(cè)量位置，將外部標(biāo)準(zhǔn)白板置于所述在線式分光測(cè)色儀測(cè)量口處，由所述計(jì)算機(jī)發(fā)出外部定標(biāo)信號(hào)，所述控制電路板控制所述內(nèi)部白板切換板驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述內(nèi)部白板切換板，當(dāng)所述位置傳感器確認(rèn)所述通光孔完全打開后，對(duì)所述外部標(biāo)準(zhǔn)白板進(jìn)行測(cè)量，得到所述外部標(biāo)準(zhǔn)白板和脈沖氙燈的光譜信息，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)得到的光譜信息進(jìn)行處理，完成外部標(biāo)準(zhǔn)白板的定標(biāo)。
8.如權(quán)利要求5所述的在線式分光測(cè)色儀的使用方法，其特征在于:當(dāng)需要對(duì)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板重新進(jìn)行定標(biāo)時(shí)，由計(jì)算機(jī)發(fā)出內(nèi)部定標(biāo)信號(hào)，所述控制電路板控制所述內(nèi)部白板切換電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述內(nèi)部白板切換板，當(dāng)所述位置傳感器確認(rèn)所述內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板處于所述測(cè)量口處后，對(duì)所述內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板進(jìn)行測(cè)量，得到所述內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板和脈沖氙燈的光譜信息，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)得到的光譜信息進(jìn)行處理，完成內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)白板的定標(biāo)。
9.如權(quán)利要求5所述 的在線式分光測(cè)色儀的使用方法，其特征在于:所述在線測(cè)色儀與所述被測(cè)物的測(cè)量方式為非接觸式，所述在線測(cè)色儀還可與所述生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)相連，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，當(dāng)顏色參數(shù)不符合要求時(shí)，測(cè)量系統(tǒng)可向控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，及時(shí)調(diào)整染料配比。
【文檔編號(hào)】G01N21/25GK104034667SQ201410250634
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】顏昌翔, 劉怡軒, 代虎, 付錦江 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所