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色差儀使用介紹

更新時間:2025-06-06   點擊次數:1036次
一、色差儀概述
(一)定義與核心功能
色差儀是一種通過量化顏色差異來評估物體表面顏色一致性的精密光學測量儀器。其核心功能是通過對比樣品顏色與標準色的差異,輸ΔE 值(顏色差值)及相關顏色參數(如 L*、a*、b * 值),廣泛應用于涂料、印刷、紡織、塑料、電子等行業的顏色質量控制與研發。
(二)測量原理
基于國際照明委員會(CIE)制定的顏色空間標準(如 CIE Lab、CIE LCh),通過光源照射樣品,經積分球收集反射光(或透射光),由探測器將光信號轉換為電信號,計算樣品與標準色在指定顏色空間中的坐標差異,最終以 ΔE 值表示顏色偏差程度(ΔE 越小,顏色一致性越好)。
(三)核心參數
  • 顏色空間:支持 CIE Lab、CIE Lab*、CIE LCh、sRGB 等

  • 光源條件:D65、D50、A、C、F2 等標準照明體

  • 視場角:2°、10°(常用 10° 模擬人眼視覺特性)

  • 測量口徑:Φ8mm、Φ4mm、Φ2mm(適配不同尺寸樣品)

二、儀器結構與關鍵組件
(一)光學系統
  1. 光源模塊

  • 內置 LED 或鹵素燈光源,支持多光源切換(如同時測量 D65 和 D50 光源下的顏色差異)

  • 積分球結構:直徑 50-150mm 不等,內壁涂覆漫反射材料,確保光線均勻反射,減少表面紋理影響

  1. 分光系統

  • 采用光柵分光或濾光片分光技術,將反射光分解為不同波長的光譜信號

  1. 探測器

  • 硅光電二極管或電荷耦合器件(CCD),高精度捕捉 380-780nm 可見光光譜數據

(二)操作界面
  1. 顯示屏

  • 彩色觸摸屏(3.5-5 英寸),實時顯示 ΔE 值、顏色坐標、光譜曲線等

  • 支持多語言界面(中 / 英 / 日等)

  1. 功能按鍵

  • 校準鍵、測量鍵、模式切換鍵、數據查詢鍵

  • 快捷旋鈕:快速調節測量參數(如光源、口徑)

(三)數據處理模塊
  1. 存儲功能

  • 內置存儲器:可存儲 1000-10000 組標準色與樣品數據

  • 分組管理:支持按批次、型號分類存儲

  1. 傳輸接口

  • USB 2.0/Type-C、藍牙 5.0、Wi-Fi(可選)

  • 配套軟件:支持數據導出、色差分析、報表生成(如 EXCEL、PDF 格式)

三、使用步驟詳解
(一)準備工作(開機前)
  1. 環境檢查

  • 溫度:23±2℃(標準測量環境),濕度:45%-65% RH

  • 避免強光直射或光源不穩定環境(建議在標準光源箱內測量)

  1. 儀器準備

  • 安裝電池 / 連接電源,確保電量≥50%

  • 安裝合適測量口徑(默認 Φ8mm,小尺寸樣品換 Φ4mm)

  • 清潔測量窗口:用鏡頭紙擦拭積分球入口,避免灰塵影響光路

(二)校準流程(關鍵步驟)
  1. 開機初始化

  • 長按電源鍵 3 秒開機,等待系統自檢(約 10 秒)

  1. 黑白校正

? 注意:每次開機 / 更換環境 / 測量間隔超 1 小時需重新校準
  • 白板校正:將標配白板放置于測量口,按 "校準" 鍵,儀器自動完成白板光譜數據采集(誤差需 < 0.05ΔE)

  • 黑板校正(部分機型):翻轉白板露出黑板面,重復校準步驟(用于消除雜散光干擾)

(三)參數設置
  1. 選擇測量模式

  • 單樣品模式:直接測量樣品顏色參數

  • 樣品 - 標準模式:先測標準色,再測樣品計算 ΔE

  • 連續測量模式:自動記錄 10-50 次測量平均值(適用于不均勻表面)

  1. 設置測量條件

  • 光源:根據行業標準選擇(如印刷選 D50,涂料選 D65)

  • 顏色空間:默認 CIE Lab(通用場景),紡織可選 CIE LCh

  • 光澤度補償(可選):開啟后自動排除表面光澤對顏色的影響

(四)樣品測量
  1. 標準色測量

  • 將標準色板(或標準樣品)平整放置于測量口,確保覆蓋口徑

  • 輕按測量鍵,聽到 "滴" 聲后保持 2 秒,屏幕顯示 Lab * 值,按 "保存標準" 存儲

  1. 樣品測量

  • 清潔樣品表面(避免指紋、油污),放置方式同標準色

  • 同一位置測量 3 次(儀器自動計算平均值),或在樣品不同區域測量 5 點取平均

(五)數據查看與分析
  1. 實時顯示

  • 主界面顯示 ΔE 總色差及分項色差(ΔL*、Δa*、Δb*)

  • 光譜曲線界面:對比樣品與標準色的反射率曲線差異

  1. 歷史數據查詢

  • 進入 "數據管理" 菜單,按批次 / 時間檢索測量記錄

  • 支持查看最大值 / 最小值 / 標準差(評估顏色均勻性)

  1. 數據導出

  • 通過 USB 連接電腦,使用配套軟件導出數據

  • 藍牙直連手機 APP(部分機型),實時查看測量結果

四、行業應用場景
(一)涂料與油墨
  • 質量控制:檢測油漆批次間顏色一致性(ΔE≤1.0 為合格)

  • 配方調試:通過 ΔE 值優化顏料配比,減少打樣次數

(二)印刷包裝
  • 色差檢測:對比印刷品與潘通色卡的 ΔE 值(建議≤2.0)

  • 批次管理:記錄每批次油墨的 Lab * 數據,建立顏色數據庫

(三)紡織服裝
  • 面料品控:測量布料色差(考慮織物紋理,建議使用大口徑 + 多次測量)

  • 染色工藝:監控染色過程中 L * 值(明度)變化,避免深淺不一

(四)電子與塑膠
  • 外殼顏色:檢測手機殼、家電面板的顏色匹配度(ΔE≤0.8 為高精度要求)

  • 老化測試:對比樣品老化前后的顏色變化(重點關注 Δb * 值黃變趨勢)

五、注意事項與常見問題
(一)關鍵注意事項
  1. 樣品要求

  • 固體樣品需平整、無反光(高光澤樣品需開啟光澤補償)

  • 液體樣品需注入專用比色皿(確保無氣泡、液面平整)

  1. 測量技巧

  • 曲面樣品:使用曲面適配器,確保測量口緊密貼合

  • 透明材料:需在樣品下方放置標準白板(測量透射色時用黑板)

  1. 長期使用

  • 每季度用無水乙醇清潔積分球內壁(避免污漬影響漫反射效果)

  • 每年送廠家校準(校準周期隨使用頻率調整,高頻使用建議半年一次)

(二)常見問題處理
問題現象
可能原因
解決方法
校準失敗
白板污染 / 電池電壓不足
清潔白板 / 更換電池后重新校準
ΔE 值異常偏大
樣品表面不平整 / 光源選錯
選擇平整區域測量 / 檢查光源設置
數據重復性差
測量時儀器晃動 / 樣品不均勻
固定儀器 / 在樣品 5 個區域測量取平均
屏幕無顯示
電池接觸不良 / 系統死機
重新安裝電池 / 長按電源鍵 10 秒強制重啟
六、維護保養指南
(一)日常維護
  1. 清潔保養

  • 測量窗口:用鏡頭紙輕擦(禁用酒精,防止涂層損壞)

  • 機身:用干布擦拭,避免液體滲入按鍵縫隙

  1. 電池管理

  • 鋰電池機型:長期存放需保持電量 30%-50%(避免過充 / 過放)

  • 干電池機型:建議使用堿性電池,長期不用需取出電池

(二)存儲要求
  • 存放于專用儀器箱,避免擠壓碰撞

  • 環境溫度:0-40℃,濕度≤80% RH(無冷凝)

  • 遠離強磁場、腐蝕性氣體

通過規范操作與定期維護,色差儀可實現高精度顏色測量,幫助企業有效控制產品顏色質量,提升品牌競爭力。具體操作細節請以儀器說明書為準,復雜問題建議聯系制造商技術支持。


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