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色差儀使用介紹

來源:深圳市源恒通科技有限公司   2025年06月06日 10:19  
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(píng)估物體表面顏色一致性的精密光學(xué)測量儀器。其核心功能是通過對(duì)比樣品顏色與標(biāo)準(zhǔn)色的差異,輸ΔE 值(顏色差值)及相關(guān)顏色參數(shù)(如 L*、a*、b * 值),廣泛應(yīng)用于涂料、印刷、紡織、塑料、電子等行業(yè)的顏色質(zhì)量控制與研發(fā)。
(二)測量原理
基于國際照明委員會(huì)(CIE)制定的顏色空間標(biāo)準(zhǔn)(如 CIE Lab、CIE LCh),通過光源照射樣品,經(jīng)積分球收集反射光(或透射光),由探測器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),計(jì)算樣品與標(biāo)準(zhǔn)色在指定顏色空間中的坐標(biāo)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(shù)
  • 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(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)與關(guān)鍵組件
(一)光學(xué)系統(tǒng)
  1. 光源模塊

  • 內(nèi)置 LED 或鹵素?zé)艄庠?,支持多光源切換(如同時(shí)測量 D65 和 D50 光源下的顏色差異)

  • 積分球結(jié)構(gòu):直徑 50-150mm 不等,內(nèi)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(tǒng)

  • 采用光柵分光或?yàn)V光片分光技術(shù),將反射光分解為不同波長的光譜信號(hào)

  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(shù)據(jù)

(二)操作界面
  1. 顯示屏

  • 彩色觸摸屏(3.5-5 英寸),實(shí)時(shí)顯示 ΔE 值、顏色坐標(biāo)、光譜曲線等

  • 支持多語言界面(中 / 英 / 日等)

  1. 功能按鍵

  • 校準(zhǔn)鍵、測量鍵、模式切換鍵、數(shù)據(jù)查詢鍵

  • 快捷旋鈕:快速調(diào)節(jié)測量參數(shù)(如光源、口徑)

(三)數(shù)據(jù)處理模塊
  1. 存儲(chǔ)功能

  • 內(nèi)置存儲(chǔ)器:可存儲(chǔ) 1000-10000 組標(biāo)準(zhǔn)色與樣品數(shù)據(jù)

  • 分組管理:支持按批次、型號(hào)分類存儲(chǔ)

  1. 傳輸接口

  • USB 2.0/Type-C、藍(lán)牙 5.0、Wi-Fi(可選)

  • 配套軟件:支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出、色差分析、報(bào)表生成(如 EXCEL、PDF 格式)

三、使用步驟詳解
(一)準(zhǔn)備工作(開機(jī)前)
  1. 環(huán)境檢查

  • 溫度:23±2℃(標(biāo)準(zhǔn)測量環(huán)境),濕度:45%-65% RH

  • 避免強(qiáng)光直射或光源不穩(wěn)定環(huán)境(建議在標(biāo)準(zhǔn)光源箱內(nèi)測量)

  1. 儀器準(zhǔn)備

  • 安裝電池 / 連接電源,確保電量≥50%

  • 安裝合適測量口徑(默認(rèn) 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(zhǔn)流程(關(guān)鍵步驟)
  1. 開機(jī)初始化

  • 長按電源鍵 3 秒開機(jī),等待系統(tǒng)自檢(約 10 秒)

  1. 黑白校正

? 注意:每次開機(jī) / 更換環(huán)境 / 測量間隔超 1 小時(shí)需重新校準(zhǔn)
  • 白板校正:將標(biāo)配白板放置于測量口,按 "校準(zhǔn)" 鍵,儀器自動(dòng)完成白板光譜數(shù)據(jù)采集(誤差需 < 0.05ΔE)

  • 黑板校正(部分機(jī)型):翻轉(zhuǎn)白板露出黑板面,重復(fù)校準(zhǔn)步驟(用于消除雜散光干擾)

(三)參數(shù)設(shè)置
  1. 選擇測量模式

  • 單樣品模式:直接測量樣品顏色參數(shù)

  • 樣品 - 標(biāo)準(zhǔn)模式:先測標(biāo)準(zhǔn)色,再測樣品計(jì)算 ΔE

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

  1. 設(shè)置測量條件

  • 光源:根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)選擇(如印刷選 D50,涂料選 D65)

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

  • 光澤度補(bǔ)償(可選):開啟后自動(dòng)排除表面光澤對(duì)顏色的影響

(四)樣品測量
  1. 標(biāo)準(zhǔn)色測量

  • 將標(biāo)準(zhǔn)色板(或標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)" 存儲(chǔ)

  1. 樣品測量

  • 清潔樣品表面(避免指紋、油污),放置方式同標(biāo)準(zhǔn)色

  • 同一位置測量 3 次(儀器自動(dòng)計(jì)算平均值),或在樣品不同區(qū)域測量 5 點(diǎn)取平均

(五)數(shù)據(jù)查看與分析
  1. 實(shí)時(shí)顯示

  • 主界面顯示 ΔE 總色差及分項(xiàng)色差(ΔL*、Δa*、Δb*)

  • 光譜曲線界面:對(duì)比樣品與標(biāo)準(zhǔn)色的反射率曲線差異

  1. 歷史數(shù)據(jù)查詢

  • 進(jìn)入 "數(shù)據(jù)管理" 菜單,按批次 / 時(shí)間檢索測量記錄

  • 支持查看最大值 / 最小值 / 標(biāo)準(zhǔn)差(評(píng)估顏色均勻性)

  1. 數(shù)據(jù)導(dǎo)出

  • 通過 USB 連接電腦,使用配套軟件導(dǎo)出數(shù)據(jù)

  • 藍(lán)牙直連手機(jī) APP(部分機(jī)型),實(shí)時(shí)查看測量結(jié)果

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

  • 配方調(diào)試:通過 ΔE 值優(yōu)化顏料配比,減少打樣次數(shù)

(二)印刷包裝
  • 色差檢測:對(duì)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(shù)據(jù),建立顏色數(shù)據(jù)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(jiān)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(jī)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(duì)比樣品老化前后的顏色變化(重點(diǎn)關(guān)注 Δb * 值黃變趨勢)

五、注意事項(xiàng)與常見問題
(一)關(guān)鍵注意事項(xiàng)
  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(bǔ)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(biāo)準(zhǔn)白板(測量透射色時(shí)用黑板)

  1. 長期使用

  • 每季度用無水乙醇清潔積分球內(nèi)壁(避免污漬影響漫反射效果)

  • 每年送廠家校準(zhǔn)(校準(zhǔn)周期隨使用頻率調(diào)整,高頻使用建議半年一次)

(二)常見問題處理
問題現(xiàn)象
可能原因
解決方法
校準(zhǔn)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(zhǔn)
ΔE 值異常偏大
樣品表面不平整 / 光源選錯(cuò)
選擇平整區(qū)域測量 / 檢查光源設(shè)置
數(shù)據(jù)重復(fù)性差
測量時(shí)儀器晃動(dòng) / 樣品不均勻
固定儀器 / 在樣品 5 個(gè)區(qū)域測量取平均
屏幕無顯示
電池接觸不良 / 系統(tǒng)死機(jī)
重新安裝電池 / 長按電源鍵 10 秒強(qiáng)制重啟
六、維護(hù)保養(yǎng)指南
(一)日常維護(hù)
  1. 清潔保養(yǎng)

  • 測量窗口:用鏡頭紙輕擦(禁用酒精,防止涂層損壞)

  • 機(jī)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(jī)型:長期存放需保持電量 30%-50%(避免過充 / 過放)

  • 干電池機(jī)型:建議使用堿性電池,長期不用需取出電池

(二)存儲(chǔ)要求
  • 存放于專用儀器箱,避免擠壓碰撞

  • 環(huán)境溫度:0-40℃,濕度≤80% RH(無冷凝)

  • 遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場、腐蝕性氣體

通過規(guī)范操作與定期維護(hù),色差儀可實(shí)現(xiàn)高精度顏色測量,幫助企業(yè)有效控制產(chǎn)品顏色質(zhì)量,提升品牌競爭力。具體操作細(xì)節(jié)請以儀器說明書為準(zhǔn),復(fù)雜問題建議聯(lián)系制造商技術(shù)支持。


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