色度在線檢測(cè)儀器的含義、特點(diǎn)及要求

色度在線檢測(cè)儀器的含義

在線式可包含兩層含義：一是指測(cè)量?jī)x器安裝在生產(chǎn)線上，二是指測(cè)量?jī)x器與生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)相連。傳統(tǒng)的顏色測(cè)量通常都滯后于生產(chǎn)，而色度在線檢測(cè)儀器可以克服這一缺點(diǎn)。當(dāng)產(chǎn)品到達(dá)測(cè)量位置時(shí)，測(cè)量?jī)x器測(cè)量產(chǎn)品的顏色，及時(shí)獲得顏色數(shù)據(jù)。將測(cè)量?jī)x器與生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)相連接，可形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。當(dāng)顏色數(shù)據(jù)不符合要求時(shí)，測(cè)量?jī)x器可向控制系統(tǒng)發(fā)出警告，及時(shí)調(diào)整染料配置，甚至直接停止生產(chǎn)。測(cè)量?jī)x器與生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)相連接的另一個(gè)好處是，可以遠(yuǎn)程監(jiān)控顏色數(shù)據(jù)。生產(chǎn)管理人員或質(zhì)量管理人員可以在辦公室監(jiān)視產(chǎn)品的顏色情況，也可以通過控制系統(tǒng)直接下達(dá)相關(guān)的命令指示。

色度在線檢測(cè)儀器的特點(diǎn)

與接觸式顏色測(cè)量相比，非接觸測(cè)量有以下優(yōu)勢(shì)：

1. 被測(cè)物與儀器保持一定距離，儀器無需向被測(cè)物表面施加一定的壓力，更不會(huì)對(duì)樣品造成損壞。

2. 非接觸式測(cè)量?jī)x器還可以測(cè)量濕樣，傳統(tǒng)的儀器很難測(cè)量這種濕樣，因?yàn)榻佑|測(cè)量時(shí)會(huì)污染儀器，甚至損壞儀器。

3. 非接觸式測(cè)量?jī)x器的測(cè)量范圍要更廣，測(cè)量的準(zhǔn)確度和精度也得到了改善。測(cè)量非平面的產(chǎn)品，如色母粒等顆粒狀和粉末狀產(chǎn)品，非接觸測(cè)量可以避開容器的影響，同時(shí)測(cè)量面積更大，還可以顯著減小被測(cè)物排列對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，從而更容易得到準(zhǔn)確的顏色數(shù)據(jù)。

與對(duì)靜止物體的離線式顏色測(cè)量相比，在線式顏色測(cè)量有以下特點(diǎn)：

1. 被測(cè)物體是生產(chǎn)線上的產(chǎn)品，始終不停的運(yùn)動(dòng)，速度由每分鐘幾十米到上百米不等。

2. 在線測(cè)量面臨著更嚴(yán)重的環(huán)境干擾等問題，如溫度高、濕度大、灰塵多，被測(cè)樣品抖動(dòng)劇烈、環(huán)境光影響等。

       在線式顏色測(cè)量?jī)x器的要求

1. 由于被測(cè)物體的連續(xù)運(yùn)動(dòng)，所以儀器和被測(cè)物不能進(jìn)行接觸式測(cè)量。用于在線式顏色測(cè)量的儀器必須設(shè)計(jì)成非接觸式測(cè)量方式，且與目測(cè)觀察一致。積分球照明的條件在這里不再適用，45/0或0/45的測(cè)量幾何條件更合適于在線非接觸式測(cè)量。

2. 由于采用非接觸測(cè)量，環(huán)境光必然會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成影響，為了準(zhǔn)確測(cè)量，必須消除環(huán)境光的影響。消除環(huán)境光影響的辦法有兩種：一是提高信噪比，照明光遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于環(huán)境光；二是在光源點(diǎn)亮前測(cè)量一次環(huán)境光，再進(jìn)行正常的測(cè)量，然后將兩次測(cè)量值相減，即可將環(huán)境背景光和其他噪聲去掉。

3. 由于被測(cè)物體不停地運(yùn)動(dòng)，在一次測(cè)量的時(shí)間內(nèi)，被測(cè)物體的測(cè)量區(qū)域相對(duì)于位置固定的顏色測(cè)量?jī)x器將會(huì)有一定的位移，為了使測(cè)量時(shí)樣品的運(yùn)動(dòng)趨于“靜止”，要求一次測(cè)量的時(shí)間盡可能短。最好采用瞬間功率極強(qiáng)的脈沖光源，光源閃光時(shí)間短，同時(shí)探測(cè)器迅速完成數(shù)據(jù)采集。

4. 由于被測(cè)物體不停地運(yùn)動(dòng)，不能采用離線測(cè)色式的單色儀，通過轉(zhuǎn)動(dòng)分光元件對(duì)光譜掃描并利用單一的光電探測(cè)器件進(jìn)行測(cè)量，而必須采用光電攝譜法，在分光系統(tǒng)的譜面上放置光電探測(cè)器陣列，對(duì)光譜信號(hào)同時(shí)進(jìn)行采樣，然后運(yùn)用先進(jìn)的電子技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理，即需要使用光電攝譜法的分光測(cè)色儀。

5. 色度在線檢測(cè)儀器環(huán)境復(fù)雜，生產(chǎn)線的水平運(yùn)動(dòng)難免會(huì)導(dǎo)致被測(cè)物的上下抖動(dòng)，這種測(cè)量距離變化會(huì)直接影響進(jìn)入儀器的光譜輻射通量，引起測(cè)量誤差，因此，被測(cè)物體的抖動(dòng)將對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生很大影響。所以要采取一定的距離補(bǔ)償措施。如果不能通過機(jī)械措施減少被測(cè)物體的抖動(dòng)，則只能通過增大儀器測(cè)量的距離范圍來保持測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

6. 生產(chǎn)線上環(huán)境復(fù)雜，溫度高、濕度大，甚至車間內(nèi)有大量的酸堿氣體、灰塵，強(qiáng)電干擾等。儀器必須具備抗環(huán)境干擾能力，便于保養(yǎng)且費(fèi)用低廉。由于使用環(huán)境較惡劣，除儀器所用元件及材料應(yīng)對(duì)溫度、濕度等環(huán)境穩(wěn)定外，對(duì)儀器還應(yīng)采取密封、充氣、放干燥劑等防熱、防潮措施。

7. 由于復(fù)雜的測(cè)量環(huán)境，應(yīng)考慮在使用過程中經(jīng)常對(duì)儀器進(jìn)行定標(biāo)。定標(biāo)包括輻射定標(biāo)和波長(zhǎng)定標(biāo)兩個(gè)方面。

8. 在線式顏色測(cè)量由于是現(xiàn)場(chǎng)操作，對(duì)結(jié)構(gòu)要求要苛刻一些，需要具有更佳的性能及可靠性。

9. 由于生產(chǎn)過程是連續(xù)的，需要對(duì)產(chǎn)品顏色連續(xù)測(cè)量，在線式顏色測(cè)量要求測(cè)量速度快，要及時(shí)給出反饋信息。若測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，反饋信息不及時(shí)，將直接影響測(cè)量的實(shí)時(shí)性，則勢(shì)必產(chǎn)生較多的次品或廢品，造成經(jīng)濟(jì)損失。

10. 對(duì)于紡織印染行業(yè)，紡織品顏色的色度在線檢測(cè)儀器，還要求測(cè)量?jī)x器在紡織品幅寬方向上具有移動(dòng)能力，因?yàn)閺募徔椘返囊贿叺搅硪贿吙赡馨l(fā)生色差。一個(gè)完善的顏色測(cè)量系統(tǒng)不僅要求測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，更重要的是根據(jù)測(cè)量結(jié)果，對(duì)染料控制等進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，使產(chǎn)品顏色始終符合產(chǎn)生要求]。

非接觸測(cè)量方式和被測(cè)物體的連續(xù)運(yùn)動(dòng)是在線式分光測(cè)色儀與傳統(tǒng)分光測(cè)色儀的主要差別，而物體運(yùn)動(dòng)和正常的抖動(dòng)不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的精確性將是在線式分光測(cè)色儀的技術(shù)難點(diǎn)。