全新在線分光光度儀技術(shù)1

 

 

 

 

 

全新在線分光光度儀技術(shù)2

 

隨著全球消費者的日益成熟，其品味要求也在不斷提高动苍，眾多制造商急需尋求更為精準(zhǔn)且效益更高的顏色測量方法龟夜，以確保其產(chǎn)品能夠滿足更加嚴格的技術(shù)要求。所有消費品制造商浙于，包括汽車內(nèi)飾护盈、家庭裝飾壁板、景觀裝飾石材或室內(nèi)墻壁涂料等領(lǐng)域羞酗，都必須嚴格把守質(zhì)量關(guān)腐宋，以確保其產(chǎn)品能一次性達到顏色技術(shù)要求，并且后續(xù)產(chǎn)品保持一致性檀轨。否則胸竞，制造商將會面臨產(chǎn)品報廢、返工参萄、延誤裝運卫枝、產(chǎn)品召回、利潤受損等巨大風(fēng)險拧揽，并給重要的業(yè)務(wù)關(guān)系和生產(chǎn)合同帶來不利影響剃盾。

 

顏色測量儀器制造商們借鑒其他行業(yè)的先進技術(shù)，發(fā)明了性能可靠淤袜、生產(chǎn)車間專用的在線分光光度儀痒谴，它能夠進行精確的顏色測量，而價格卻大大降低蜻赃。

 

在線分光光度儀

 

顏色測量儀器制造商們借鑒其他行業(yè)的先進技術(shù)椰严，發(fā)明了性能可靠、生產(chǎn)車間專用的在線分光光度儀钥币，它能夠進行精確的顏色測量荡偶，同時價格卻大大降低。這樣嘁老，制造商們在采用精益生產(chǎn)技術(shù)的高速生產(chǎn)線上同樣可以獲取可靠的顏色數(shù)據(jù)烧乙。

 

現(xiàn)在拐扛，關(guān)注產(chǎn)品顏色的制造商僅需2萬美元即可得到一套具有以下特點的在線分光光度儀：

 

1.提供實驗室級精度的實時或連續(xù)數(shù)據(jù)；

 

2.進行非接觸式顏色測量辱窘；

 

3.在溫度波動楷焦、地面振動、高濕度以及照明條件變化很大的車間條件下精確讀取色彩數(shù)據(jù)膝班；

 

4.無需頻繁校準(zhǔn)即可精確測量头位；

 

5.可以對具有復(fù)雜紋理的產(chǎn)品進行色彩測定。

 

實驗室檢測的局限性

 

在此之前要取得同等顏色測量精度庇晤，要采用專門設(shè)計且價格昂貴的分光光度儀（通常在10萬美元以上）進行在線檢測虱硝，或依賴生產(chǎn)過程中限定的實驗室采樣。后者的物理采樣必須在生產(chǎn)設(shè)備停止運轉(zhuǎn)時才能進行厕氨，要將成品破壞才能取得實驗室測試所需的樣本进每，花時間進行測試并在實驗室與車間之間往返奔波，而且需要頻繁（通常需要每天）校準(zhǔn)命斧。

 

由于費力又費錢品追，采用限于實驗室應(yīng)用的分光儀的制造商通常僅在生產(chǎn)流程的初始、中間和最后階段才會采樣送至實驗室并用分光光度儀進行檢測冯丙。這樣做的結(jié)果就是實驗室檢測只能充當(dāng)最基本的質(zhì)量控制肉瓦，即在發(fā)貨之前檢測出不符合技術(shù)要求的產(chǎn)品。

 

與之相反胃惜，在線分光光度儀使各公司更易于開展精益生產(chǎn)泞莉，例如統(tǒng)計式生產(chǎn)過程控制、針對持續(xù)改進狀況和一次性質(zhì)量合格率進行的數(shù)據(jù)采集以及校正錯誤等船殉。

 

色度計與分光光度儀

 

分光光度儀并非適用于所有的顏色測量鲫趁。在不要求精確顏色測量時，其他技術(shù)能夠提供性價比更高的質(zhì)量控制方式利虫。例如挨厚，色度計就是一種更為簡便、費用更低的設(shè)備舔远，它采用的紅弓席、綠、藍濾光器能模擬人眼對光線和色彩所產(chǎn)生的反應(yīng)陌贾。色度計對于要求不是特別嚴格的檢測工作是非常有效的分揀及快速在線測量工具转是。

 

色度計的測量精度級為inch（1inch=25.4mm），而分光光度儀的測量精度級則為1/16inch矢盾。在有些生產(chǎn)應(yīng)用過程中粤段，色度計已可以滿足要求，使用分光光度儀大材小用姚藤。

 

不過幢剂，如今越來越多的新應(yīng)用領(lǐng)域開始采用這種新型的價格適中并且可以在相對惡劣的工廠生產(chǎn)環(huán)境中使用的分光光度儀智贰。

 

任何希望通過采用適用于車間的分光光度儀或其他技術(shù)提高其測色水平，從而獲得競爭優(yōu)勢的公司應(yīng)首先考慮客戶具體的技術(shù)要求是什么凳赃，換言之练缴，他們愿意為什么樣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)買單？

 

為客戶悉心考慮

 

為了給此問題一個切實可行的答案唁奢，制造商首先需要考慮的是其客戶的各項顏色測量標(biāo)準(zhǔn)。這一點似乎是顯而易見的窝剖，然而很多公司匆忙中忽略了這個基本問題麻掸，隨后才發(fā)現(xiàn)沒有合適的質(zhì)量控制設(shè)備。對幾個關(guān)鍵性問題的回答將有助于制造商確定最理想的顏色測量設(shè)備：

 

1.客戶采用哪一種標(biāo)準(zhǔn)顏色坐標(biāo)：儀器從本質(zhì)上說是向三個色彩基本元素進行數(shù)值分配：色相赐纱、飽和度以及明度脊奋。

 

2.客戶要求達到什么級別的光譜精度分析：RGB儀器僅能提供相對的顏色數(shù)值，不是標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)疙描；色度計能夠提供中等精度的上述任一顏色坐標(biāo)值诚隙；而31-點的分光光度儀則能提供所有標(biāo)準(zhǔn)色彩數(shù)值以及完整的反射曲線數(shù)據(jù)，并達到極高的精度水平起胰。

 

3.客戶使用的顏色容差范圍是多少：寬泛的容差范圍可能僅需要簡易的RGB儀器即可久又，而嚴格的容差則要求采用31-點分光光度儀。

 

4.進行測量的表面光滑程度：是達到最光滑的鏡面程度效五，還是如同瓦片一般粗糙地消？部分帶有紋理的表面，如布匹等畏妖，屬于受角度影響非常大的物質(zhì)脉执，這就意味著物體方向性對測色產(chǎn)生的影響非常大。

 

5.是否需要對含有熒光增白劑的樣本進行測量层掺？增白劑受紫外線影響而紫外線是電磁光譜中的不可見光部分坠汹。部分產(chǎn)品比如經(jīng)過熒光增白處理的紙張或織物里面含有的熒光增白劑會將不可見的紫外線轉(zhuǎn)化為可見光。

 

環(huán)境評估

 

制造商在了解項目的測色技術(shù)規(guī)范后渴门，下一步需要考慮的重要問題就是對儀器的使用環(huán)境進行真實評估逻烛。

 

通常最需要加以考慮的是能否在不破壞成品的前提下對樣本進行測量——能否進行非接觸式測量，而非采取破壞式測量方法唆蕾。采用非接觸式測量技術(shù)的公司能夠在質(zhì)量控制成本以及其他與先進生產(chǎn)技術(shù)相關(guān)的效益方面獲得巨大的競爭優(yōu)勢拓币。

 

非接觸式測量所帶來的益處包括直接降低報廢或損失率，增加生產(chǎn)設(shè)備的正常工作時間肤侍，更好的利用質(zhì)檢人力資源（無需往返于實驗室和車間進行測量）進行更多的質(zhì)量控制檢查琳宽，更快地發(fā)現(xiàn)問題。

 

輕便弄业、創(chuàng)新泛邮、技術(shù)

 

測色儀器制造商從其他眾多行業(yè)借鑒各種技術(shù)——包括移動電話公司料离、噴墨打印制造商、航空公司等——成功開發(fā)出創(chuàng)新的車間解決方案盯质。通過應(yīng)用現(xiàn)今已大規(guī)模生產(chǎn)的組件袁串，測色設(shè)備制造商大幅度降低了產(chǎn)品價格。

 

現(xiàn)在分光光度儀能夠在提供更高質(zhì)量和更強功能的同時呼巷，實現(xiàn)價格降低到早期在線型號產(chǎn)品的1/5左右囱修，主要有三個核心原因：

 

1.發(fā)光二極管（LED）技術(shù)取得了巨大改進，照明光源更小王悍、更可靠破镰；

 

2.顏色分析儀的生產(chǎn)革新，如由步進電機驅(qū)動的穩(wěn)定濾波器陣列等压储；

 

3.用于觀測樣本的光學(xué)部件與探測器的革新鲜漩，以及用于數(shù)據(jù)分析的電子元件飛速發(fā)展。

 

LED提供了集中而強大的白色光源集惋，極大地方便了顏色測量儀器制造商孕似。新型LED作為高端移動電話攝像頭內(nèi)置閃光燈幾年前才剛剛成功開發(fā)出來，它可以為分光光度儀提供近乎完美的光學(xué)部件——強電光源刮刑。均衡的LED光猝發(fā)能夠使儀器從相對較遠的距離讀取色彩樣本喉祭。

 

更為強大的新型光源使得新一代分光光度儀可以運用“探照燈”型的光學(xué)原理，在一定程度上抵消了由于光強度變化給不同距離上讀數(shù)帶來的影響张重。加之采用了可與能夠保持圖像尺寸比例的針孔攝像頭媲美的成像光學(xué)技術(shù)键先，分光光度儀的可見范圍得以極大擴展。

 

LED還具有其他幾項重大優(yōu)勢紊竹。白色光是由可見光譜中的多種顏色聚合而成牺道，LED發(fā)出的光隨時間的降解曲線相當(dāng)平滑，這就意味著各顏色元素的數(shù)值在數(shù)以百萬計的閃光過程中并不會發(fā)生很大的變化壹会，這是來自氙閃光燈或熾燈泡的光做不到的颈顽。

 

除此之外，LED還能夠在極短時間內(nèi)經(jīng)受高壓電流的沖擊及键，產(chǎn)生強烈閃光盖赛。由于LED是基于固態(tài)物理原理而不是在真空中通過氣體或灼熱燈絲進行放電，因此LED具有非常強的抗震性胸胚，更易于在測量過程中保持恒定的溫度以減少誤差甜届。使用LED的分光光度儀能夠在0℃～49℃溫度條件下進行操作。

 

新型在線分光光度儀在變化很大的照明條件下進行測量時還具有另外一個很大的優(yōu)勢：儀器僅探測來自LED的光垫嚣，而忽略所有其他環(huán)境光源（如白熾燈岩模、熒光燈和鈉燈等）。以前的分光光度儀是通過耀眼的氙閃光燈掩蓋住環(huán)境光源，或通過代價不菲的樣本遮蓋方法擋住環(huán)境光源等方式來應(yīng)付由于環(huán)境光源導(dǎo)致的誤差問題孤页。采用LED照明方式的分光光度儀則要精確得多尔苦，這種新型儀器對LED脈沖以及探測器進行調(diào)節(jié)，從而僅識別來自LED的光源行施，這個過程與我們從城市眾多電臺中調(diào)準(zhǔn)到希望收聽的特定電臺的過程非常類似允坚。

 

通過采用航空工業(yè)所掌握的技術(shù)與流程，現(xiàn)在的分光光度儀能夠經(jīng)受車間嚴苛條件的考驗蛾号。

 

在一定程度上由于具有加固的外殼和密封系統(tǒng)稠项，同時LED能夠提供固態(tài)的防震照明方法，因此新型儀器能夠經(jīng)受機械震動以及長時間振動鲜结。由堅固的步進式電機驅(qū)動的穩(wěn)定干擾濾波器陣列位于色度測定儀中央位置展运，能夠?qū)臉颖旧戏瓷浠貋淼拈W光分解為31個光譜分量。

 

經(jīng)過超強加固轻腺，并安裝于符合NEMA標(biāo)準(zhǔn)外殼中的分光光度儀密封性極強，能夠經(jīng)受住洗車時所用高壓水流的沖擊划乖，而不會發(fā)生滲漏贬养。由于還有可選的的保護外殼，其中流動的壓縮潔凈空氣可以隨時清潔透鏡及其他光學(xué)部件阶庆，因此新型分光光度儀能夠在多塵或油膩的車間環(huán)境中正常工作郎博。

 

在車間中使用實驗室級的分光光度儀時，質(zhì)量控制人員應(yīng)當(dāng)將儀器的操作環(huán)境列入考慮铺享。需要加以考慮的具體問題有：

 

1.讀取樣本的距離遠近抱壶；

 

2.規(guī)定的測量時間；

 

3.色彩樣本的面積與形狀潘乖；

 

4.樣本的基材或紋理院颜；

 

5.車間溫度的變化范圍與極限值；

 

6.儀器是否在多塵或油膩的條件下操作毛龟；

 

7.儀器是否在環(huán)境光源變化很大的情況下操作驳墓；

 

8.技術(shù)人員與操作人員要求對儀器進行正確校準(zhǔn)的方式；

 

9.儀器校準(zhǔn)的時間間隔胡撩；

 

10.與現(xiàn)有軟硬件兼容的需求韭张。

 

如今，越來越多的公司發(fā)現(xiàn)采用可以在工廠環(huán)境中使用的新一代分光光度儀帶給他們的好處遠遠超出了他們的預(yù)期派交。

 

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