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光澤度儀是怎么測光澤度的?光澤度儀有什么特性?

時間:2023-08-17??來源:光澤度儀?? 作者:3nh?? 點(diǎn)擊: 739 次
  

光澤度儀作為光電儀器,是利用光反射原理對試樣的光澤度進(jìn)行測量。即在規(guī)定入射角和規(guī)定光束的條件下照射試樣,得到鏡向反射角方向的光束。光澤度儀由光源、透鏡、接收器和顯示儀表等組成。本文對光澤度儀的測量原理及光澤度儀的特性做了介紹,對此感興趣的朋友可以了解一下!

光澤度儀

光澤度儀的測量原理:

光澤是物體表面的一種外觀模式,由于表面對入射光具有方向選擇性,因而會使人感覺物體反射的亮光好像重疊在該表面上,使物體產(chǎn)生閃閃發(fā)亮的外表。光澤與物體表面的鏡面反射光緊密聯(lián)系,鏡面反射方向就是光澤最強(qiáng)的方向,因比,光澤的測量總是延著鏡面反射方向進(jìn)行的。只有進(jìn)行對比光澤測量時,才再取其他方向一起測量。光澤也是心理物理量,單位為“光澤單位”。

光澤的測量也是用比較測量法,即在相同條件下,相對于鏡向光澤度標(biāo)準(zhǔn)板,對樣品的光澤度進(jìn)行測量。相同條件指的是:在一定的入射角度下,以規(guī)定條件的光束照射樣品(或標(biāo)準(zhǔn)板),在鏡面反射方向上以規(guī)定的條件接收反射光束。

鏡向光澤標(biāo)準(zhǔn)板一般是用nD=1.567的拋光的平面黑玻璃板。標(biāo)準(zhǔn)板定義為100.0光澤度單位。當(dāng)然有關(guān)行業(yè)也采用多種標(biāo)準(zhǔn)板。

光澤度用符號Gs(θ)表示,其中θ表示入射角,當(dāng)然鏡反射角為-θ,計(jì)算公式是:

光澤度計(jì)算公式29

式中,Gs(θ)為樣品光澤度;G0(θ)為標(biāo)準(zhǔn)板光澤度(已知);Φs為測樣品時的光通量;Φ0為測標(biāo)準(zhǔn)板時的光通量。

傳統(tǒng)的光澤度測量原理如下圖所示。三個發(fā)光二極管分別在不同時刻從三個角度產(chǎn)生光源,光電池接收反射過來的光信號并產(chǎn)生電壓。

光澤度測量原理01

G——光源;

L1和L2——透鏡;

B——接收器視場光闌;

P——被測試樣;

ε1=ε2;

σB——接收器孔徑角;

σs——光源象角;

I——光源影像。


光澤度儀的特性:

1.幾何條件

入射光線的軸線應(yīng)分別與測量平面的垂線成(20±0.1)°、(60±0.1)°、(85±0.1)°,入射光束的孔徑為18mm。接收器的軸線與入射光線軸線的鏡像的角度在±0.1°之內(nèi)。在試驗(yàn)板位置放置一塊拋光黑玻璃平板或正面反射鏡時,光源的鏡象應(yīng)在接收器視場光闌(接收器窗口)的中心位置形成(如上圖所示)。為了確保覆蓋整個表面,試驗(yàn)板面照射區(qū)域的寬度應(yīng)盡可能大于表面結(jié)構(gòu):一般值為不小于10mm,光源鏡像和接收器的孔徑以及相關(guān)尺寸及其允許偏差應(yīng)符合下表的規(guī)定。接收器視場光闌的孔徑尺寸可從接受透鏡測得。

光源鏡像和接收器的張角以及相關(guān)尺寸

2.接收器中的濾光

接收器中濾光器的濾光修正函數(shù)τ(λ)按下式計(jì)算:

接收器中濾光器的濾光修正函數(shù)計(jì)算式

式中:

τ(λ)——修正函數(shù);

V(λ)——CIE光的發(fā)光效率;

Sc(λ)——CIE標(biāo)準(zhǔn)照射C的光譜強(qiáng)度;

s(λ)——接收器的感光靈敏度;

Ss(λ)———照射光源的光譜強(qiáng)度;

k——校準(zhǔn)系數(shù)。

注:選擇偏差的目的是使光源和接收器孔徑的誤差在100光澤單位內(nèi)的任何讀數(shù)不會產(chǎn)生超過1光澤單位的讀數(shù)誤差。

3.暈映

在光澤度儀幾何條件中規(guī)定的張角范圍內(nèi)不應(yīng)出現(xiàn)暈映。

4.接收器

在滿刻度讀數(shù)的1%范圍內(nèi),接收器測量裝置給出的讀數(shù)應(yīng)與通過接收器的光通量成正比。


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