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PATRON 分光色差計 介紹

更新時間:2025-10-17      瀏覽次數:23

一、工作原理:分光光度法

PATRON 分光色差計的核心工作原理是分光光度法。這是一種比傳統色差計(使用濾鏡模擬人眼)更高級、更精確的技術。其過程可以概括為:

  1. 照明:儀器內部的脈沖氙燈或LED光源發出包含整個可見光譜(通常為360nm-750nm)的光,通過透鏡照射到待測物體表面。

  2. 反射/吸收:物體表面會根據其本身的顏色特性,吸收特定波長的光,并反射其余波長的光。

  3. 分光:反射光進入儀器內部,通過一個精密的光學元件(通常是衍射光柵),被色散成一個連續的光譜。

  4. 檢測:一個光電二極管陣列(或類似的檢測器)會同步檢測整個光譜范圍內每個波長點的反射光強度。

  5. 數據化:儀器最終得到一條 “光譜反射率曲線" 。這條曲線是顏色的“指紋",是顏色最根本、最唯的一的數據表達。

  6. 計算色度值:儀器內部的處理器根據這條光譜曲線,結合標準的CIE(國際照明委員會) 規定的觀察者角度(如10°或2°)和標準光源(如D65, C, A等),計算出各種顏色空間的數值,例如:

    • L*: 明度,從0(黑)到100(白)。

    • a*: 紅綠色度,+a為紅色,-a為綠色。

    • b*: 黃藍色度,+b為黃色,-b為藍色。

    • L*a*b* (CIELAB): 最的常的用的顏色空間。

    • ΔE*ab: 總色差值,用于量化樣品與標準樣的顏色差異。

    • 其他顏色空間: L*C*h, XYZ, RGB等。


二、核心特點

PATRON 分光色差計的主要特點體現在其精確性、功能性和易用性上:

  1. 高精度與高重復性

    • 由于采用分光光度原理,能夠獲取完整的光譜數據,測量結果非常精確,且在不同儀器之間具有良好的臺間差,適合多地點協作。

  2. 絕對測量與相對比較

    • 既能測量樣品本身的光譜數據,也能通過計算與標準樣的色差(ΔE)來快速判斷產品是否合格。

  3. 不受人為因素影響

    • 完的全客觀量化顏色,消除了人眼觀察因光線、環境、視覺疲勞和主觀判斷帶來的誤差。

  4. 多種測量口徑可選

    • 提供多種大小的測量口徑(如Φ8mm, Φ4mm等),以適應平面、曲面、小樣品等不同測量場景。

  5. 強大的數據管理功能

    • 現代PATRON色差計通常配備彩色大屏,可以存儲成千上萬條測量數據,進行統計分析,顯示光譜曲線/色塊圖,并追溯歷史記錄。

  6. 靈活的連接與輸出

    • 支持USB連接電腦,通過專業軟件進行更深入的色彩分析和品質控制。部分型號可能支持藍牙,方便移動使用。


三、主要型號與儀器構成

PATRON的色差計產品線同樣豐富,常見系列包括:

  • PATRON COLOR TESTER Σ-系列:可能是其經典或主流系列,提供穩定可靠的測色性能。

  • 便攜式/手持式型號:設計符合人體工學,帶有內置積分球,適用于實驗室和生產線的快速檢測。

  • 臺式型號:可能用于對精度要求更高或需要特殊附件的實驗室環境。

一臺典型的PATRON分光色差計通常包含:

  • 主機:包含所有光學和電子元件。

  • 標準白板:用于儀器校準。

  • 保護蓋:用于測量孔狀物或保護儀器。

  • 電源適配器/電池

  • PC連接線和軟件


四、主要應用領域

PATRON分光色差計廣泛應用于所有對顏色有嚴格要求的行業:

  • 塑料與涂料:測量塑料制品、油漆、色母粒的顏色一致性。

  • 汽車行業:監控汽車內飾、外飾部件,以及修補漆的顏色匹配。

  • 家電與消費電子:確保手機外殼、電視機邊框、家電面板的顏色品質。

  • 印刷與包裝:檢測印刷品的顏色是否與設計稿一致。

  • 紡織品與服裝:管理布料、紗線、成衣的顏色。

  • 食品行業:評估食品原料或成品的色澤(如烘焙度、新鮮度)。

  • 化工與醫藥:監控原料藥、化學品的顏色純度。


五、基本操作流程

  1. 開機與校準:這是保證測量準確性的第一步。使用隨機的標準白板對儀器進行校準(通常只需按下校準鍵并按提示操作)。

  2. 建立標準樣:測量一個合格的標準樣品,并將其顏色數據保存為“標準"。

  3. 測量樣品:將測量口緊貼待測樣品表面,按下測量鍵。

  4. 讀取結果:儀器屏幕上會立即顯示樣品的L*a*b*值,以及與標準樣的色差ΔE值。

  5. 判斷與記錄:根據預設的容差(如ΔE<1.0),快速判斷樣品顏色是否合格(PASS/FAIL)。數據可自動保存或導出。


六、關鍵參數與選購考量

在選擇PATRON分光色差計時,需要關注以下技術參數:

  • 照明方式d/8°(積分球式) 是最常見的,分為包含鏡面反射(SCI) 和排除鏡面反射(SCE) 兩種模式。SCI更適合顏色質量控制,SCE更接近人眼視覺感受。

  • 測量口徑:根據樣品尺寸選擇合適口徑。

  • 臺間差(ΔE):表示不同同一型號儀器測量同一物體的色差,值越小越好,代表儀器一致性高。

  • 測量時間:每次測量所需的時間,越短效率越高。

  • 數據存儲容量:能存儲的標樣和試樣數據量。

  • 軟件功能:配套軟件是否強大,能否生成定制化報告和控制圖表。

結論

PATRON分光色差計是現代工業顏色管理和質量控制的核心工具。它通過精密的光學系統和強大的數據處理能力,將主觀、感性的顏色轉化為客觀、精確的數字,實現了顏色的“可測量、可溝通、可控制"。無論是在實驗室進行顏色研發,還是在生產線上進行全檢,PATRON分光色差計都是確保產品顏色一致性、提升品牌形象和客戶滿意度的重要保障。


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