[实用新型]光谱积分式测色仪

说明书

技术领域：本实用新型涉及一种光谱积分式测色仪，属测色仪器。

背景技术：光谱积分式测色仪是利用具有特定光谱灵敏度的光电积分元件，直接测量光源色或物体色的三刺激值或色度坐标的仪器，由于可设计成结构紧凑的便携式和可以在生产现场使用，至今已成为工业生产中普遍使用的测色仪器。仪器的照明光源采用滤光器校正，使它具有所要求的“标准照明体”的光谱功率分布，同时对接收器的光谱响应也要用滤光器修正，使它与“CIE”标准色度观察者相一致，使仪器的光谱灵敏度能符合“模拟”要求，即必须要符合“卢瑟条件”。由于光源照明和探测器收集光能的几何条件直接影响测量结构，为统一测量结果，CIE规定了四种光测几何条件：45/0、0/45、0/d、d/0，而且对照明光束光轴和样品表面法线间的夹角及观测方向的光束轴和样品表面的法线之间的夹角都作了严格的规定，因此光谱积分式的测色仪器一般只能选用一种标准照明体(C或D65)和选定一种标准色度观察者(1931标准色度观察者光谱三刺激值或1964补充标准色度观察者光谱三刺激值)，在具体设计时，可以将光源和接收器的滤光器合并为一组进行设计，将X(λ)、Y(λ)、Z(λ)三只滤光器分别安装在一个转盘中，用手动或利用电子技术控制步进电机转动将每只滤光器插入光测光路中，通过对“标准样”和“样品”的比较测量，获得光谱三刺激值，也有在光测机构中，规定的角度内安装三只接收器同时接收“样品”的光谱辐亮度值，限于上述原因，所以到目前为止尚未看到过一台光谱积分式测色仪器可以同时测定C光源(标准照明样)、1931标准色度观察者光谱三刺激值和D65光源(标准照明样)1964补充标准色度观察者光谱三刺激值的测色仪器，因为要达到这二种“测色”功能，必须要有六只滤光器或六组配有按卢瑟条件计算设计的信号接收器，结构上很难安排，而且在规定的光测几何条件下是很难做到符合标准规定的各项技术要求，或者要进行多次校准，逐项测试。

发明内容：本实用新型的目的在于为克服现有技术不足而提供一种能方便快捷地获得在多种标准照明体条件下的多种CIE标准色度观察者光谱三刺激值的光谱积分式测色仪。

为实现本实用新型的目的采取的技术解决方案如下：光谱积分式测色仪包括照明光源、滤光器、接收器、处理单元及外壳，照明光源一路照射样品产生测量光束经测量滤光器、测量接收器送至处理单元构成测量光路，另一路作为参比光束经参比滤光器、参比光接收器送至处理单元，组成双光路光电补偿光测结构，由脉冲氙弧灯构成照明光源，测量光路与参比光路中均设有测量光导纤维束和参比光导纤维束，光导纤维束各设有一个入光端和多个输出端，每个输出端后设有相应的滤光器和接收器，测量光束和参比光束分别经各自对应的测量光导纤维束和参比光导纤维束传导至相应的滤光器和接收器。

由于光导纤维束柔性可弯曲，因此滤光器和接收器可根据仪器内部空间的实际情况安放，不必按一定的几何关系，可以充分利用空间安放多只滤光器或多组配有按卢瑟条件计算设计的信号接收器；此外，光导纤维束采用一个入光端，尾部分叉的结构，使测量光束参比光束能同时传递至X(λ)、Y(λ)、Z(λ)三组滤光器和接收器上，处理单元一次性同时得到相关参数，从而计算出光谱三刺激值，方便了使用，缩短了测量时间，还能同时得到多种不同标准照明体下不同标准色度观察者光谱三刺激值。

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明并同时给出实施例。

附图说明：

图1为本实用新型实施例结构示意图；

图2为图1侧视图；

图3为本实施例原理框图；

图4为光导纤维束结构示意图。

具体实施例：仪器光测系统总体设计按照ISO2463标准规定的要求设计，以符合“CIE”标准规定的d/0漫射照明/垂直观测几何光学条件，如图1、图2所示，光谱积分式测色仪设有底座6和壳体7，壳体7前端内中下部设有积分球9对入射光束进行漫反射，积分球9下方部分露在壳体7外，下方球面中心设有测量口10，测量口10正下方的底座6上设有可以上下滑动的滑筒11，积分球9两侧球面上各开有一个圆形入光孔12，入光孔12之间的连线呈水平并通过球心，邻近入光孔12设有脉冲氙弧灯3和隔UV滤光片13、调正UV滤光片14，由设于壳体7外测的UV调正手轮15调节，积分球9顶部中心开有一个测量孔16，在与水平面成45度角处开有一个参比光孔17，测量光导纤维束2a和参比光导纤维束2b的入光端分别固定在测量孔16和参比光孔17中，光导纤维束2a、2b尾部各设有七个支叉，尾部各支叉对应的光纤维在入光端均匀分布，光导纤维束2a、2b的前后端部外圈设有铜套管4，并由凝胶将光导纤维固定在铜套管4内，如图4所示，尾部各支叉连接到14只相应的滤光器1和接收器5，其中7只按D65/10和C/20光谱刺激值配置，其余7只按ISO亮度R457光谱刺激值配置；测色仪电子处理单元原理框图如图3所示，14路采样保持19a采集光电信号经多路模拟开关19b选通，由放大器19c放大后经高速A/D转换器19e转换成数字量送入单片微机系统19d运算处理，单片微机系统19d同时还控制脉冲氙弧灯(3)电源  23、触发电路24，测色仪设有三种结果输出方式：字符显示屏8、微型打火机和RS232串行接口21，显示屏8设于壳体7的前端正面，微型打印机20设在壳体7正面下半部，RS232串行口21固定底座6后侧，采样保持器19a及多路模拟开关19b元件安装在印刷线路板19上，印刷线路板19安装在壳体7中上方，单片微机系统19d及电源变压器18固定在其下方的底座6上，底座6表面设有操作面板22。