[实用新型]一种分光法的棉花测色装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种棉花测色装置，具体是一种分光法棉花测色装置。

背景技术

棉花颜色是关于棉花质量的一个重要指标，国内外都有专门的仪器“棉花测色仪”对其进行测量。目前的测量方法是这样的：用若干个标准光源照射棉花，照射与棉花面的法线成大约45°角，然后在测量面的中心法线上与测量面一定距离的位置上放置两个光电传感器，该两个光电传感器的光谱灵敏度被校正成标准色度观察者光谱三刺激值曲线中的X、Y两个刺激值的光谱曲线。校正采用的是多层玻璃滤色片，光电转换器件大多数采用硅光电池，也有少量采用硒光电池。两个光电传感器测出光谱三刺激值中的两个值：Y，Z，再通过计算得到棉花的反射率和黄色深度两项指标，这也就是所谓的光电积分法。计算公式如下：

反射率    Rd=Y;

黄色深度  +b=70f_Y(Y-0.847Z);

          其中f_Y=0.51(21+20Y)/(1+20Y);

棉花颜色的级别就是由反射率(Rd)和黄色深度(+b)这两个指标决定。由于滤色片的层数有限（不超过20），而且滤色片本身光谱透过曲线很难控制，因此很难精确地校正光电池的灵敏度，最终导致测试的精度不高，测色效果难以令人满意。使用过程中因测色误差而导致的棉花颜色级别误判比较常见。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种分光法棉花测色装置，该装置可测出棉花在可见光范围内各波长的反射率，从而精确地计算出棉花的颜色，并具有结构简单和使用方便的特点。

本实用新型提供的技术方案是：一种分光法的棉花测色装置，其特征在于该装置包括定位棉花样品的测样口、对棉花样品进行照射的多个光源以及接收棉花样品反射射光线的光谱仪；所述的多个光源以测样口的中心法线为对称中心线排列以实现对棉花样品的多角度均匀照射；所述光谱仪的光线接收端轴线与所述对称中心线重合。

所述的多个光源以及光谱仪安装于一封闭箱体内；所述的测样口位于该箱体的顶端，由一透光玻璃隔离的通孔形成。

所述对称中心线与所述透光玻璃的中心法线重合。

本实用新型的工作原理是：使用光谱相对均匀的光源,从多个角度对棉花进行均匀照射，然后用光谱仪测量其反射光的光谱，通过反射光的光谱计算出检测对象可见光范围内的反射率光谱曲线，再根据反射率光谱曲线可以精确地计算出该测试对象在任何光源下的三刺激值X，Y，Z（红、绿、兰），以此分析其各种颜色指标。

本实用新型的有益效果是：由于照射光源的光谱相对均匀，X、Y、Z三刺激值完整齐全；所以通过反射光的光谱曲线计算出检测对象可见光范围内的反射率光谱曲线后，再根据这个反射率光谱曲线可以精确地计算出测试对象在任何标准光源照射下的三刺激值X，Y，Z，就很容易计算出各种颜色指标；进而大幅度提高了棉花测试精度，有效解决了现有棉花测色仪因测色误差而导致棉花颜色等级误判的缺陷；另外，本实用新型结构简单，制造和使用均简单方便。

附图说明

图1是本实用新型实施例的主视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示的实施例进一步说明。

图1所示的装置中，多个光源4以及光谱仪5均安装于一封闭箱体6内；该该箱体的顶端开设一通孔，并由一透光玻璃隔离封闭（玻璃窗口可大可小，根据需要确定；现在通常取10厘米见方），形成所述的测样口3。测试时，试样棉花2放置在透光玻璃上，试样上面被压块1施以一定的压力进行定位。

箱体内，若干个光源均匀布置（通常可环绕透光玻璃的中心法线对称且均匀分布）；光源可以不是标准光源（常规照明装置即可；如白炽灯、碘钨灯和LED等），但光谱分布要大致均匀。透光玻璃的正下方（即透光玻璃的中心法线方向）安装一个光谱仪5，光线接收端轴线5-1应与透光玻璃的中心法线基本重合；采集试样棉花的反射光谱。

以上所述所有零部件均可自制或直接外购获得。

本实用新型通过反射光的光谱曲线可计算出检测对象可见光范围内的反射率光谱曲线，根据这个反射率光谱曲线可以精确地计算出测试对象在任何标准光源照射下的三刺激值X，Y，Z；有了三刺激值，就很容易精确地计算出反射率(Rd)和黄色深度(+b)这两个指标：

反射率    Rd=Y;

黄色深度  +b=70f_Y(Y-0.847Z);

          其中f_Y=0.51(21+20Y)/(1+20Y);

从而通过这两个指标对棉花进行颜色分级。