[發(fā)明專利]基于多通道光譜的色差儀及反射率測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010565284.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111707368B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁琨;張陽(yáng);王堅(jiān)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量大學(xué)
• 主分類號(hào): G01J3/46
• 分類號(hào): G01J3/46;G01J3/52;G01J3/02;G01J3/10;G01N21/47
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 孫孟輝

本發(fā)明公開(kāi)了基于多通道光譜的色差儀及反射率測(cè)量方法，色差儀包括主機(jī)和校準(zhǔn)盒，的主機(jī)包括積分球、光源、主傳感器，積分球頂部一側(cè)設(shè)有探測(cè)孔，側(cè)面設(shè)有通光孔，底部設(shè)有測(cè)量口，通光孔外側(cè)設(shè)置光源，探測(cè)孔外側(cè)設(shè)置主傳感器，校準(zhǔn)盒包括外殼和設(shè)置在外殼頂部的白板，白板與測(cè)量口對(duì)應(yīng)配合，校準(zhǔn)盒與主機(jī)配合連接，傳感器是多通道光譜傳感器；方法包括S201、主機(jī)內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)反射率與對(duì)應(yīng)的多通道采樣數(shù)據(jù)，S202、使用主機(jī)測(cè)量被測(cè)樣品，得到多通道的目標(biāo)顏色數(shù)據(jù)，S203、遍歷主機(jī)，計(jì)算總差值，并記錄最小值對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，S204、計(jì)算為λ通道數(shù)據(jù)c_λ，S205、計(jì)算為λ通道數(shù)據(jù)s_λ，S206、計(jì)算并輸出反射率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)色差測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及了基于多通道光譜的色差儀及反射率測(cè)量方法。

背景技術(shù)

隨著光學(xué)測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，在色差測(cè)量領(lǐng)域通常采用測(cè)色儀或色差儀測(cè)量色差，但傳統(tǒng)的測(cè)色儀價(jià)格昂貴，而傳統(tǒng)的色差儀無(wú)法輸出光譜，且測(cè)色儀和色差儀普遍存在體積較大的問(wèn)題，不方便攜帶；傳統(tǒng)的儀器校準(zhǔn)盒需要人工手動(dòng)對(duì)準(zhǔn)，且通常與儀器分開(kāi)存放，容易丟失。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，實(shí)現(xiàn)提高測(cè)量準(zhǔn)確性，降低成本，提高便攜性的目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

基于多通道光譜的色差儀，包括主機(jī)和校準(zhǔn)盒，所述的主機(jī)包括積分球、光源、主傳感器，所述的積分球頂部一側(cè)設(shè)有探測(cè)孔，側(cè)面設(shè)有通光孔，底部設(shè)有測(cè)量口，探測(cè)孔外側(cè)設(shè)置主傳感器，用于測(cè)量被測(cè)樣品，通光孔外側(cè)設(shè)置光源，保證測(cè)量范圍內(nèi)的波長(zhǎng)都有光譜能量，所述的校準(zhǔn)盒包括外殼和設(shè)置在外殼頂部的白板，白板與測(cè)量口對(duì)應(yīng)配合，校準(zhǔn)盒與主機(jī)配合連接，所述的傳感器是多通道光譜傳感器。

光通過(guò)通光孔直射到積分球內(nèi)壁，通過(guò)積分球內(nèi)壁的高反射材料多次反射，形成整個(gè)球體360°均勻發(fā)光，通過(guò)測(cè)量口照射到樣品表面，主傳感器通過(guò)探測(cè)口和測(cè)量口測(cè)量樣品表面，獲取測(cè)量數(shù)據(jù)。

所述的通光孔下端配合設(shè)置有擋光片，防止光源直射到測(cè)量口。

所述的探測(cè)孔配合設(shè)置有光闌片，用于限制主傳感器的測(cè)量區(qū)域，保證只有測(cè)量口的反射光能夠進(jìn)入主傳感器，而積分球的內(nèi)壁光無(wú)法進(jìn)入主傳感器。

所述的光源一側(cè)設(shè)有出光孔，出光孔另一側(cè)設(shè)有輔傳感器，用于測(cè)量光源的波動(dòng)。

所述的主機(jī)自上而下依次由上蓋、導(dǎo)光光圈、PCB板、主體配合構(gòu)成，上蓋內(nèi)側(cè)設(shè)有的內(nèi)螺紋與導(dǎo)光光圈外側(cè)設(shè)有的外螺紋通過(guò)螺紋連接，導(dǎo)光光圈設(shè)有的帶內(nèi)螺紋的螺絲固定孔，通過(guò)連接螺絲與主體連接，PCB板上設(shè)有指示光源，該結(jié)構(gòu)能使主機(jī)外表面360°通體均勻發(fā)光，起到狀態(tài)指示的效果。

所述的外殼頂部設(shè)有臺(tái)階形凹口，臺(tái)階形凹口底部設(shè)有白板，白板周圍與主機(jī)的頂部和底部分別設(shè)置相應(yīng)的磁吸裝置，校準(zhǔn)盒通過(guò)臺(tái)階形凹口與所述的主機(jī)套接，并通過(guò)磁吸裝置磁吸固定，校準(zhǔn)時(shí)，套接在主機(jī)底部，通過(guò)磁吸固定，不易脫落，同時(shí)避免人工校準(zhǔn)時(shí)主機(jī)和校準(zhǔn)盒不對(duì)應(yīng)、未扣緊或未壓緊的情形，導(dǎo)致校準(zhǔn)異常，非校準(zhǔn)時(shí)，倒扣并磁吸在主機(jī)頂部，同樣通過(guò)磁吸固定，不易脫落，一體式攜帶、存放更為方便，同時(shí)避免校準(zhǔn)盒的丟失。

設(shè)置在所述的主機(jī)底部的磁吸裝置是開(kāi)口鐵環(huán)，所述的白板周圍的磁吸裝置是磁鐵，開(kāi)口鐵環(huán)的開(kāi)口處設(shè)置磁感應(yīng)傳感器，用于輸出信號(hào)給主機(jī)的控制器，進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)。

所述的控制器采用自動(dòng)磁感應(yīng)校準(zhǔn)，包括如下步驟：

S101，控制器等待磁感應(yīng)傳感器放入中斷；

S102，控制器感應(yīng)到中斷放入，當(dāng)最后校準(zhǔn)時(shí)間與當(dāng)前時(shí)間的差值大于間隔閾值時(shí)繼續(xù)S103，否則返回S101；

S103，當(dāng)連續(xù)閾值內(nèi)連續(xù)檢測(cè)到磁鐵的存在時(shí)繼續(xù)S104，否則返回S101；