Spektrofotometr: Aplikace a úvahy o měření

A spektrofotometr je přístroj používaný k měření odraženého spektrálního výkonu a světelných charakteristik objektů za účelem stanovení jejich standardních barevných hodnot. Výsledky měření se však mohou lišit v důsledku rozdílů v metodách výpočtu rozdílu barev a výběru světelného zdroje. Proto je při použití spektrofotometru klíčové pečlivě vybrat vhodné vzorce pro barevné rozdíly a světelné zdroje.

Spektrofotometr se obvykle používá k měření barevných charakteristik a odrazivosti objektů, přičemž poskytuje různé číselné hodnoty pro popis barev a barevných rozdílů objektů.

Zde jsou hodnoty, které může spektrofotometr obecně měřit:

 • Hodnoty tristimulu: Měří intenzitu odraženého světla objektů na různých vlnových délkách a vypočítává hodnoty tristimulu RGB vnímané lidským okem.
 • Souřadnice chromatičnosti: Vypočítá souřadnice chromatičnosti na základě naměřených hodnot tristimulu, často reprezentovaných jako souřadnice xyY nebo Lab. Tyto souřadnice popisují barevný tón, jas (xyY) a zahrnují složky světlosti (L), červeno-zelené (a) a žluto-modré (b) (Lab).
 • Barevné indexy L, a, b: Hodnota L označuje jas, hodnota označuje červeno-zelenou a hodnota b představuje žluto-modrou v barevném prostoru Lab, což přesně kvantifikuje barevné charakteristiky.
 • Barevný rozdíl: Měří barevné rozdíly mezi vzorky, typicky reprezentované ΔE (Delta E), odrážející celkový barevný rozdíl mezi dvěma barvami. Další hodnoty jako AL, Δa, Δb označují rozdíly v jasu, červeno-zelené a žluto-modré, což pomáhá při hodnocení podobnosti nebo rozptylu barev.

Tato měření a analýzy pomáhají při určování standardní barvy, vyhodnocování barevných rozdílů a úpravě konzistence barev během výrobních procesů. Při použití spektrofotometru je nezbytné zvolit vhodné parametry měření a barevné prostory na základě konkrétních potřeb aplikace, aby byla zajištěna přesná a spolehlivá měření barev.

Součásti spektrofotometru:

 • Světelný zdroj: Využívá standardizované světelné zdroje, jako jsou žárovky, xenonové výbojky nebo LED diody k osvětlení testovaného objektu, přičemž stabilita a spektrální charakteristiky ovlivňují výsledky měření.
 • Integrační koule: Sférická reflexní dutina s vysoce reflexními vnitřními stěnami rovnoměrně míchá a rozptyluje světlo odražené nebo procházející ze vzorku, čímž zajišťuje rovnoměrné rozložení světla, minimalizuje efekty světelného zdroje a poskytuje stabilní prostředí měření.
 • Senzor: Zachycuje světlo odražené nebo procházející vzorkem a převádí je na elektrické signály. Mezi běžné typy senzorů patří fotodiody nebo pole fotodiod detekující spektrální informace v různých rozsazích vlnových délek.
 • Detektor: Přijímá elektrické signály ze snímače a převádí je na digitální signály pro počítačovou analýzu nebo analýzu jednotky pro zpracování dat.
• Režimy měření/pozorování: Spektrofotometry jsou klasifikovány na „0/45 stupňů“ a „d/8 stupňů“ na základě režimů měření/pozorování: „0/45 stupňů“ měří povrchovou odrazivost se světlem dopadajícím pod úhlem 0 stupňů a detekovaným pod úhlem 45 stupňů. „d/8 stupňů“ měří propustnost a odrazivost s dopadem rozptýleného světla a detekčními úhly 8 stupňů.
 • Spektrální analýza: Spektrofotometry analyzují parametry a spektrální křivky napříč různými pásmy, typicky v rozsahu od 380nm do 740nm, pokrývající většinu viditelného spektra. Různé modely nástrojů mohou mít různé rozsahy pásem a rozlišení.

Projekt spektrofotometr hraje klíčovou roli v průmyslové i vědecké oblasti, primárně se používá pro měření barevných rozdílů mezi standardními a testovacími vzorky, poskytuje hodnoty barevných rozdílů a hodnoty chromatičnosti pro analýzu a kontrolu problémů s barevnými odchylkami, aby byla zajištěna stabilita a konzistence kvality produktu. Kromě těchto primárních aplikací má spektrofotometr následující klíčová použití:

• Shoda barev: Spektrofotometry upravují shodu barev produktu měřením hodnot rozdílu barev, což umožňuje přesné nastavení intenzity barev tak, aby odpovídala požadavkům na design a zajistila konzistenci barev napříč produkty.
• Barevná analýza: Analýzou hodnot barevnosti vzorků poskytují spektrofotometry podrobné informace o atributech barvy vzorku, jako je jas, odstín a sytost, a pomáhají uživatelům efektivně porozumět a porovnávat různé barevné charakteristiky vzorků.
• Testování bělosti a žlutosti: Spektrofotometry měří hodnoty bělosti a žlutosti vzorků, posuzují čistotu a jas barev, což je zvláště důležité v odvětvích, jako je papír, nátěry, plasty a další aplikace kritické pro barvu.
• Kontrola kvality barev: Spektrofotometry umožňují přesné měření a porovnávání barevnosti vzorků a hodnot barevných rozdílů, pomáhají podnikům při dosahování kontroly konzistence barev, rychle identifikují a řeší problémy s barevnými odchylkami za účelem zvýšení kvality produktu a trhu.

Posouzení barevného rozdílu pro plastové výrobky:

• Propojení surovin a výrobních procesů: Barevná odlišnost plastových výrobků úzce souvisí s kvalitou surovin a výrobních postupů. Spektrofotometry pomáhají detekovat a kvantifikovat vliv různých šarží surovin nebo variací výrobního procesu na barvu produktu. To pomáhá výrobnímu personálu při úpravě poměrů surovin a procesních parametrů, aby se minimalizovaly problémy s barevnými odchylkami.
• Povolení analýzy řízené daty: Spektrofotometry kvantifikují barevné parametry plastových výrobků, jako je jas (L), červeno-zelená hodnota (a) a žluto-modrá hodnota (b) v barevném prostoru Lab, generují data, která umožňují porovnání barevných rozdílů mezi různými šaržemi nebo výrobní podmínky.
• Snadné použití a vysoká přesnost: Spektrofotometry nabízejí přímou obsluhu a vysokou přesnost, což usnadňuje rychlé a přesné měření barevných rozdílů v plastových výrobcích. Porovnání hodnot barevných rozdílů mezi vzorky pomáhá zajistit konzistenci barev a stabilitu napříč produkty.
• Automatická kalibrace a praktičnost: Moderní spektrofotometry jsou často vybaveny automatickou kalibrací, která zajišťuje přesnost a stabilitu měření. Tyto nástroje jsou vysoce praktické, schopné stabilního provozu v prostředí průmyslové výroby, pomáhají podnikům zlepšit efektivitu a snížit výrobní náklady.
• Zlepšení kvality produktu a snížení nákladů: Včasné a přesné měření a analýza barevných rozdílů v plastových výrobcích pomocí spektrofotometrů pomáhá podnikům zlepšit kvalitu výrobků, snížit zmetkovitost způsobenou barevnými odchylkami, snížit výrobní náklady a zvýšit konkurenceschopnost a image na trhu.

Aplikace a úvahy pro měření barev v textilním průmyslu:

• Měření síly barviva: Pomocí spektrofotometrů lze standardní barvivo uložené v databázi porovnat s nově zakoupeným barvivem. Měřením barevných charakteristik obou lze určit procento síly barviva nově zakoupeného barviva ve srovnání se standardním barvivem. Tato data se používají k úpravě výrobních receptur, aby kvalita barvení odpovídala požadavkům.
• Určení vhodnosti produktu nebo vzorku: Spektrofotometry dokážou rychle a přesně určit, zda vyrobené produkty nebo vzorky splňují designové nebo zákazníkem specifikované barevné standardy. Toto rychlé posouzení pomáhá podnikům rychle upravit výrobní procesy, aby byla zajištěna kvalita produktu.
• Posouzení barevného rozdílu, odolnosti proti vyblednutí, odolnosti proti skvrnám, žloutnutí, bělosti a jasu látek: Spektrofotometry mohou vyhodnotit různé aspekty barvy a kvality tkanin, včetně měření barevných rozdílů mezi tkaninami, posouzení odolnosti proti vyblednutí a skvrnám a měření indikátorů žloutnutí, bělosti a jasu. Ve srovnání s lidským pozorováním poskytují spektrofotometry přesnější a objektivnější výsledky měření, zvláště citlivé a spolehlivé pro detekci menších rozdílů.
• Zvýšení efektivity výroby a kontroly kvality: Prostřednictvím aplikace spektrofotometrů mohou podniky dosáhnout přesného sledování a kontroly barviv a kvality produktů, rychle identifikovat a řešit problémy výrobního procesu, zlepšit efektivitu výroby, snížit množství odpadu, zajistit stabilitu kvality produktů a zvýšit konkurenceschopnost.

Úvahy:

• Tenké a řídké vzorky: Pokud jsou vzorky příliš tenké nebo řídké, doporučuje se vrstvení vícekrát, dokud se naměřená hodnota nestabilizuje a nezmění. Vyhněte se příliš křehkým vzorkům, abyste zajistili stabilitu a přesnost měření.
• Velikost malého vzorku: Pokud jsou vzorky pro přímé měření příliš malé, zvažte použití barevné látky jako podkladu nebo vytvoření černého rámečku pro zajištění vzorku pro měření. Malý otvor o něco menší než velikost vzorku ve středu rámu umožňuje testování po kalibraci a zajišťuje přesnost měření.
• Vlasové nebo kobercové látky: U tkanin, jako je vlas nebo koberec s vyvýšenými vlákny, vlákna úhledně pročesejte a po kalibraci položte optické sklo na povrch tkaniny pro měření. Pokud se celá tkanina skládá ze stejného typu a šarže surovin, lze testování provést na rubové straně tkaniny.
• Měření barvy příze: U vzorků příze před měřením přízi úhledně obtočte kolem specializované příze. Věnujte pozornost udržení mírného napětí během navíjení příze a zajistěte konzistentní napětí, abyste se vyhnuli chybám měření a zajistili přesné měření barvy příze.

Tagy:DSCD-920