[发明专利]在线式非接触分光测色仪用45度环形全谱LED照明装置

说明书

本发明公开了一种在线式非接触分光测色仪用45度环形全谱LED照明装置，解决了现有技术中照明装置光路设计复杂、测量不高的问题。本发明包括全密封壳体，全密封壳体内部自上而下依次设有第一反射板、透镜组件和第二反射板，全密封壳体下部设有通光孔，第二反射板活动覆盖在通光孔上，第二反射板与设置在平台上的第三放射板相对应，第一反射板、透镜组件和第二反射板位于同一中心轴线上；所述全密封壳体的内壁上设有环形设置的LED灯，LED灯分别与第一反射板、第二反射板相对应。本发明采用准对称式双光路测量系统进行内部光谱定标、外部光谱定标和测量，可有效降低使用成本和生产线上的特殊环境因素对颜色测量结果的影响提高测量精度。

技术领域

本发明涉及颜色测量仪中照明装置技术领域，特别是指一种在线式非接触分光测色仪用45度环形全谱LED照明装置。

背景技术

由于人们对产品颜色的选择已经成为重要参考之一，随着科学技术的高速发展，工业产品对颜色的要求越来越高，产品的颜色色差将直接影响产品的质量指标，产品的色差过高甚至将产生很多的废品或者不良品，造成了很大的浪费，给企业带来严重的经济损失，为了代替人眼对在线式产品颜色的分辨能力，目前在线光谱分析已经以惊人的速度应用于多个领域的企业生产的多个环节，并已使得过程分析仪器领域发生了深刻变革。这种变革与在线光谱分析的独特优点是分不开的，比如:在线光谱分析可以连续测量，且速度快；在线光谱分析多采用环形光源照明技术和光纤传输技术，适合环境恶劣的场合；在线光谱分析仪器结构相对简单，并适合多种样品（如液体，涂层，粉末和固体等）这些优点对于企业原料和生产的中间环节进行快速质量控制、优化操作、稳定生产和节能降耗非常有价值。分光测色仪是光谱分析仪器中最基本的一种，利用通过测量物体的反射率或透射率，计算出物体的三刺激值，从而计算出所需要的各种颜色数据，获得各种物体的颜色数据方便。

国际照明委员会（CIE）规定的四种测量反射色度的标准照明和观测条件中，积分球照明的条件在这里将不在适用。通常分光测色仪分为两类，一种为实验室用分光测色仪，优点为测量精度高，由于采用D/8度照明观测条件，物体必须紧贴测量窗口进行测量；另一种则为在线式分光测色仪，它的最大优点为不需要接触产品表面，即可获得物品的光谱信息。0/45度或45/0度照明和观测条件更适合在线式颜色测量。45/0度测色时通常选用环形光源以45度照射在被测物上，这种测量方法最大程度把被测物表面痕迹或纹理充分均匀照明，可以最大程度降低测量误差，将具有很高测量数值重复性。

在线生产机器上，测量环境复杂，需要应对被测物高速运动，通过机械方式严格控制仪器或者被测物难免控制的会出现上下抖动误差，被测物反射光强和测色仪由于距离的因素发生变化会直接影响测量数值的变化，这将需要更匀化的照明方案来尽最大可能消除距离产生的误差，从而保证测量的精度。

在申请号为201310675904.X、专利名称为用于在线式分光测色仪的45度环形照明装置的专利中，是在线式分光测色仪选用脉冲氙灯作为照明光源，优点在于脉冲氙灯的光谱最近似于自然光，闪光强度高。闪光速度快。但是缺点是脉冲氙灯很难生产出纯环形的光源，需要用光学折射方法来模拟成环形照明，使被测物不充分的环形照明，由于被测物表面纹理或不平整度影响，如被测物抖动或平行运动时测量，则会增加测量误差。且控制电路复杂，灯和控制电路寿命短。脉冲氙灯由于寿命的因素存在。如应用到在线式颜色测量中，仪器测量次数或测量频率将受到严格的局限性，脉冲氙闪光灯特点为高压放电原理，需要高电压储能释放控制电路。如脉冲氙灯被高频率的点亮后，脉冲氙灯控制电路和脉冲氙灯自身的寿命将快速下降，从而成为一种自然损耗品，仪器将增加使用成本或高昂的维修费用。另一个问题是脉冲氙灯的特性使每次点亮的光强度无法严格控制，这将几乎依靠双光路光谱运算而得到相对正确的修正数据，如果应用到复杂环境的机器上在线式测量，被测物的抖动或者运动带来的误差正好和脉冲氙灯自身的误差相结合，这将不可避免的出现较大的测量误差。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种在线式非接触分光测色仪用45度环形全谱LED照明装置，解决了现有技术中照明装置光路设计复杂、测量不高的问题。