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光澤度儀的測(cè)量原理及質(zhì)量指標(biāo)

儀器簡(jiǎn)介

光澤度儀，（英文：Gloss Meter）又稱作光澤儀、光澤機(jī)、測(cè)光器測(cè)光儀、光澤度測(cè)量?jī)x,　光澤度測(cè)定儀、光澤度測(cè)試儀、光澤度檢測(cè)儀和光澤度試驗(yàn)儀，是測(cè)量物體表面光澤度的儀器。用來測(cè)定陶瓷、油漆、油墨、塑料、大理石、鋁、五金、紙張、醫(yī)療等平面制品材料表面的光澤度。廣泛用于化工原料、涂料制造、航天工業(yè)、汽車工業(yè)、船舶工業(yè)、電子行業(yè)、電器行業(yè)、IT通信等配套的測(cè)量?jī)x器。

高精度光澤度儀按照角度分為高光澤、中光澤和低光澤三種類型。

光澤度的定義

光澤度是在一組幾何規(guī)定條件下對(duì)材料表面反射光的能力進(jìn)行評(píng)價(jià)的物理量。因此，具有方向選擇的反射性質(zhì)。根據(jù)光澤的特征，可將光澤分成幾類，我們通常說的光澤指的是“鏡向光澤”，所以光澤度計(jì)有時(shí)也叫“鏡向光澤度計(jì)”。

光澤與機(jī)械加工行業(yè)的“光潔度”或“粗糙度”的概念*不同，后者是對(duì)材料表面微小不平度的延續(xù)。

測(cè)量原理

光澤度計(jì)的測(cè)量原理如下圖所示。儀器的測(cè)量頭由發(fā)射器和接受器組成，發(fā)射器由白熾光源和一組透鏡組成，它產(chǎn)生一定要求的入射光束。接受器由透鏡和光敏元件組成，用于接受從樣品表面反射回來的錐體光束。

光澤度計(jì)的測(cè)量原理，光源G射出一束光經(jīng)過透鏡L1到達(dá)被測(cè)面P，被測(cè)面P將光反射到透鏡L2，透鏡L2將光束會(huì)聚到位于光欄B處的光電池處，光電池進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后，將電信號(hào)送往處理電路進(jìn)行處理，后儀器顯示測(cè)量結(jié)果。

鏡像光澤度計(jì)量原理

需要留意的是，在整個(gè)光澤度丈量過程中，默認(rèn)光源的光是很穩(wěn)定的，不會(huì)發(fā)生變化。

光澤度的單位，根據(jù)JIS的規(guī)定，光澤度的單位為%或者數(shù)字即可（安妙光澤度儀單位“GU”）。此外，記錄時(shí)，原則上應(yīng)明確測(cè)定角度測(cè)定儀器廠家名型號(hào)。

校準(zhǔn)：使用光澤度儀測(cè)量之前，*步進(jìn)行的工作是校準(zhǔn)。首先，用已知光澤度值的校準(zhǔn)板進(jìn)行測(cè)量，設(shè)此校準(zhǔn)板的光澤度值為α，光源發(fā)出的光光強(qiáng)為I₀，光電池檢測(cè)到的光強(qiáng)度為I₁。通過校準(zhǔn)過程可知光源光強(qiáng)為：

       （1）

校準(zhǔn)的目的是消除每次開機(jī)光源強(qiáng)度的變化和環(huán)境變化對(duì)測(cè)量產(chǎn)生的影響。校準(zhǔn)這一步非常重要，如果校準(zhǔn)做的不好，測(cè)量就會(huì)受很大影響。所以在校準(zhǔn)過程中，一定要保證光澤度計(jì)底面和校準(zhǔn)板接觸良好。儀器研發(fā)中也要保證光澤度底面的加工精度。

測(cè)量：校準(zhǔn)完成之后，即可以開始對(duì)待測(cè)平面進(jìn)行測(cè)量。設(shè)被測(cè)平面光澤度值為α_x，光電池檢測(cè)到的光強(qiáng)度為I₂，光源光強(qiáng)度為I₀。

       （2）

聯(lián)合（1）（2）兩式，得到

       （3）

這里的α_x即為我們要測(cè)量的被測(cè)平面光澤度值，I₁ I₂為通過測(cè)量可以得到的值，α 為標(biāo)準(zhǔn)板光澤度值。

投射角度

按投射角度大多可以分為：20度，45度、60度、75度、85度等。

有的廠商可以制作出雙角度或三角度光澤度儀。

85度為低光澤儀，20度為高光澤儀。依此類推，使用多的是60度中光澤儀。

安妙光澤度儀AG-106B投射角度：60度。

安妙光澤度儀AG-126B投射角度：20度、60度。

安妙光澤度儀AG-1268B投射角度：20度、60度、85度。

技術(shù)參數(shù)

常見光澤度儀的技術(shù)參數(shù)和功能特點(diǎn)存在差異，但差異不大，儀器指標(biāo)符合國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程JJG 696一級(jí)光澤度儀標(biāo)準(zhǔn)。此處僅儀安妙光澤度儀為例。

1、顯示范圍：0.0-200.0光澤單位（GU）

2、示值誤差：±1.2光澤單位(GU)

3、重復(fù)性：±0.5光澤單位(GU)

4、穩(wěn)定度：0.4(GU)/30分鐘

5、儀器尺寸：136×44×78 （mm）

6、電源：3.7（V）鋰電池

7、數(shù)值記憶：254組

8、測(cè)量面積：7×14（mm）橢圓

功能特點(diǎn)

> 可以測(cè)量從塑料到金屬的不同材料的表面，并且測(cè)量范圍廣。光澤度范圍為：0.0-200.0 GU（在20度的測(cè)量條件下)。

> 可以儲(chǔ)存254組測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)功能。

> 可以在測(cè)量角度界面選擇需要顯示的角度，三種角度供選擇。

> 可以連接到電腦，用來分析、保存、打印數(shù)據(jù)。

> 一鍵校準(zhǔn)，操作簡(jiǎn)單方便。

> 進(jìn)口光源壽命10萬小時(shí)以上，不需要更換。

> 電源為鋰離子充電電池，充電后可長(zhǎng)時(shí)間工作，經(jīng)久耐用。

> 標(biāo)準(zhǔn)版采用人工石英晶體，變數(shù)，具有高精度的量值傳遞能力。

> 接收器為經(jīng)視覺函數(shù)修正的藍(lán)硅光電池，具有彩色補(bǔ)償、濾除紅外輻射及提高信噪比的功能。

> 光路系統(tǒng)機(jī)體采用整體鋁合金，用數(shù)控機(jī)床一次精密加工完成，確保光路高精度，角度誤差不大于0.03°。

> 校準(zhǔn)底座設(shè)計(jì)*，確保校準(zhǔn)的度；而且在儀器不被使用時(shí)，可以保護(hù)其免遭損毀，并阻擋灰塵或細(xì)小物質(zhì)進(jìn)入測(cè)量口。

應(yīng)用范圍

★油墨、油漆、噴漆、烤漆、涂料、木制品、蠟?zāi)ず推囓嚿碛推?/span>等表面光澤測(cè)量。

★建筑裝飾材料：地板、大理石、花崗巖、玻化拋光磚、陶瓷磚等表面光澤測(cè)量。

★塑料、涂布紙張等表面光澤測(cè)量。

★其它非金屬材料表面光澤測(cè)量。

校準(zhǔn)方法

按下開關(guān)，保證校準(zhǔn)底座清潔，將傳感器放置在校準(zhǔn)底座里面，輕按一下MEAS校準(zhǔn)鍵，顯示數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)板的標(biāo)稱值應(yīng)相符。若不相符，輕按一下CAL校準(zhǔn)鍵，儀器將會(huì)自動(dòng)校準(zhǔn)，并顯示出與標(biāo)準(zhǔn)塊相同的數(shù)據(jù)。

測(cè)量步驟

保證被測(cè)表面清潔，將傳感器的測(cè)量窗口移到需測(cè)量的平面位置上，用手往下輕按住傳感器，讓傳感器和被測(cè)物體緊密接觸在一起，再按一下MEAS測(cè)量鍵，顯示屏上顯示測(cè)量值。

數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和分析

本儀器能夠儲(chǔ)存254組測(cè)量值，可以隨時(shí)調(diào)出瀏覽，而且可以通過可選附RS23通訊電纜、軟件和USB適配器與計(jì)算機(jī)連接，用來分析、保存打印數(shù)據(jù)。通過藍(lán)牙可遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)據(jù)等多項(xiàng)功能操作。

注意事項(xiàng)

1. 本儀器不需要預(yù)熱。

2、本儀器具有自動(dòng)關(guān)機(jī)功能，為了節(jié)約用電，若在測(cè)量過程中，如果較長(zhǎng)時(shí)間不用，請(qǐng)將電源開關(guān)關(guān)掉。

3、因本儀器穩(wěn)定性*,儀器不必經(jīng)常校定,建議連續(xù)使用2小時(shí)后,再重新標(biāo)定一次。

4、儀器配帶有黑色標(biāo)準(zhǔn)板，應(yīng)將其保持清潔，不宜用手指觸摸表面,如表面有污漬則會(huì)導(dǎo)致儀器誤差加大，讀數(shù)不準(zhǔn)確。如若不小心觸摸了，則可用鏡頭紙或*擦拭。標(biāo)準(zhǔn)板不用時(shí)，請(qǐng)將其放入干燥缸內(nèi)或放置于無污染的環(huán)境中。

5、使用中應(yīng)避免強(qiáng)光直射，否則影響測(cè)量準(zhǔn)確性。