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白度儀是用于測(cè)量物體表面白度的專業(yè)儀器,廣泛應(yīng)用于造紙、紡織、塑料、陶瓷、食品、建材等行業(yè)。根據(jù)測(cè)量原理、應(yīng)用場(chǎng)景及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不同,白度儀可分為以下幾類:
一、按測(cè)量原理分類
白度的定義與光的反射特性密切相關(guān),不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì) “白度” 的計(jì)算方法不同,因此白度儀的核心差異在于遵循的白度標(biāo)準(zhǔn)和光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì):
1. 藍(lán)光白度儀(R457 白度儀)
原理:以 457nm(藍(lán)光波段)的反射率為核心參數(shù),參考 ISO 2470、GB/T 7974 等標(biāo)準(zhǔn),主要反映物體對(duì)藍(lán)光的反射能力(藍(lán)光反射率越高,視覺上越 “白”)。
特點(diǎn):
適用于紙漿、紙張、白水泥等對(duì)藍(lán)光反射敏感的材料;
測(cè)量值直接對(duì)應(yīng) “藍(lán)光白度”(如 ISO 白度、GB 白度),數(shù)值范圍通常為 0-100(100 為理想白)。
典型應(yīng)用:紙張白度檢測(cè)(如新聞紙、書寫紙的白度分級(jí))。
2. 亨特白度儀(Hunter 白度儀)
原理:基于 CIE Lab 色空間,通過測(cè)量物體的明度(L*)、紅綠色度(a*)、黃藍(lán)色度(b*),計(jì)算綜合白度(考慮白度中的偏色,如偏黃、偏藍(lán))。
特點(diǎn):
不僅反映 “白的程度”,還能評(píng)估白度的 “純凈度”(如避免白度高但偏黃的材料);
白度計(jì)算公式為:Hunter 白度 = 100 - [(100 - L*)2 + a2 + b2]^0.5。
典型應(yīng)用:紡織品、塑料的白度與色差同時(shí)檢測(cè)(如白色滌綸布料的品質(zhì)控制)。
3. 甘茨白度儀(Ganz 白度儀)
原理:基于 CIE 1964 色空間,綜合考慮明度(Y)和色品坐標(biāo)(x, y),更側(cè)重人眼對(duì)白光的視覺感知,符合 CIE 標(biāo)準(zhǔn)。
特點(diǎn):
對(duì)白度中的 “色偏” 更敏感,適合需要精確匹配視覺白度的場(chǎng)景;
計(jì)算公式涉及色品偏差,能區(qū)分 “冷白”(偏藍(lán))和 “暖白”(偏黃)。
典型應(yīng)用:陶瓷、涂料等對(duì)視覺白度一致性要求高的行業(yè)。
4. 熒光增白劑白度儀
原理:配備紫外光源(如 365nm),可同時(shí)測(cè)量物體在可見光和紫外光下的反射率,評(píng)估熒光增白劑的效果(熒光增白劑能吸收紫外光并發(fā)射藍(lán)光,增強(qiáng)白度)。
特點(diǎn):
有 “含熒光” 和 “不含熒光” 兩種測(cè)量模式,對(duì)比差值可反映熒光劑添加量;
符合 GB/T 8940.2(紙漿熒光白度測(cè)定)等標(biāo)準(zhǔn)。
典型應(yīng)用:洗衣粉、紙張、塑料中熒光增白劑的檢測(cè)與控制。
二、按結(jié)構(gòu)與使用場(chǎng)景分類
1. 臺(tái)式白度儀
特點(diǎn):體積較大,光學(xué)系統(tǒng)精密,測(cè)量精度高(通常誤差≤±0.5),需固定在實(shí)驗(yàn)室使用。
配置:多采用積分球結(jié)構(gòu)(確保光線均勻照射樣品),配備大屏幕顯示和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能,可連接電腦導(dǎo)出數(shù)據(jù)。
應(yīng)用:實(shí)驗(yàn)室精準(zhǔn)檢測(cè),如產(chǎn)品出廠前的白度指標(biāo)校準(zhǔn)。
2. 便攜式白度儀
特點(diǎn):體積小巧(如手掌大?。?,重量輕(通常<500g),內(nèi)置電池,適合現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。
配置:光學(xué)系統(tǒng)簡(jiǎn)化但滿足基本精度(誤差≤±1.0),操作便捷,支持一鍵測(cè)量和數(shù)值顯示。
應(yīng)用:生產(chǎn)線巡檢(如造紙機(jī)上紙張白度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè))、原材料入庫(kù)抽檢。
3. 在線式白度儀
特點(diǎn):可集成在生產(chǎn)線上(如造紙機(jī)、薄膜生產(chǎn)線),實(shí)時(shí)連續(xù)測(cè)量產(chǎn)品白度,并與控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)(如調(diào)整漂白劑添加量)。
配置:具備自動(dòng)采樣、光源自動(dòng)校準(zhǔn)、抗干擾設(shè)計(jì)(防塵、防震),支持?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸。
應(yīng)用:大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)中的質(zhì)量閉環(huán)控制,如 newsprint 生產(chǎn)線的白度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。
三、按測(cè)量幾何條件分類
白度測(cè)量的幾何條件(光線照射與接收角度)影響結(jié)果,主要分為:
45°/0°(45 度照射,0 度接收):模擬人眼觀察角度,適合平整樣品(如紙張、塑料板)。
0°/45°(0 度照射,45 度接收):與 45°/0° 原理類似,常用于薄片狀材料。
d/0°(漫反射照射,0 度接收):通過積分球?qū)崿F(xiàn)光線漫反射,適合表面粗糙的樣品(如布料、水泥),測(cè)量更均勻。
白度儀的分類核心圍繞 **“測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)”和“使用場(chǎng)景”**:按原理可分為針對(duì)不同白度定義的專用儀器(如藍(lán)光白度儀、熒光白度儀);按結(jié)構(gòu)可分為實(shí)驗(yàn)室用臺(tái)式、現(xiàn)場(chǎng)用便攜式和生產(chǎn)用在線式。選擇時(shí)需根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如造紙選 R457 標(biāo)準(zhǔn))、精度要求(實(shí)驗(yàn)室選臺(tái)式)及使用場(chǎng)景(生產(chǎn)線選在線式)綜合判定,確保測(cè)量結(jié)果與實(shí)際應(yīng)用需求匹配。
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