光澤度儀的測量原理及質量指標

儀器簡介(jie)

光澤度儀，（英文：Gloss Meter）又稱作光澤儀、光澤(ze)機、測(ce)光器測(ce)光儀(yi)(yi)、光澤(ze)度(du)(du)測(ce)量儀(yi)(yi),　光澤(ze)度(du)(du)測(ce)定儀(yi)(yi)、光澤(ze)度(du)(du)測(ce)試(shi)儀(yi)(yi)、光澤(ze)度(du)(du)檢測(ce)儀(yi)(yi)和(he)光澤(ze)度(du)(du)試(shi)驗(yan)儀(yi)(yi)，是測(ce)量物體(ti)表面光澤(ze)度(du)(du)的儀(yi)(yi)器。用(yong)來測(ce)定陶瓷、油漆、油墨(mo)、塑料(liao)、大(da)理石、鋁(lv)、五金、紙(zhi)張、醫療等平面(mian)制品材料表面(mian)的(de)光澤度。廣泛用于化(hua)工(gong)原料(liao)、涂料(liao)制造、航天工(gong)業、汽車工(gong)業、船舶工(gong)業、電子行業、電器行業、IT通信等配套的測(ce)量(liang)儀(yi)器。

高(gao)精度光澤(ze)度儀按照(zhao)角度分為(wei)高(gao)光澤(ze)、中光澤(ze)和低光澤(ze)三種(zhong)類型。

光澤(ze)度(du)的定(ding)義

光澤度是在一組幾何規定條件下對材料表面反射光的能力進行(xing)評(ping)價的物理量。因此，具有(you)方向選擇的(de)反(fan)射性質。根據光澤(ze)的(de)特征，可將光澤(ze)分成幾類，我(wo)們通常(chang)說的(de)光澤(ze)指的(de)是“鏡向光澤(ze)”，所以光澤(ze)度計(ji)有(you)時也叫“鏡向光澤(ze)度計(ji)”。

光(guang)澤與機械加工行業的“光(guang)潔度”或“粗糙度”的概念*不同，后者是對材料表面微小不平度的延續(xu)。

測量原理

光澤(ze)度計的測量原理如下圖所示(shi)。儀器(qi)的測量頭由發射器(qi)和接受器(qi)組成，發射器(qi)由白熾光源(yuan)和一組透鏡組成，它(ta)產生一定(ding)要求的入射(she)光(guang)束。接受器由透鏡和(he)光(guang)敏元(yuan)件組成，用于接受從樣(yang)品表面反射(she)回來的錐體光(guang)束。

光澤度計的測量原(yuan)理，光源G射(she)出一束光(guang)經過透鏡L1到達被(bei)測面(mian)P，被(bei)測面(mian)P將光(guang)反射到透(tou)鏡L2，透(tou)鏡L2將光(guang)束會聚(ju)到位(wei)于光(guang)欄(lan)B處(chu)的光(guang)電(dian)池(chi)處(chu)，光(guang)電(dian)池(chi)進(jin)行光(guang)電(dian)轉(zhuan)換后，將電(dian)信號送(song)往處(chu)理(li)電(dian)路進(jin)行處(chu)理(li)，后儀器顯示測(ce)量結果(guo)。

鏡像光澤度計量原理

需要留意的(de)是(shi)(shi)，在(zai)整(zheng)個光澤度丈(zhang)量過(guo)程中，默認光源的(de)光是(shi)(shi)很穩定的(de)，不(bu)會發生變化。

光(guang)澤度(du)的(de)單位(wei)，根據JIS的(de)規定，光(guang)澤度(du)的(de)單位(wei)為%或(huo)者數字即可（安妙光澤度儀單位“GU”）。此外，記錄時，原則上應明確測定角度測定儀(yi)器廠家名(ming)型號。

校(xiao)準(zhun)：使用光澤(ze)度(du)儀測量(liang)之前，*步(bu)進(jin)行(xing)的工作是校(xiao)準(zhun)。首先(xian)，用已知光澤(ze)度(du)值的校(xiao)準(zhun)板(ban)進(jin)行(xing)測量(liang)，設此(ci)校(xiao)準(zhun)板(ban)的光澤(ze)度(du)值為α，光(guang)源發出的光(guang)光(guang)強為I₀，光(guang)電(dian)池(chi)檢(jian)測到(dao)的光(guang)強度為I₁。通(tong)過校準過程可知光源(yuan)光強為：

       （1）

校(xiao)(xiao)(xiao)準(zhun)(zhun)(zhun)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是消除每次(ci)開機光(guang)源強度的(de)(de)(de)(de)變化(hua)和環境變化(hua)對測量產生的(de)(de)(de)(de)影響。校(xiao)(xiao)(xiao)準(zhun)(zhun)(zhun)這(zhe)一步非常重要，如果校(xiao)(xiao)(xiao)準(zhun)(zhun)(zhun)做的(de)(de)(de)(de)不好(hao)，測量就會受很(hen)大影響。所以(yi)在(zai)校(xiao)(xiao)(xiao)準(zhun)(zhun)(zhun)過程中(zhong)，一定(ding)要保證光(guang)澤(ze)度計底面和校(xiao)(xiao)(xiao)準(zhun)(zhun)(zhun)板接觸良好(hao)。儀器研發中(zhong)也要保證光(guang)澤(ze)度底面的(de)(de)(de)(de)加工精度。

測量：校(xiao)準完成(cheng)之后，即(ji)可(ke)以開始對待測平(ping)面(mian)進行測量。設被測平(ping)面(mian)光澤度值為α_x，光電池檢(jian)測到的光強度為(wei)I₂，光(guang)源光(guang)強度為I₀。

       （2）

聯合（1）（2）兩式，得到

       （3）

這里的α_x即為我們要測量的(de)被測平面光澤度值，I₁ I₂為通過測(ce)量可以得到的值，α 為標準板光澤(ze)度值。

投(tou)射角(jiao)度

按投射角度(du)(du)大多可以(yi)分為：20度(du)(du)，45度(du)(du)、60度(du)(du)、75度(du)(du)、85度(du)(du)等。

有(you)的廠商可以制作出(chu)雙角度或三角度光澤度儀。

85度為(wei)低光澤(ze)儀(yi)，20度為(wei)高(gao)光澤(ze)儀(yi)。依(yi)此(ci)類推，使用zui多(duo)的是60度中(zhong)光澤(ze)儀(yi)。

安妙光澤度儀AG-106B投射(she)角度：60度(du)。

安(an)妙光(guang)澤度儀AG-126B投(tou)射角度：20度、60度。

安妙光澤(ze)度(du)儀AG-1268B投射(she)角度(du)：20度(du)、60度、85度。

技術參數

常(chang)見光(guang)澤度儀(yi)的技術參數和功能特點存在差異(yi)，但差異(yi)不(bu)大，儀器指(zhi)標(biao)符合國家計(ji)量檢(jian)定規程JJG 696一級光澤度儀標(biao)準。此處(chu)僅儀安妙光澤度儀為例。

1、顯示(shi)范圍：0.0-200.0光澤(ze)單位(wei)（GU）

2、示(shi)值誤差：±1.2光澤單位(GU)

3、重復(fu)性：±0.5光澤單位(GU)

4、穩定度：0.4(GU)/30分鐘

5、儀器尺寸：136×44×78 （mm）

6、電源：3.7（V）鋰(li)電池

7、數(shu)值記憶(yi)：254組(zu)

8、測量(liang)面積：7×14（mm）橢圓

功能(neng)特(te)點

> 可以測量(liang)從塑料(liao)到金屬的(de)不同材料(liao)的(de)表面，并且(qie)測量(liang)范圍廣。光澤(ze)度范圍為：0.0-200.0 GU（在20度的測(ce)量條(tiao)件(jian)下)。

> 可以(yi)儲(chu)存254組測(ce)量(liang)數據，實現統計功(gong)能。

> 可(ke)以(yi)在測(ce)量角(jiao)度(du)界面選擇需要顯示的(de)角(jiao)度(du)，三種(zhong)角(jiao)度供(gong)選擇。

> 可以連(lian)接到電腦，用來分析(xi)、保存、打印數據。

> 一(yi)鍵校準，操(cao)作(zuo)簡(jian)單方便。

> 進口光源壽命10萬小時以上，不需要更(geng)換。

> 電源為鋰離子充電電池，充電后可長時(shi)間工作，經久耐用。

> 標準版采用(yong)人工石英晶(jing)體(ti)，變數，具(ju)有高精度(du)的量值傳遞能力。

> 接收器為經視(shi)覺(jue)函數(shu)修正的(de)(de)藍硅光電池，具有彩色補償、濾除紅(hong)外(wai)輻射及(ji)提高信噪比的(de)(de)功(gong)能。

> 光路系統機體采用整體鋁合金，用數控機床(chuang)一次精(jing)密加工完成，確保光路高精(jing)度，角度誤差(cha)不大于0.03°。

> 校準底座設計*，確保校準的(de)度；而且在儀器不(bu)被使用(yong)時，可以保護其免遭損(sun)毀(hui)，并阻擋灰(hui)塵(chen)或(huo)細小物質進(jin)入測(ce)量口。

應用范圍(wei)

★油墨、油漆、噴漆、烤漆(qi)、涂料、木(mu)制品、蠟膜和汽車(che)車(che)身油漆等(deng)表面光澤測(ce)量。

★建筑(zhu)裝飾材(cai)料：地板、大(da)理石、花崗巖、玻化(hua)拋光磚、陶(tao)瓷磚等表面光澤測量(liang)。

★塑料、涂布(bu)紙(zhi)張等表面光澤測量。

★其它非(fei)金(jin)屬材料(liao)表面光澤測(ce)量(liang)。

校(xiao)準方法

按下開(kai)關，保證校(xiao)準底座清潔，將傳(chuan)感器放(fang)置在校(xiao)準底座里(li)面，輕按(an)一下MEAS校(xiao)準鍵，顯(xian)示數值與標(biao)準板的標(biao)稱值應相符。若不相符，輕按一下CAL校準(zhun)鍵(jian)，儀器將會自動校準(zhun)，并顯示(shi)出與標準(zhun)塊(kuai)相同的數據。

測(ce)量步驟

保證被測表面清潔(jie)，將傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的測量(liang)(liang)窗口(kou)移到(dao)需測量(liang)(liang)的平(ping)面(mian)位置上，用手往下(xia)輕按(an)住傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)，讓傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)和被測物體緊密接觸在一(yi)起，再按(an)一(yi)下(xia)MEAS測量(liang)(liang)鍵，顯示屏上顯示測量值。

數(shu)據儲存和分析

本儀器能夠儲存254組測量值(zhi)，可(ke)以隨時調出瀏覽(lan)，而且(qie)可(ke)以通(tong)過可(ke)選附RS23通(tong)訊電(dian)纜、軟件和(he)USB適配器與計算(suan)機連接(jie)，用來(lai)分析、保(bao)存打印數據。通(tong)過藍(lan)牙(ya)可(ke)遠距離(li)傳輸(shu)數據等多項(xiang)功能(neng)操作。

注意(yi)事項(xiang)

1. 本儀器不需要預熱。

2、本儀器具有自動關機功能(neng)，為了節(jie)約用電，若在測(ce)量過(guo)程中，如果(guo)較長時間不(bu)用，請將電源開關(guan)關(guan)掉。

3、因本儀器穩(wen)定性(xing)*,儀器不必經常校定,建議(yi)連續使用2小時后,再(zai)重新標(biao)定一次。

4、儀器配帶有(you)黑(hei)色(se)標準板，應將其保持(chi)清潔(jie)，不宜用手指觸(chu)摸表面,如(ru)表面有污漬則(ze)會導(dao)致(zhi)儀器誤(wu)差(cha)加大，讀數不準(zhun)確。如(ru)若不小心(xin)觸(chu)摸了，則(ze)可(ke)用鏡頭(tou)紙或(huo)*擦拭。標準(zhun)板不用時，請將其放入干燥(zao)缸內或(huo)放置于無污染(ran)的環境中。

5、使(shi)用中應避免強光直(zhi)射(she)，否則影響測量(liang)準確(que)性(xing)。