目錄
1、儀器的作用
2、儀器的性能
3、儀器的結(jié)構(gòu)及原理
4、儀器的使用方法
5、常見(jiàn)故障及處理方法
一、儀器的作用
WSF分光測(cè)色儀是一種性能優(yōu)越、用途廣泛而又操作簡(jiǎn)便的測(cè)色儀。適用于測(cè)量各種物體的反射色及透射色，可以測(cè)試物體的白度、色度以及兩種物體的色差。儀器的照明接收方式為CIE 規(guī)定的d/0。它可以顯示可見(jiàn)光波段（400nm~700nm）中物體的反射比與透射比，并可通過(guò)接口與電腦通訊，給出物體反射色的光譜曲線，大大方便了對(duì)物體色彩的分析。
該儀器可廣泛用于紡織、染料、印染、涂料、油漆、造紙、建材、食品、印刷等行業(yè)。
二、儀器的性能
1．照明條件：d/0
2．光譜條件：總體響應(yīng)等價(jià)于GB3978 標(biāo)準(zhǔn)照明體 D65、A、C 及 10°、2°視場(chǎng)色匹配函數(shù)下的三刺激值 X、Y、Z。
3．顯示方式：字符型液晶顯示、RS232 口輸出。
4．測(cè)量窗口：Ø20mm
5．電源：AC220V±22V 50Hz±1Hz
6．波長(zhǎng)范圍：400nm~700nm 準(zhǔn)確度：±2(nm)
7．透射比準(zhǔn)確度（%）：±1.5
8．重復(fù)性：σu（Y）≤0.5，σu（x）、σu（y）≤0.003
9．穩(wěn)定性：ΔY≤0.6
10．準(zhǔn)確度：ΔY≤2，Δx、Δy ≤0.02
11．表色系統(tǒng)：
（1）顏色：X、Y、Z；Y、x、y；L*、a*、b*；L、a、b；L*、u*、v*；L*、c*、h*；
（2）色差：ΔE（L*a*b*）；ΔE（Lab）；ΔE（L*u*v*）；ΔL*、ΔC*、ΔH*。
（3）白度：
a）甘茨白度：CIE 推薦的二元線性白度
b）藍(lán)光白度：W=B
c）陶貝式（Tabble）：美國(guó)材料學(xué)會(huì) ASTM 推薦，W=4B-3G
三、儀器的結(jié)構(gòu)及原理
按照國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）所規(guī)定的 CIE 標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)，顏色三刺激值的計(jì)算方法是顏色刺激函數(shù)φ(λ)分別乘以 CIE 光譜三刺激值，并在整個(gè)可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)分別對(duì)這些乘積進(jìn)行積分。
即： X = k ∫ë ϕ (ë ) x (ë )dë
Y = k ∫ë ϕ (ë ) y(ë )dë
Z = k ∫ë ϕ (ë ) z (ë )dë
式中：φ(λ)可以分別等于三種來(lái)自不同被測(cè)物體。
φ(λ)= S(λ) ——（自發(fā)光體）相對(duì)光譜功率分布
φ(λ)= β(λ)S(λ) ——（反射物體）反射率因數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)照明體的相對(duì)光譜功率分布之乘積
φ(λ)= τ(λ)S(λ) ——（透射物體）透射率因數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)照明體的相對(duì)光譜功率分布之乘積
儀器可給出在 A、C、D65 標(biāo)準(zhǔn)照明體下的各種測(cè)色結(jié)果。
WSF 分光測(cè)色儀工作原理如圖（1）所示。
WSF 分光測(cè)色儀是以色度學(xué)理論為基礎(chǔ)，對(duì)物體色進(jìn)行光譜光度測(cè)量的儀器，由光源、積分球、分光器、探測(cè)器及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等組成，為了方便用戶(hù)得到直觀的結(jié)果，儀器可顯示被測(cè)物體色的反（透）射比，也可通過(guò)與電腦的通訊給出它們的光譜曲線。
四、儀器的使用方法
以下是儀器的操作面板，如圖（2）所示：
其中：
（1）復(fù)位：按此鍵將對(duì)儀器的微機(jī)系統(tǒng)復(fù)位。
（2）參照：測(cè)試物體色差時(shí)專(zhuān)用。在測(cè)量完一次后，按下“參照”鍵，以后的測(cè)量值都將以它為參照計(jì)算色差。
（3）測(cè)量：按下此鍵，儀器將對(duì)預(yù)置的當(dāng)前色參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。
（4）回車(chē)鍵：（類(lèi)同電腦中的回車(chē)鍵）
（5）←：退格鍵，在鍵入數(shù)字錯(cuò)誤時(shí)，可退格修正。
（6）↓：翻頁(yè)鍵，當(dāng)顯示了一幅面，要進(jìn)入下一個(gè)幅面按此鍵。
儀器的后視圖如圖（3）所示：
以下是操作步驟：
1、準(zhǔn)備工作：
（1）用螺絲刀旋去儀器右側(cè)面上的兩只螺釘，去下海藍(lán)色的擋板。
（2）按下圖，在原來(lái)位置上按上樣品臺(tái)（見(jiàn)附件）。
（3）將電源線連接好。
（4）將 RS232 串行口專(zhuān)用線連接 WSF 分光測(cè)色儀與電腦（儀器也可以不接電腦單獨(dú)使用）。
（5）將隨儀器所附的黑色陷井及白色標(biāo)準(zhǔn)板預(yù)先檢查，清潔后放置在儀器一旁。
2、儀器預(yù)熱約 20 分鐘左右（若發(fā)現(xiàn)不需 20 分鐘預(yù)熱也可行的話，請(qǐng)酌情減少時(shí)間）。
（1）打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，顯示窗將出現(xiàn)主菜單，儀器右側(cè)的測(cè)試孔有亮光出現(xiàn)。
（2）打開(kāi)電腦，進(jìn)入 WSF 運(yùn)行程序，待測(cè)。
3、預(yù)先設(shè)置
（1）請(qǐng)根據(jù)需要設(shè)置各操作流程。
（2）請(qǐng)根據(jù)顯示版面上的菜單逐條、逐幅地選擇設(shè)置。
選中 1：用戶(hù)要求儀器提供反射比，并用反射比計(jì)算色度公式。
選中 2 ：用戶(hù)要求儀器提供透射比，并用透射比計(jì)算色度公式。
選中 3：液晶屏顯示光強(qiáng)數(shù)據(jù)用以調(diào)光強(qiáng)。按下 3，液晶屏將在該行最后顯示××××數(shù)值（該功能通常用于廠家調(diào)試和維修時(shí)使用，用戶(hù)一般不需要使用）。
選中 4：與電腦連接，測(cè)發(fā)光體譜線數(shù)據(jù)。請(qǐng)?jiān)跍y(cè)之前，將蓋板打開(kāi)，放入附件中所附的黑板，遮住入射光線。
若選中 1 和 2，則進(jìn)入一級(jí)子菜單，若選中一級(jí)子菜單 1，則進(jìn)入二級(jí)子菜單。
選中 1：則選中 D65 光源和 10°視場(chǎng)。
選中 2：則選中 D65 光源和 2°視場(chǎng)。
選中 3：則選中 A 光源和 10°視場(chǎng)。
選中 4：則選中 A 光源和 2°視場(chǎng)。
選中 5：則選中 C 光源和 10°視場(chǎng)。
選中 6：則選中 C 光源和 2°視場(chǎng)。
完成選擇后，軟件自動(dòng)返回一級(jí)子菜單。若選中一級(jí)子菜單 2，則進(jìn)入二級(jí)子菜單。
用戶(hù)輸入標(biāo)準(zhǔn)白板反射比數(shù)據(jù)（從 400nm~720nm，間距 10nm），請(qǐng)用戶(hù)根據(jù)廠方提供的標(biāo)準(zhǔn)白板反射比數(shù)據(jù)，逐一仔細(xì)輸入。完成輸入后，軟件自動(dòng)返回一級(jí)子菜單。然后必須選中 1，進(jìn)入二級(jí)子菜單，選擇其中之一，完成后軟件自動(dòng)返回一級(jí)子菜單。若選中一級(jí)子菜單 3，則進(jìn)入二級(jí)子菜單該子菜單自 1~9 的顯示，由翻頁(yè)鍵↓完成。
選中 1，則顯示物體顏色的三刺激值X、Y、Z。
選中 2，則顯示物體顏色的明度 Y 和色度坐標(biāo) x = X/（X+Y+Z），y = Y/（X+Y+Z），
選中 3，則顯示白度 I，即藍(lán)光白度 W=B由 XYZ 向 R、G、B 轉(zhuǎn)換有下式：R = X/fXA-（Z*fXB）/（fXA*fZB）G=Y，B = Z/ fZB
選中 4，則顯示白度 I I，即 Tabble 公式 W=4B-3G，此公式根據(jù)美國(guó)材料協(xié)會(huì)推薦。
選中 5，則顯示白度 I I I，此公式為 1982 年 CIE 推薦的甘茨二元白度公式：W=Y+800（xn-x）+1700（yn-y），Tw=900（xn-x）-650（yn-y）
選中 6，則顯示 E（l*a*b*），L*,a*,b*，L*稱(chēng)為米制明度，a*和 b*稱(chēng)為米制色度。國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）1967 年推薦。
L* = 116（Y/YD）（1/3）-16
a* = 500 [（X/XD）（1/3）-（Y/YD）（1/3）]
b* = 200 [（Y/YD）（1/3）-（Z/ZD）（1/3）]
其中：X、Y、Z 為被測(cè)物體的三刺激值，XD、YD、ZD 為標(biāo)準(zhǔn)照明體的三刺激值，L*代表試樣的明度，+a*代表試樣偏紅，-a*代表試樣偏綠，+b*代表試樣偏黃，-b*代表試樣偏藍(lán)。
選中 7 ，則顯示 E（l*u*v*），L*,u*,v*，L*稱(chēng)為米制明度，u*和 v*稱(chēng)為米制色度。CIE1976 年推薦。
u* = 13 L *（u-uD）
v* = 13 L *（v-vD）
其中：
u =（4X）/（X+15Y+3Z）
v =（9Y）/（X+15Y+3Z）
u、v 為被測(cè)物體的色度，uD、vD 為標(biāo)準(zhǔn)照明體的色度。
選中 8，則顯示 E（C*），E（h*），C*,h*，這是 L*,a*,b*色空間的極坐標(biāo)表示方法。CIE1979 年推薦。
C*為彩度，h 為色調(diào)角。
C* =（a*2b*2）（1/2）
h = tg-1（b*/a*）
0＜h＜360°
選中 9，則顯示 E（L a b），L,a,b。L,a,b 為享特均勻色空間。在標(biāo)準(zhǔn) C 光源的照明下，2°視野標(biāo)準(zhǔn)觀察者時(shí)，有下式：
L = 10Y（1/2）
a = [17.5（1.02X-y）]/ Y（1/2）
b = [7.0（Y-0.9317x）]/ Y（1/2）
完成選擇后，軟件自動(dòng)返回一級(jí)子菜單。
若選中子菜單 4，則進(jìn)入二級(jí)子菜單，用戶(hù)分別輸入?yún)⒄瘴锏?nbsp;X、Y、Z 數(shù)據(jù)，以備測(cè)色差用。若選中子菜單 5，則進(jìn)入二級(jí)子菜單。
4、測(cè)試步驟
完成了“預(yù)先設(shè)置”以后，我們將正式開(kāi)始測(cè)試，在選中了子菜單 5 后，二級(jí)子菜單如上所示。
（1）測(cè)反射試樣
選1，校‘0’，菜單顯示：
1．Calibrate‘0’
2．CalibrateStandard
3．Measure
1
將黑色陷井放置于儀器右側(cè)的架子上固定好，按回車(chē)鍵，選2，校“標(biāo)”，菜單顯示：
1．Calibrate‘0’
2．CalibrateStandard
3．Measure
2
將標(biāo)準(zhǔn)白板替換下黑色陷井，同樣固定好，按回車(chē)鍵，選3，測(cè)量，菜單顯示：
1．Calibrate‘0’
2．CalibrateStandard
3．Measure
3
將試樣替換下標(biāo)準(zhǔn)白板，再次放置于架子上，固定好，按回車(chē)鍵顯示畫(huà)面將出現(xiàn)測(cè)量結(jié)果，給出用戶(hù)在預(yù)置階段所選公式的測(cè)試數(shù)據(jù)。以后若用戶(hù)要繼續(xù)測(cè)量，則只需按測(cè)量鍵即可。若要顯示試樣的反射比，則只需按“1”鍵，液晶屏將顯示400nm~700nm的反射比。
五、常見(jiàn)故障及處理方法
故障現(xiàn)象 | 原因 | 處理方法 |
光源不亮，顯示 屏不亮 | 1．保險(xiǎn)絲壞 2．電源光源板壞 | 1．換保險(xiǎn)絲 2．換電源光源板或返廠修理 |
光源不亮，顯示 屏亮 | 1．保險(xiǎn)絲壞 2．光源電源板壞 | 3．換光源燈或返廠修理 4．換光源電源板或返廠修理 |
程序在運(yùn)算過(guò)程 中死機(jī) | 程序受干擾出錯(cuò) | 請(qǐng)按復(fù)位鍵，將程序復(fù)位，重新操作 |
二級(jí)子菜單中， 選測(cè)量后死機(jī) | 標(biāo)準(zhǔn)白板反射比數(shù) 據(jù)丟失 | 1．重新輸入反射比數(shù)據(jù) 2．重選 D65/10 選項(xiàng) |
