發(fā)布時間：2020-06-28 15:35

【摘要】：隨著社會的進(jìn)步與工業(yè)化的快速發(fā)展,顏色成為許多行業(yè)產(chǎn)品品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。在紡織印染、涂料、纖維、印刷、塑料以及食品等行業(yè),將顏色指標(biāo)作為產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)的重要內(nèi)容已經(jīng)是生產(chǎn)者和消費者的共識。目前顏色測量儀器隨著生產(chǎn)方式的變化以及市場需求等,逐漸向微型化、小型化發(fā)展。由于國內(nèi)對于顏色檢測理論、方法和儀器的研究起步較晚,國產(chǎn)顏色檢測儀器的發(fā)展相對落后,微型化的儀器就更加稀少。課題結(jié)合當(dāng)前的國內(nèi)市場需求以及顏色測量儀器發(fā)展現(xiàn)狀,研究開發(fā)了一種便攜式、性價比高、能夠滿足一般應(yīng)用的微型顏色測量分析儀,該儀器的研發(fā)具有一定的實際應(yīng)用意義。微型顏色測量分析儀在濱松(Hamamatsu)C10988MA微型可見光譜儀的基礎(chǔ)上展開,具體的研究內(nèi)容如下:1.分析了分光光度式測色儀的檢測原理以及CIE均勻顏色空間等相關(guān)色度學(xué)理論基礎(chǔ),提出了顏色測量分析系統(tǒng)的整體框架。以C10988MA-01微型可見光譜儀為色差檢測系統(tǒng)核心部件;照明與觀察條件選用0/0(垂直/垂直)方式;利用白色LED燈與其他單色光LED燈模擬標(biāo)準(zhǔn)D_(65)光源光譜功率分布等主要部件構(gòu)建了顏色檢測系統(tǒng),設(shè)計了液態(tài)樣品顏色檢測分析系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。2.對研發(fā)的微型顏色檢測儀進(jìn)行了基本性能和功能的評測。根據(jù)JJG178-2007《光譜測色儀檢定規(guī)程》等國家標(biāo)準(zhǔn),以穩(wěn)定性、重復(fù)性、透射比最大允許誤差及其重復(fù)性、100%T基線等性能指標(biāo)對儀器進(jìn)行測試,其中,穩(wěn)定性Δf=0.09,重復(fù)性s(Y)=0.1123、s(x)=0.0003341、s(y)=0.0006165,透射比最大允許誤差ΔT=0.0459,透射比重復(fù)性δ_T=0.0988,100%T基線相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.00007~0.0004范圍之間,均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一級計量標(biāo)準(zhǔn)。3.從便攜式應(yīng)用角度考慮,開發(fā)了1套基于Android平臺的微型色差儀應(yīng)用軟件(即Android App),應(yīng)用程序采用Java編程語言編寫,實現(xiàn)對微型色差儀的基本控制(光譜掃描、參數(shù)設(shè)置、樣品透過率采集、圖譜顯示等),軟件還具有用戶注冊登錄、樣品定標(biāo)、色差分析、云服務(wù)器上傳下載等功能,經(jīng)應(yīng)用試驗的驗證,軟件運行穩(wěn)定、操作簡單、便攜小巧,適配Android 4.0、Android 5.0、Android 6.0等設(shè)備。4.以噴霧干燥速溶綠茶、長城解百納干紅葡萄酒以及長城玫瑰紅葡萄酒為試驗對象,對微型色差檢測儀進(jìn)行實用化試驗。以蒸餾水為參考樣品,對濃度梯度為0.002 g/L(濃度范圍:0.80 g/L~1.20 g/L)的噴霧干燥速溶綠茶湯試樣進(jìn)行透過率采集,并進(jìn)行色差分析,總色差△E~*_(ab)落在9~13 NBS內(nèi),且隨著濃度的變化呈線性關(guān)系。對不同濃度的噴干速溶綠茶湯試樣色度值L~*、a~*、b~*分別采用Duncan’s multiple range test方法進(jìn)行分析,結(jié)果表明存在顯著性差異(P=0.05)。針對不同濃度的長城干紅葡萄酒和長城玫瑰紅葡萄酒試樣,研究采用CIE1964均勻顏色空間以及CIE 1976Lab色差計算分析方法,分別對其明度值L~*、紅/綠色度值a~*、黃/藍(lán)色度值b~*進(jìn)行計算分析,結(jié)果表明,隨著干紅葡萄酒和玫瑰紅葡萄酒含量的增加,L~*呈減小趨勢,a~*、b~*呈增大趨勢,符合人眼觀測結(jié)果�？偵睢鱁~*_(ab)與葡萄酒濃度之間有明顯的線性關(guān)系,可以有效的區(qū)分不同濃度的待測試樣,試驗證明該系統(tǒng)具有一定的可靠性和實用性,具備了產(chǎn)品定型和批量生產(chǎn)的水平。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TS207.3;O657
【圖文】：

設(shè)該三原色的光通量分別為 ΦR、ΦG、ΦB（單位：流明 1m），若匹配成功，則稱 ΦR、ΦG、ΦB 為三刺激值所對應(yīng)的相對亮度單位，即色度學(xué)單位[13]。顏色匹配方程如下：(1.1)其中： r= R/lR； g= G/lG； b= B/lB，lR、lG、lB分別為三原色光通量值流明， r、 g、 b 稱為光譜三刺激值，實際指匹配光譜各個波長的等能光譜色對應(yīng)的三原色數(shù)量。1.2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者（即色匹配函數(shù)），是將各種類型的多人測得的光譜三刺激值取平均而作為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。由于不同的光源或光照條件下，同一個被照物會呈現(xiàn)出不同的顏色，導(dǎo)致不同觀察者認(rèn)為該物體具有不同的顏色。為了避免這種差異并統(tǒng)一顏色表示方法，國際照明委員會提出了標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者的概念。

設(shè)該三原色的光通量分別為 ΦR、ΦG、ΦB（單位：流明 1m），若匹配成功，則稱 ΦR、ΦG、ΦB 為三刺激值所對應(yīng)的相對亮度單位，即色度學(xué)單位[13]。顏色匹配方程如下：(1.1)其中： r= R/lR； g= G/lG； b= B/lB，lR、lG、lB分別為三原色光通量值流明， r、 g、 b 稱為光譜三刺激值，實際指匹配光譜各個波長的等能光譜色對應(yīng)的三原色數(shù)量。1.2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者（即色匹配函數(shù)），是將各種類型的多人測得的光譜三刺激值取平均而作為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。由于不同的光源或光照條件下，同一個被照物會呈現(xiàn)出不同的顏色，導(dǎo)致不同觀察者認(rèn)為該物體具有不同的顏色。為了避免這種差異并統(tǒng)一顏色表示方法，國際照明委員會提出了標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者的概念。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2733184