色差仪的构造与组成零件

色差仪是一种用于测量物体颜色的精密设备，其结构通常由一系列不同的零件组成，以确保其功能的完整性和准确性。了解色差仪的构造和组成零件对于理解和使用这种设备非常重要。

色差仪的构造

一、照明系统

色差仪的照明系统是其核心部分之一。它通常包括一个光源和一种用来均匀照亮样品的光源附件。光源通常采用氙灯或者卤素灯，发出的光线通过附件的反射和散射，使得样品得到均匀的照明。

二、接收系统

接收系统负责接收样品反射的光线。它通常包括一个或多个光检测器，用来检测样品反射的光线，并将检测到的信号转化为电信号。光检测器的数量和类型可以根据仪器的设计进行调整。

三、光学系统

光学系统是色差仪的核心部分，它负责将光源的光线聚焦到样品上，并将样品反射的光线引导到接收系统中。光学系统通常包括透镜、反射镜、光栅等光学元件。

四、控制和计算系统

控制和计算系统是色差仪的“大脑”，负责处理和计算从接收系统获取的电信号。它通常包括一个微处理器和相关的电子设备，用于处理和计算这些信号，并生成颜色空间的数值，如L*a*b*值或X、Y、Z值。

五、显示和输出系统

显示和输出系统负责将计算出的颜色空间数值展示给用户，并可能需要提供给其他设备或软件。它通常包括一个显示屏和一个或多个输出端口，如打印机或计算机接口。

六、外壳和其他附件

除了上述核心部分，色差仪还包括一个外壳和一些其他附件，如电源、数据存储设备、操作按钮等。这些部分虽然不是直接与颜色测量有关，但它们对于保证仪器正常运行和使用来说是必不可少的。

色差仪的组成零件

1、光源：在色度计中，它产生整个可见光谱380-780nm所需强度的光能。实验室设备中使用的光源是一个简单的钨丝灯，可提供可见光范围内的光。

2、比色皿室或样品容器：是设备中放置比色皿或容器的区域。它位于设备的最顶部。

3、比色杯：色度计中溶液的分析需要一个容器。容器必须是透明的，因此首选透明塑料和玻璃等材料。比色皿是熔融玻璃比色皿，矩形或方形，具有精确的路径长度，通常为10或20mm,但也可提供更大的路径长度。可以由塑料或玻璃制成，并提供精度，因为在测量过程中使用已知的路径长度。常用的比色杯高45mm,可容纳4ml溶液。进行分析时也可以使用试管，是比色皿更便宜的替代品。但是试管缺乏准确度和精确度。

4、过滤器：过滤器的类型取决于制造色度计的公司。它取决于波长，即单色(只有一个波长)或多色(白光)。可用的选项是；明胶、干涉、光栅和棱镜。

(1)明胶滤光片：是在两块薄玻璃板之间夹入一层薄薄的彩色明胶而形成的。这些过滤器具有成本效益，但可以吸收所有入射辐射的30-40%,从而降低探测器的能量吞吐量。

(2)玻璃滤光片：另一种类型的滤光片是有色玻璃滤光片，具有高达150nm的宽带通过。通过组合不同的玻璃滤光片可获得特定波长。

(3)干涉滤光片：由许多反射但半透射的银膜组成，由薄层透明介电材料隔开。当白光穿过介电层时，半透明镜之间会出现多次反射。在这里，来自光线的一些能量直接穿过过滤器。它是分析所需的波长。介电层的厚度决定了光的合成波长。

(4)光栅单色仪：产生单色光，由许多平行的凹槽组成，这些凹槽紧密地排列在抛光表面(如钢、玻璃或石英)上。典型的光栅可能包含500-600线/mm,但基于研究的仪器可能包含1200-2000线/mm。当入射光射到光栅上时，各种波长的白光以不同的角度偏转。

(5)棱镜：将白光分成不同的成分。通过旋转棱镜选择所需的光谱。色度计中使用的棱镜由玻璃制成，工作波长范围为350-800 nm。

5、检测器：一旦通过样品容器，它有助于将产生的透射光线转换为检测器的电信号。它也被称为光电池。根据所使用的材料，色度计中使用多种类型的传感器。一些常用的检测器有硒光电池、光电管和硅光电池。

(1)硒光电池：是最简单的检测器类型，不需要任何电源即可工作。

(2)光电管：由涂有铯或钾等感光材料的玻璃灯泡组成。

(3)硅光电池：当光子撞击硅光电池的半导体表面时，它会产生电子。

6、检流计：测量探测器产生的电信号，并在显示区显示数值。

7、显示：它可以是模拟的或数字的。模拟物看起来像仪表，并在吸光度和补充的透射百分比刻度上进行了校准。数字显示显示与分辨率相同的吸光度

值，尽管数据量级发生变化。

色差仪的构造包括照明系统、接收系统、光学系统、控制和计算系统、显示和输出系统以及外壳和其他附件。这些部分共同协作，使得色差仪能够准确地测量物体的颜色。了解这些组成部分及其功能对于理解和使用色差仪至关重要。