Máy đo màu quang phổ là gì? Cấu tạo, nguyên lý và ứng dụng
Hiện nay, để xác định được chất lượng màu sắc cho sản phẩm trong quá trình sản xuất, người ta thường sử dụng máy đo màu quang phổ. Đây là một trong những loại máy đo màu được đánh giá cao về chất lượng, độ chính xác. Vì vậy, hãy cùng TKTECH tìm hiểu về nguyên lý hoạt động, ứng dụng của thiết bị này trong việc phân tích và xác định thành phần màu sắc như thế nào nhé!
Máy đo màu quang phổ là gì?
Máy đo màu quang phổ là một dụng cụ đo màu phức tạp hơn, dựa vào cường độ ánh sáng với một hàm màu sắc. Nó thực hiện phép đo màu trên toàn dãy quang phổ, trái ngược với quy trình dựa trên ba màu sắc cơ bản của máy so màu và tạo ra dữ liệu màu sắc ngoài tầm quan sát của mắt người.
Cấu tạo
Thiết bị này có thiết kế khá gọn nhẹ, dễ dàng xách tay đi đến sử dụng tại hiện trường hoặc bất kỳ nơi nào. Cấu tạo cơ bản gồm:
– Nguồn sáng để chiếu sáng mẫu cần đo, có độ ổn định và được biểu diễn qua một phổ màu rộng
– Bộ phân cực: Giúp lọc và phân cực ánh sáng, tia sáng không cần thiết để loại bỏ, nhằm làm tăng độ chính xác và độ tương phản khi đo màu
– Ống kính: Tập trung ánh sáng từ vật thể đo đến cảm biến, được sử dụng để thu thập ánh sáng và định hình cho hình ảnh
– Bộ lọc: Lọc bỏ các bước sóng không cần thiết để tăng độ chính xác của phép đo
– Cảm biến: Giúp nhận dạng ánh sáng và chuyển đổi thành tín hiệu điện
– Bộ xử lý tín hiệu: Lấy dữ liệu từ cảm biến để tính toán giá trị màu sắc của vật thể
– Bộ nhớ: Lưu trữ các giá trị màu sắc đã đo để so sánh, kiểm tra sự đồng đều về màu của mẫu
– Màn hình LCD: Hiển thị tất cả thông tin về độ so màu và độ bóng của mẫu.
Nguyên lý hoạt động
Máy đo màu quang phổ hoạt động dựa trên nguyên lý của hiện tượng phản xạ ánh sáng. Khi những nguồn sáng được truyền tới là ánh sáng trắng của các tia sáng đơn sắc và có bước sóng đa dạng từ đỏ đến tím chiếu lên vật liệu cần đo.
Lúc này, tia sáng được phản xạ lại với mắt người có màu sắc gì thì đó chính là màu sắc của vật liệu cần đo. Trên màn hình của máy sẽ hiển thị các kết quả về giá trị màu sắc, giá trị khác biệt màu sắc, diện tích đo đồ thị, xu hướng màu… Đồng thời, thiết bị cũng sẽ tự tạo ra các báo cáo đo lường trên màn hình và máy tính để người dùng theo dõi.
Ứng dụng của máy đo màu quang phổ
Các loại máy quang phổ đo màu hiện nay được sử dụng cực kỳ phổ biến trong rất nhiều lĩnh vực. Từ nghiên cứu, thí nghiệm chế tạo ra các sản phẩm mới có màu sắc phù hợp (đèn chiếu sáng, vật liệu mới…) cho đến sản xuất công nghiệp. Cụ thể:
– Kiểm tra màu sắc, phân tích các nguyên tố độc hại trong sản xuất công nghiệp ô tô để đảm bảo không ảnh hưởng đến sức khoẻ con người. Đồng thời xác định màu sắc của vật liệu đạt đúng tiêu chuẩn thiết kế.
– Phục chế các tác phẩm nghệ thuật bị hư hỏng: Máy được sử dụng để phân tích các loại bột màu đã được sử dụng để người phục chế chọn được loại bột màu mới giống như vậy.
– Tái chế tài nguyên: Khi tái chế, bắt buộc phải phân loại những phế thải được thu gom bằng các phân tích hoá học để chọn được phương pháp xử lý chính xác, nhanh chóng.
– Xác định thành phần có trong vật chất (viên thuốc, nhựa, thực phẩm…)
Gợi ý một số máy đo màu quang phổ chất lượng
Trên thị trường hiện nay, các loại máy quang phổ đo màu được sử dụng phổ biến nên chúng có đa dạng mẫu mã, kiểu dáng, chức năng cho đến giá thành. Sau đây là những sản phẩm thiết bị đo màu sắc chất lượng cao, làm việc hiệu quả mà bạn nên tham khảo sử dụng:
Máy đo màu Lutron RGB-1002
Lutron RGB-1002 là thiết bị đo màu được sử dụng phương pháp phân tích quang phổ để xác định màu sắc của mẫu với các chức năng chính như:
– Đo mẫu: không có mẫu chiếu sáng (dệt, giấy, da…)
– Đo lường giá trị: giá trị RGB, giá trị HSL (Hue / Saturation / chói) từ 0 đến 1023 với R (đỏ), G (xanh) và B (blue)
– Màu đo hình học 45 °/0 °
Máy đo màu quang phổ quả cầu Elcometer 6085
Máy quang phổ Elcometer 6085 có các tính năng nổi bật như sau:
– Nhẹ, nhỏ gọn và di động
– Hình học quang học hình cầu khuếch tán/8°
– Cố định khẩu độ 8 mm
– Màn hình LCD màu đồ họa độ phân giải cao lớn, dễ đọc
– Đo độ mờ và cường độ màu
– Đo đồng thời cả hai thành phần phản quang bao gồm và loại trừ thành phần phản chiếu
– Khóa giam giữ đáng tin cậy
– Pin có thể sạc lại để sử dụng di động
Máy đo màu TES-135A
Tính năng, đặc điểm:
– Kiểm tra sự khác nhau giữa hai màu
– Chênh lệch màu hiển thị trong Δ (L *, a *, b *), Δ (E * ab, C * ab, H * ab), Δ (Y, x, y), Δ (X, Y, Z) Δ (Rs, Gs, Bs)
– Không gian màu hiển thị trong (L *, a *, b *), (L *, C * ab, hab), (Y, x, y), (X, Y, Z) hoặc (Rs, Gs, Bs) .
– Chức năng MAX, MIN & AVG
– Phần mềm có cáp USB mini
– Chức năng dung sai
– Chức năng nhớ Tự động (99 bộ) & Đọc
– Display: Triple 4 digit LCD display
– Ánh sáng / Xem hình học: 45 ° / 0 ° – 1 ánh sáng ở 45 °, đo ở 0 °
– Diện tích đo: xấp xỉ Φ2mm
– Bộ nhớ màu mục tiêu: 8 kênh; Được đặt bằng phép đo hoặc bàn phím
– Dải đo: L *: 10 đến 100
– Các điều kiện đo: Quan sát: CIE 2 ° Quan sát tiêu chuẩn. Ánh sáng: Đèn LED trắng.
– Độ lặp lại: Độ lệch chuẩn trong Δ E * ab 0.5
– Bộ nhớ số liệu tự động và đọc: 99 bộ
– Tự động tắt nguồn: Khoảng 3 phút
Sự khác biệt giữa máy so màu và máy đo màu quang phổ
Cả hai đều là những dụng cụ đo màu được sử dụng để đo, phân tích các loại màu sắc của nhiều lĩnh vực, quy trình sản xuất các ngành công nghiệp. Tuy nhiên, giữa hai loại máy này có nhiều sự khác biệt đó là:
| Máy so màu | Máy đo màu quang phổ | |
| Khái niệm | Công cụ đo lường màu sắc dựa trên lý thuyết tam sắc. Khi ánh sáng đi qua các bộ lọc màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam, nó mô phỏng cách mắt người cảm nhận màu sắc. | Dụng cụ đo màu dựa vào cường độ ánh sáng với một hàm màu sắc. Nó thực hiện phép đo màu trên toàn dãy quang phổ, tạo ra dữ liệu màu sắc ngoài tầm quan sát của mắt người. |
| Ưu điểm | – Kích thước nhỏ gọn và tính di động cao – Giá cả phải chăng, phù hợp cho các ứng dụng đơn giản – Chức năng đơn giản hơn so với máy đo màu quang phổ | – Có cả các dòng máy để bàn hoặc cầm tay – Giải pháp cao cấp hơn cho các nhu cầu đo màu phức tạp – Nhiều tính năng hơn – Độ chính xác cao hơn từ phép đo màu toàn phổ |
| Cách hoạt động | – Mẫu được chiếu sáng một góc 45 ° bằng nguồn sáng bên trong. – Ánh sáng đi qua các bộ lọc tam sắc, mô phỏng các màu đỏ, lục và lam được phản xạ từ mẫu. – Các phép đo từ bộ lọc được định lượng thành các giá trị RGB, mô phỏng cách mắt người nhạy cảm với ánh sáng. | – Nguồn sáng bên trong phát vào lưới nhiễu xạ, hoạt động như một lăng kính phân tách ánh sáng thành các bước sóng khác nhau của dãy toàn phổ. – Khi tấm lưới quay, mỗi lần chỉ có một bước sóng ánh sáng cụ thể chiếu tới khe thoát và tương tác với mẫu. – Máy dò đo cường độ ánh sáng, độ truyền xạ và độ hấp thụ của mẫu. – Máy quang phổ hiển thị thông tin này dưới dạng kỹ thuật số |
| Ứng dụng | – Nhận dạng màu sắc ngay lập tức – So sánh các màu và ánh màu tương tự – Đo cường độ màu – Đo độ bền màu – Kiểm soát chất lượng màu – Nguồn tham khảo để xác định mẫu chuẩn – Đánh giá các màu không gặp hiện tượng meta | – Đo màu – Phối màu – Kiểm tra độ chính xác của màu sắc trong suốt quá trình sản xuất – Duy trì sự nhất quán về màu sắc trong toàn bộ chuỗi cung ứng – Phát hiện hiện tượng meta – Đo độ mờ và đục – Kiểm soát chất lượng màu – Phát hiện tạp chất |
Hy vọng với những thông tin về máy đo trên đây về máy đo màu quang phổ, bạn đã nắm được khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động và một số sản phẩm chất lượng để tham khảo sử dụng. Nếu có nhu cầu mua hàng, quý khách hãy liên hệ công ty TKTECH để được đảm bảo hàng chính hãng, giá thành hợp lý.
