系列标准白板光谱特性对白度计校准的影响

　　白度量值是对面粉、白糖、涂料、塑料、瓷器和纸张等众多产品进行质量评价的一个主要指标。白度计是用于测量物体表面白色和近白色程度的计量仪器。白度计测量结果的准确程度与相关产品的质量密切相关, 因此对白度计的计量在轻工、食品、建材、造纸等行业有着十分重要的意义。

　　在历史上曾有过100多种白度公式, 目前, 仍广泛使用的有CIE( 甘茨) 白度、蓝光白度和亨特白度等白度公式。不同行业根据测量对象可以选择不同的白度公式进行评价, 蓝光白度是国内应用广泛的量值。在白度计的蓝光白度的计量校准中, 由于选择的计量标准器不同, 会得到不同的校准结果。本文使用两套计量标准器校准3台白度计, 得出不同的级别判定, 通过实验数据分析, 证明系列标准白板的光谱特性对白度计校准有重要的影响。

　　一、蓝光白度的测量和计算

　　国内普遍将Wb或者R457表示为蓝光白度。实际上它是对特定波长的蓝光反射比的测量。在很多文献中它被称为蓝光亮度或ISO亮度以及蓝光漫反射因数。国际标准化组织(ISO) 对其进行如下定义: 仪器总体有效光谱响应曲线采用峰值波长在457nm、半宽度44nm的蓝光测定样品的反射比。其定义公式为:

　　式中: kb=100/∑F(λ)Δλ; β(λ)———样本物体色的光谱反射因数; F (λ)———蓝光白度测量仪器相对光谱响应分布, 数值见JJG512- 2002《白度计》计量检定规程表A.2;Δλ———波长间隔5nm。

　　二、白度计的结构

　　国内大多数白度计都属于光电积分式测色仪器, 由光源、探测器和数据处理和显示系统等组成。探测器由滤色器和光电接收器组成。用计算机程序优选滤色器的匹配与修正, 以最佳组合使仪器的光源、光学系统、探测器三者的总光谱灵敏度响应尽量符合卢瑟条件的要求。

　　仪器经过标准白板定标后, 可以直接测量物体的色度值X10、Y10、Z10三刺激值。卢瑟条件见JJG595- 2002《测色色差计》检定规程中公式(1)和公式(2)。

　　某类光电积分式白度计测量蓝光白度, 采用经验公式(2)以及计算得到的物体色的三刺激值中的Z10计算出蓝光白度R457 值。

　　经验公式:

　　R457=fZ10+k (2)

　　式中: R457———蓝光白度值; f———某一常数; k———另一常数; Z10———物体色的三刺激值之一。

　　本文实验中所用的白度计就是利用该原理进行蓝光白度R457值测量的仪器。此类白度计的价格低、测量速度快、应用广泛。