镜向光泽度计,又称光泽度计或光泽度仪,主要用于测量样品的镜面反射光,根据其使用性质及测量原理的不同,可以有不同的几何条件(入射角)及光路结构。那么,镜向光泽度计有哪些几何条件?镜向光泽度计有几种光路结构?下文将为大家进行详细的介绍。
镜向光泽度计,简称光泽度计,用于测量油漆、纸张、塑料、搪瓷、陶瓷、铝及铝合金等平面制品的镜向光泽度。
光泽度计利用光反射原理对样品的光泽度进行测量。即:在规定入射角和规定光束的条件下照射样品,得到镜向反射角方向的光束,其测量方式通常有连续测量和瞬态测量两种。光泽度计由光源、透镜、接收器和显示仪表等组成,其测量原理分为平行光路和会聚光路两种。按入射角的不同,光泽度计可分为定角式及变角式,常用角度为20°、45°、60°、75°和85°,其光学参量见下表。
光泽度的测量,关键在于规定测量条件。由于材料性质以及光泽级别不同,需要选择不同的镜向角和光束的入射条件及接收条件,为此,各国制订了一系列不同的测试标准。例如:
ASTM C 346:陶瓷材料 45°镜向光泽的测量;
ASTM C 584:白色釉瓷 60°镜向光泽的测量;
ASTM D 523:色漆及其 制品·20°,60°,85°镜向光泽的测量;
ASTM D 1223:纸张及其制品75°镜向光泽的测量;
ASTM D 1455:地板漆60°镜向光泽的测量;
ASTM D 1834:腊纸20°镜向光泽的测量;
ASTM D 2457:塑料薄膜20°、45°和60°镜向光泽的测量;
ASTM E 430:高光泽金属表面45°镜向光泽的测量;
TAPPI T 653:腊纸20°镜向光泽的测量;
TAPPI T 480:纸张及其制品75°镜向光泽的测量;
JIS Z 8741:统一的光泽测试标准。
目前,以下三项标准为国际标准
ISO 2813--1978(E):色漆及清漆——非金属颜料色膜20°、60°和85°镜向光泽的测量;
ISO/TC6/SCZN 801(草案):纸及其制品75°镜向光泽的测量;
ISO 2767-1973(E):金属表面处理——铝及其合金阳极氧化45°镜向光泽的测量。
国际照明委员会2.3光泽研究小组是专门从事研究光泽理论和测试手段的国际性组织。
由光泽度测量标准可以看出,测试不同材料的光泽度时,应选用不同的测量角度。一般来说,大角度测量低光泽样品,小角度测量高光泽样品。
光泽度仪结构一般采用平行光路的方法。这种结构具有相同的照明视场角和接收视场角,如下图所示。光源一般采用标准A光源。从光源发出的光,经过升温滤光片,再经过聚光镜照到入射视场光阑处,经入射透镜照射到被测样品处。然后,从被测样品表面反射,经过接收透镜、接收视场光阑、滤光片后射到接收器光电池上,经过电学处理后进行显示。入射、接收光视场光阑用来控制入射光斑和接收光斑的大小。
为了保证仪器的测量准确度,仪器要有较高的定位准确度。
在此仪器中,光源要用稳压电源,探测器《光电池)的光谱灵敏度经V(λ)滤光片修正后,与CIE标准光度观察者的光谱光视效率V(λ)相符。最近,光泽度仪一般均采用微电脑处理,数字显示。利用多次采样,提高测量准确度。
镜向光泽度计的几何条件主要是指入射角的大小,有关测试标准对入射角和接收角及其公差也作了规定。入射角在光泽测量中极为重要,通常用 20°,45°,60°,75°,85°,它们分别用于不同样品的测量。一般来说,大角度用于低光泽样品,小角度用于高光泽样品,中角度使用范围较宽。下面是有关标准推荐的使用举例。
按光泽度计的照明光束和接收光束分,光泽度计有两类:一类是平行光路,另一类是会聚光路。
按入射角分:有定角式和变角式两种。
从光源发出的光,经过照明透镜正确地照到样品上,由接收透镜在镜面反射方向上将光束送给探测器,将光信号转换成电信号,经放大等处理后输出,完成光泽度的测试。
下图所示为平行光照明的光路图。
下图所示为会聚光照明的光路图。
探测器通常校正为具有y(λ)光谱响的特性。