Меню

Колориметр для измерения цветов



Колориметр. Виды и применение. Как выбрать и особенности

Колориметр – это оптический прибор для точного сравнения цветов. Его применение позволяет провести корректировку нового цвета под полное соответствие уже имеющемуся эталонному. Прибор в отличие от спектрофотометра не измеряет цвет, а только делает его сравнение с образцом, что позволяет определить необходимость осветления или затемнения, чтобы добиться полного соответствия. Колориметры бывают в виде отдельных устройств, а также могут являться частью других приборов, к примеру, оборудования для машинной колеровки.

Где применяется колориметр

Приборы являются достаточно дорогими устройствами, однако они дешевле спектрофотометров, которые позволяют решить задачу подбора цвета, но другим методом.

Несмотря на недоступность, прибор пользуется большим спросом в:
  • Химической промышленности, фармакологии.
  • Пищевой промышленности.
  • Строительстве и ремонте.
  • Покраски автомобилей и т.д.

В первую очередь применение колориметра дает возможность сравнить цвета нового образца с эталоном, чтобы определить уровень их соответствия друг другу. Это может быть важным при подборе красок при частичной перекраски. К примеру, в случае необходимости закрасить небольшой участок на кузове автомобиля, чтобы это было незаметно. Подобрав с помощью колориметра новую краску, сравнивая ее со старой, можно гарантированно добиться полного соответствия цветов. В таком случае после высыхания свежего слоя нанесенного частично на отремонтированную поверхность, переход на старую краску останется незаметным. Таким образом, применяя колориметр можно сэкономить на ЛКМ, отказавшись от полного перекрашивания.

Устройствами позволяющими проводить такой спектр работ пользуются профессиональные маляры и дизайнеры. Также примером применения прибора является проверка соответствия разных материалов и аксессуаров оттенку одного цвета, что полезно при обустройстве интерьера. Существует много ситуаций, где необходимо добиться полной схожести старого и нового цвета. Колориметрами пользуются производители практически любой продукции, чтобы их товары из разных партий соответствовали одному параметру.

Отдельным направлением использования колориметров является определение концентрации. Дело в том, что при растворении в жидкости различных веществ происходит изменение цвета раствора. Чем больше концентрации, тем сильнее меняется оттенок. Используя эту взаимосвязь можно быстро анализировать раствор на предмет соответствия его насыщенности нужной концентрации. Применение колориметра таким образом осуществляется в пищевой и химической промышленности, когда в каждой производимой партии продукции осуществляется смешивание веществ с разными неизвестными параметрами.

Виды колориметров по принципу действия

Существует несколько типов колориметров, работа которых основана на разных физических принципах. Однако большинство из них являются устарелыми и уже не применяются, ввиду малой точности.

Современные устройства работают по двум принципам:
Визуальные колориметры

Это наиболее простые приборы, уступающие фотоэлектрическим в точности. Принцип их работы основан на сравнении двух цветов, на которые изначально направляется световой поток одинаковой яркости. Оператором проводится регулировка прибора таким образом, чтобы поле цвета исследуемого образца стало по его мнению аналогичным эталону. После этого во внимание берутся сделанные поправки, которые позволили визуально на аппарате сравнять оттенки, и по ним делаются выводы об характеристиках исследуемого цвета.

Визуальные колориметры при сравнительной простоте все же нельзя назвать совершенно неточными устройствами. Уровень их погрешности сравнения цветов зависит от особенностей зрения оператора. Дело в том, что разные люди видят одни и те же оттенки по-разному. Кроме этого человеческим глазам одинаковыми могут казаться цвета, которые отличаются на несколько тонов. Одни это могут различить, а другие разницу не замечают. Женщины имеют более высокую чувствительность органов зрения к оттенкам, поэтому анализ на визуальном колориметре сделанный ими оказывается более соответствующим действительности, чем оценка мужчиной. Кроме этого доказано, что с возрастом восприятие цветов снижается.

Все эти факторы не позволяют считать визуальный колориметр прибором лабораторной точности, на показания которого можно положиться. Однако устройства этого типа вполне применимы в сферах, где высокая точность не требуется. Такие аппараты сейчас представлены старыми стационарными приборами, которые еще встречаются на производственных объектах.

Существуют разные модификации визуальных колориметров с небольшими отклонениями в принципе работы от описанного. Поскольку приборы этого класса представлены старым оборудованием, которое еще используется, но уже не выпускается, то их детальное изучение нецелесообразно.

Фотоэлектрические колориметры

Работают с лабораторной точностью, при этом они совершенно не зависят от объективного восприятия человека. Устройство оснащается лампой, которая освещает объект. При этом цвет анализируется фотоэлементами. Для повышения точности прибора, в частности при работе со специфическими веществами, используются специальные фотофильтры. Они позволяют отсеивать ненужные цветовые спектры, и анализировать только интересующие. Это может потребоваться при оценке цвета раствора с целью определения в нем концентрации определенного вещества.

Читайте также:  Как работает тепловизор для измерения температуры помещения
Виды колориметров по типу анализируемого объекта

Колориметр может применяться для анализа абсолютно любых веществ, однако он должен быть для этого рассчитан.

По объекту анализа приборы бывают:
  • Для твердых поверхностей.
  • Для жидкостей.
  • Универсальные.

Колориметры для твердых поверхностей используются для анализа цвета твердых предметов. Они вплотную прикладываются к объекту своей чувствительной частью, поэтому анализируемая поверхность должна иметь как минимум размер участка освещенности прибора.

Колориметр для работы с жидкими веществами оснащается специальным контейнером, в который заливается анализируемое вещество. После этого емкость закрепляется в корпусе колориметра для проведения измерений. Универсальные приборы могут работать с веществами разной плотности. Они являются самыми практичными, поскольку позволяют решать много задач, в том числе сравнивать старую высохшую краску на поверхности и новую жидкую в банке.

Критерии выбора колориметра

Вне зависимости от того для анализа каких веществ необходим прибор, он должен соответствовать определенным базовым параметрам точности, которую нужно достигнуть при сравнении цвета. Этот показатель для разных сфер регулируется различными ГОСТами.

Кроме этого при выборе колориметра важно обращать внимание и на другие параметры:
  • Тип источника света.
  • Измеряемый диаметр площади образца.
  • Вариант выдачи результата.
  • Источник питания.
  • Температурный диапазон работы.
  • Уровень портативности.
  • Наличие встроенной памяти.

Современные устройства оснащаются светодиодами или ксеноновыми лампами. Последние освещают образец очень ярко, что положительно влияет на точность. Однако такой источник света имеет в разы меньший ресурс, чем светодиоды.

Также важным параметром является диаметр измеряемой площади образца. У самых компактных портативных устройств этот показатель может составить 8 мм. При анализе однородной поверхности этого вполне достаточно. Но если приходится работать с рельефными предметами с мелкими рытвинами, к примеру, штукатуркой, то требуется захватить как можно больше поверхности для ее более точного анализа.

Одной из самых важных характеристик выступает способ выдачи результатов замеров. Они могут отображаться в различном виде:
  • Колориметрические значения.
  • Цветовые различия.
  • Подтверждение или опровержение совместимости.

Также немаловажным будет выбор устройства с оптимальным источником питания. Чаще всего колориметр работает от 4 батареек типа ААА. Такой вариант наиболее приемлемый в том случае, когда прибор используется редко. Батарейки сохраняют свой заряд, даже когда устройство используется с периодичностью раз в год. Если же применение колориметра выполняется каждый день, то лучше остановиться на аккумуляторном устройстве.

Большинство устройств предназначены для эксплуатации в пределах температур 0-40°С. Если же требуется проводить сравнение цветов на морозе, то требуется подобрать прибор рассчитанный на это. Нельзя путать рекомендуемую температуру эксплуатации и температуру хранения. Последняя всегда выше. Она показывает, при какой температуре колориметр гарантированно не сломается, но только в выключенном состоянии.

По уровню портативности колориметры бывают мобильные и стационарные. Последние питаются от электросети. Они устанавливаются на одном месте. В основном они представлены устройствами лабораторной точности. Однако среди них встречаются и бюджетные приборы, стоимость которых в разы ниже мобильных. Как правило, они представлены оборудованием с аналоговой шкалой, вместо ЖК-дисплея.

Многие устройства не только делают анализ 2-х цветов сканируемых подряд, но и позволяют пользоваться данными заложенными в их памяти. Однажды сохранив эталонные цвета, можно в дальнейшем проводить сравнения с ними без повторного сканирования. В данном смысле под эталонным цветом понимается не идеальный цвет, а тот, который нужно повторить.

Источник

Колориметры

Колориметр Spectroquant Move 100

Компактный, портативный, надежный колориметр специально изготовлен для быстрого и точного анализа воды любого качества. В совокупности с тестами Spectroquant, колориметр обеспечивает получение быстрых результатов. Использование технологии Spectroquant ® Transfer Data позволяет быстро и просто перенести данные или распечатать на принтере.

  • Широкий выбор диапазонов измерений для более точных результатов;
  • клавиатура, устойчивая к кислотам и растворителям;
  • память на 1000 результатов;
  • защита данных за счет системы аналитического контроля качества (AQA);
  • передача данных с помощью IR интерфейса;
  • более 100 запрограммированных методов;
  • защита от пыли и влаги, согласно IP 68;
  • питание от 4х батареек, обеспечивающих 26 часов непрерывной работы или проведения 3500 тестов.

Технические характеристики:

  • длины волн, нм — 430, 530, 560, 580, 610, 660;
  • разрешение, А — 0,005;
  • точность, Abs — 1,000 ± 0,020;
  • габаритные размеры, мм — 210 х 95 х 45;
  • габаритные размеры с кейсом, мм — 395 х 295 х 106;
  • масса, кг — 0,45.
Читайте также:  При измерении флуоресценции длина волны испускания всегда

Комплект поставки: колориметр в кейсе, 4 батарейки, по 3 пробирки с крышками диаметром 24 мм и 16 мм, адаптер для пробирок диаметром 16 мм, отвертка, сертификат, инструкция.

Колориметр Spectroquant Move Cl₂/O₂/ClO₂/CyA/pH

Колориметр специально изготовлен для контроля проведения дезинфекции и мониторинга. Компактный прибор измеряет пять параметров дезинфекции: хлора, озона, диоксида хлора, циануровой кислоты и рН, которые основаны на использовании тестов Spectroquant. Использование технологии Spectroquant ® Transfer Data позволяет быстро и просто перенести данные или распечатать на принтере.

  • Проведение теста одним нажатием кнопки;
  • клавиатура, устойчивая к кислотам и растворителям;
  • внешняя карта памяти;
  • защита данных за счет системы аналитического контроля качества (AQA);
  • передача данных с помощью IR интерфейса;
  • пять параметров измерения;
  • защита от пыли и влаги, согласно IP 68;
  • питание от 4х батареек, обеспечивающих 17 часов непрерывной работы или проведения 5000 тестов.

Технические характеристики:

  • длина волны, нм — 530;
  • разрешение, А — 0,001;
  • точность, Abs — 1,000 ± 0,030;
  • габаритные размеры, мм — 155 х 75 х 35;
  • габаритные размеры с кейсом, мм — 340 х 275 х 83;
  • масса, кг — 0,26.

Комплект поставки: колориметр в кейсе, 4 батарейки, по 3 пробирки с крышками диаметром 24 мм и 16 мм, адаптер для пробирок диаметром 16 мм, отвертка, сертификат, инструкция.

Колориметр — прибор для измерения интенсивности цвета в какой-либо цветовой модели или для сравнения интенсивности окраски исследуемого раствора со стандартным. Существует два типа колориметроввизуальный и фотоэлектрический.

В визуальных колориметрах происходит сравнение интенсивности цвета двух растворов — стандартного и исследуемого, на которые направляется световой поток одинаковой яркости. Для получения результата необходимо, чтобы цветовые тона двух частей поля зрения были неотличимы на глаз, после чего по известным соотношениям рассчитывают концентрацию исследуемого раствора.

Фотоэлектрические колориметры более точные, чем визуальные. В качестве преобразователя света в фотоэлектрических колориметрах используются селеновые или вакуумные фотоэлементы. Сила фототока зависит от степени его поглощения в растворе, то есть чем выше концентрация раствора, тем будет больше степень поглощения. Для повышения точности измерений используются специальные фотофильтры (светофильтры), которые позволяют отсеивать ненужные цветовые спектры.

В данном разделе представлены фотоэлектрические колориметры для анализа воды и для контроля проведения дезинфекции и мониторинга в видимом свете и при длинах волн от 430 до 660 нм. Если необходимо проводить измерения при УФ-излучении, то следует обратить внимание на фотометры. Если требуется непрерывный диапазон длин волн, то необходимо приобрести спектрофотометр. Для измерения мутности воды – денситометры (мутномеры).

Пробоподготовка. В данных колориметрах используются пробирки диаметрами 16 и 24 мм. Для измерения необходимо использовать стандартные растворы цветности — Spectroquant® Test Kits (приобретаются дополнительно). Данные растворы рекомендованы производителем для получения максимально точных результатов, приготовлены и упакованы в контролируемых условиях в соответствии с ISO 8466-1 и DIN 38402 A51.

Тесты Spectroquant® — это готовые стандартные растворы цветности. Можно заказать как наборы готовых растворов, так и по отдельности на необходимый анализ (каталожный номер можно найти в брошюре или в инструкции к прибору, или уточнить у специалиста Диаэм). Стандартные растворы можно также приготовить самим, но производитель рекомендует использовать уже готовые растворы для исключения ошибки измерения.

Измерение. Пробирку со стандартным раствором следует поместить в прибор и обнулить, нажав кнопку “Zero”. Далее, вынуть пробирку со стандартным раствором, поместить пробирку с исследуемым раствором, провести измерение, нажав кнопку “Test”. Результаты измерения отображаются на приборе в виде концентрации (мг/л).

См. также фотометры — для измерения при УФ-излучении, спектрофотометры — для измерения в заданном спектральном диапазоне, мутномеры — для измерения мутности.

Источник

Новые портативные приборы для измерения цвета

В продаже появились новые доступные по цене колориметры фирмы 3NH серии NR. Размеры этих портативных приборов позволяют использовать их на производственных площадках и в полевых условиях. Приборы имеют удобное меню для отображения результатов измерений, что позволяет специалистам легко освоить работу с колориметром и оперативно проводить измерения. В качестве источника света в колориметрах применяется светодиоды с большим ресурсом и низким энергопотреблением, что позволяет провести до нескольких тысяч измерений без подзарядки внутренней съемной Li-Ion аккумуляторной батареи. В качестве источника питания также можно использовать адаптер переменного тока, входящий в комплект поставки. Результаты измерений записываются в память прибора и отображаются на дисплее, поэтому специалист легко может оценить различие цвета между двумя образцами продукции или записать результаты измерений в память прибора. Измерения производятся в цветовых пространствах: L*a*b*, L*C*h, XYZ. Колориметр присваивает каждому измерению свой номер, сохраняется в памяти также дата проведения измерения и время.

Читайте также:  Погрешность измерений презентация для 10 класс

Программа для обработки и систематизации результатов измерений позволяет структурировать данные и визуализировать процесс измерений, также программа позволяет экспортировать данные в офисные программы для работы с табличными данными.

Работа с прибором для измерения цвета часто сводится к сравнению цвета продукции принятого за эталонный с цветом образца. С начала производят измерение эталона и записывают результаты в память, затем начинают измерять цвет образцов продукции. На экране цветного дисплея колориметра колорист видит различие в цвете ∆E*ab между цветом эталона и цветом образца. По величине цветоразличения ∆E*ab можно проводить сортировку готовой продукции и проверять сырье для производства продукции. Зная величину различия в цвете ∆L*, ∆a, ∆b можно в некоторых случаях оперативно изменять количество и цвет красителя для получения нужного цвета готовой продукции.

Колориметры 3NH серии NR можно назвать универсальными приборами, эти колориметры могут применяться в самых различных отраслях и различных этапах производства продукции. Точность измерения цвета можно характеризовать воспроизводимостью результатов измерений, которая достигает 0,08 ∆E*ab.

Колориметры этой серии имеют функцию проведения измерений с автоматическим вычислением среднего результата, что гарантирует решение сложной задачи измерения материалов с неоднородной окраской. Применение колориметров гарантирует точность определения цвета с точностью цветовой чувствительности в 5-10 раз превышающей порог чувствительности человеческого зрения. Доступная цена колориметра позволяет прибору быстро окупаться даже на небольшом производстве за счет существенного сокращения количества брака. Колориметры 3NH серии NR имеют доступное и интуитивно понятное меню, что позволяет колористам и технологам на производстве быстро осваивать прибор и приступать к измерениям сразу после проведения первичного обучения.

Применение колориметров в текстильной промышленности

Применение колориметров в текстильной промышленности обеспечивает расширение цветового охвата готовых изделий. Следует помнить, что при измерении таких материалов как вельвет, брезент, искусственная и натуральная кожа следует использовать приборы с большой апертурой. Колориметры с большой апертурой также следует применять для контроля окраски и при сортировке изделий из натурального и искусственного меха.

Измерения цвета в косметической промышленности

Известно, что измерения цвета требуется проводить при производстве губной помады, теней , румян, кремов , туши и т. д.Колориметры также могут применяться для контроля цвета волос до окрашивания и после окрашивания краской для волос.

Применение колориметров для измерения цвета в производстве изделий из пластика

При производстве изделий из пластика часто требуется изготавливать изделия в широком диапазоне цветов: от угольно-черного до абсолютно прозрачного. Пластик сейчас широко используется в автомобильной промышленности для внутренней отделки кузова автомобиля и при изготовлении строительных и отделочных материалов. Важно не допускать разных тонов пластика при сборке автомобилей.

При производстве пластиковой упаковки для лакокрасочной, пищевой и фармацевтической промышленности важен контроль и сортировка готовых изделий. Проводить сортировку изделий можно с помощью колориметра, также с помощью колориметра можно контролировать цвет сырья и следовательно устанавливать цвет готовых изделий.

Применение колориметров в производстве строительных материалов

Одна из сложнейших задач при проведении капитального ремонта и реставрации зданий является точность (попадание в цвет) соседних построек и сохранившихся участков строений. В следствие особенностей человеческого зрения цветоразличие большинства строительных материалов трудноразличимо даже специалистом, особенно при оценке вблизи, но сразу бросается в глаза когда мы смотрим на фасады соседних домов. Колориметр с защитным чехлом позволяет измерять цвет строительных смесей прямо в мешках, бетона в бетономешалке, а кирпич можно измерять прямо на поддоне.

Применение колориметров в пищевой промышленности

При измерении цвета майонеза, измерении цвета упаковки для продуктов питания, измерение цвета муки, измерение цвета макаронных изделий широко применяются колориметры. Для измерения и контроля цвета муки и макаронных изделий следует применять приборы с большой апертурой. Колориметры могут применяться для контроля цвета при производстве хлебобулочных изделий, печенья, шоколада.

Источник