SC－1测色色差计

使用说明书

目录

一前言

二仪器概述

三主要技术指标

四测色原理

五主要用途

六使用方法

七维护

一前言

SC－1测色色差计是一种面向国内涂料行业对漆膜颜色进行测量和色差计算的新型仪器。该仪器符合下列标准：

GB11186·1－89 漆膜颜色测量*部分 原理。

GB11186·2－89 漆膜颜色测量第二部分 颜色测量。

GB11186·3－89 漆膜颜色测量第三部分 色差计算。

GB/T3181－1999 漆膜颜色标准。

GSBS1001－94 漆膜颜色标准样卡。

JJG595－89 测色色差计。

SC－1测色差计是一种积分型测色仪器。其特点是结构简单，使用方便。并且体积小、重量轻，便于携带。测色准确度完全可以满足国内涂料行业的测色和色差计算的需要。适用于涂料生产厂和质检部门对漆膜颜色进行控制和管理。SC－1测色色差计对国标八十三个漆膜颜色样卡的各种颜色数据进行存储，极大地方便了使用者将试样与国标样进行颜色比较和色差计算。

二仪器概述

SC－1测色差计主要包括测头、数据处理器（含显示器及打印机）、直流电源及附件四部分。

仪器外形

1—测头2—数据处理器3—直流电源4—白工作标准板

1测头

测头内部装有光源、透镜、滤光器、光电器件等。在其底部有一直径为14毫米的投射孔，可任意选择被测漆膜的部位。测头通过电缆线与数据处理器相连接。

2           数据处理器

数据处理器除对测头输入的光电信号进行放大外，并运用微机技术对数据进行处理与存储，将字符和数据予以显示。如果需对所显示内容进行打印，可按下“确定”键即可。但需注意，数据清晰保留期一般不超过一年。

数据处理器面板上除装有X、Y、Z校准旋钮外，还设有不同的功能及选择按键，用以完成各项操作。另在处理器的前方及右侧方还分别装有测头插座、电源开关、显示器视角调整钮及电源变换插孔。内部安装有一组1.5伏×4的充电电池，作为仪器的内部电源。因此仪器在脱开直流电源和接入直流电源都可工作。处理器通过电缆线与直流电源及测头相连接。

3           直流电源

直流电源为一专用的直流电源，输出电压＋9伏。输出电流3安。直流电源分别为内部光源、信号放大器、显示器及打印机、充电电池提供外部能源。直流电源输入端通过电源线与220伏市电相连。

4           附件

附件提供白工作标准板一块。

备用打印纸二卷，规格：Φ30㎜，长57.5㎜±0.5㎜。

电源线一根。

5           选购件

另外也可根据使用单位的要求，作为（选购件）提供工作标准色板（红、黄、绿、兰）一套四块。要求色度均匀，稳定，表面平整，无划痕。其颜色三刺激值X、Y、Z由有关国家计量部门予以标定。

三主要技术指标

SC－1测色色差计的主要技术指标是依据有关国家标准及相关的仪器检定规程要求来制定的。

1．照明和观察条件：符合CIE所规定的0°入射╱45°接收条件。

2．内部光源：采用低能耗的特殊发光管，经修正后做为测色用的标准照明体D₆₅。

3．光谱三刺激值：选用CIE1964补充观察者10°视角的数据。

4．表色系统：测色包括五种表色系统：

（CIE Y₁₀x₁₀y₁₀(1964)， CIE：X₁₀ Y₁₀Z₁₀（1964）， L^＊ a^＊ b^＊(1976)，

L^＊ C^＊ H° (1976) 及 HunterLa b。

色差计算包括三种表色系统：

（ΔE_ab^＊（ΔL^＊Δa^＊Δb^＊）， ΔE_ab^＊（ΔL^＊ΔC^＊ΔH^＊）及Hunter ΔE（ΔL Δa Δb）。

5．稳定性：ΔY≤±0.6

6．重复性：ΔE≤±0.4

7．准确度：X，Y，Z≤±2

8．使用条件：室温：5－35℃      相对湿度不大于85%。

9．供电电源：电压：220±10％。 频率：50±1Hz

四测色原理

SC－1测色色差计属于积分型测色仪器。其测色原理是依照CIE所推荐的测量方法。仪器的总体响应光谱特性：即仪器的内部光源、光学系统、滤光器及光电转换元件的综合响应，应与被测物体在CIE标准照明体D₆₅及10°视场色匹配函数下的三刺激值X₁₀ Y₁₀Z₁₀相等价。用公式表示为

     K₁S（λ）τ_χ10（λ）γ（λ）＝S_D(λ)χ₁₀（λ）

K₂S（λ）τ_y10（λ）γ（λ）＝S_D(λ)ｙ₁₀（λ）

K₃S（λ）τ_ｚ10（λ）γ（λ）＝S_D(λ)ｚ₁₀（λ）

式中： S(λ)—仪器内部光源的相对光谱能量分布。

S_D(λ) —标准照明体D₆₅的相对光谱能量分布。

τ_χ10（λ）、τ_y10（λ）、τ_ｚ10（λ）—仪器滤光器的相对光谱透过率。

χ₁₀（λ）、ｙ₁₀（λ）、ｚ₁₀（λ）—CIE1964补充标准观察者的光谱三刺激值。

γ（λ）—光电器件未加修正滤光器前的光谱灵敏度。

K₁、K₂、K₃—与波长无关的常数。

上式称做芦瑟（Luther）条件。符合芦瑟条件的精度直接关系到测色仪器的准确度。为了减小由于芦瑟条件不够*而影响测色的准确度，仪器可配备工作标准色板。通过对仪器的校准来测相近颜色的漆膜，将会提高测色的准确度。SC－1测色色差计对芦瑟条件的匹配是严格的，在保证其技术指标的条件下，仪器只需配备一块白色工件标准板即可。

五主要用途

SC－1测色色差计主要用于对漆膜颜色的测量和颜色相近漆膜之间的色差计算。并对多种表色系统的颜色测量和色差计算结果进行显示及打印。

1 测色：可显示五种表色系统的测量数值，见图所示:

—CIE Y₁₀ x₁₀ ｙ₁₀（1964）表色系统

—CIE X₁₀ Y₁₀ Z₁₀（1964）表色系统

—L^＊ a^＊ b^＊(1976)表色系统

—L^＊ C^＊ H°(1976)表色系统

—亨特（L a b）表色系统
         

测色显示（图一）

表色系统简述：

CIE Y₁₀ x₁₀ ｙ₁₀（1964）表色系统：

将x₁₀ ｙ₁₀的色坐标点，在CIE1964色度图中予以标出。求出颜色的主波长（或补色主波长）以确定颜色的色调，再通过图中线段长度之比求出颜色的饱和度，Y值表示颜色的亮度。

CIE X₁₀ Y₁₀ Z₁₀（1964）表色系统：

颜色三刺激值X、Y、Z是各测色系统的基础，其数值是公式运算的原始数据，X₁₀ Y₁₀ Z₁₀的数值的大小，则表示颜色中的红、绿、兰色所占的比例成分。

L^＊ a^＊ b^＊(1976)表色系统：

又称均匀色空间，用L^＊表示明度。a^＊ b^＊均有正负之分，+a^＊表示红色程度，+b^＊表示程度，-a^＊表示绿色程度，-b^＊表示兰色程度。a^＊ b^＊的色坐标点，可在图中标出，即可确定颜色的色相及纯度。

L^＊ C^＊ H°(1976)表色系统：

采用明度L^＊，彩度C^＊及色调角H°的表色方法，采用极坐标。彩度及色调角由下式确定。

C^＊= （a^＊+ b^＊）^1/2。    H°＝arctg（a^＊╱b^＊）

Hunter（L a b）表色系统：

1966年由CIE推荐。本系统在美国及日本等国被广泛采用，影响较大，可根据L a b值和享特管理图对颜色进行评述。

上述五种表色系统的测量数据，如需保存可以打印出如下菜单。

—试样编号

五种表色系统测量数据

测色打印（图二）

2．色差计算

色差计算本仪器可提供两种选择：一种是试样与标准样比较，另一种是试样与国标样比较。仪器可做以下显示：

     选择与标准样比较

        选择与国标样比较

标准样与国标样选择显示（图三）

色差计算在显示三种表色系统数据的同时，也将标准样（SP）或国标样（GP）的测色数据一并予以显示。见图四：

     五种表色系统的测色值

     SP表示标准样

     （GP表示国标样）

L^＊a^＊b^＊表色系统色差计算值

            L^＊ C^＊ H^＊表色系统色差计算值

          Hunter表色系统色差计算值

色差计算显示（图四）

三种表色系统的色差计算简述：

色差是指两个相近颜色之间的差别，在均匀色空间中，色差值的大小与人眼感觉之差是相一致的。色差有总色差及各分项色差之分。在L^＊a^＊b^＊及L^＊ C^＊ H^＊表色系统中，总色差用ΔE^＊表示，明度差用ΔL^＊表示，而Δa^＊Δb^＊则表示色度差。C^＊表示彩度差，H^＊表示色调差。在Hunter表色系统中，总色差用ΔE表示，明度差用ΔL表示，而ΔaΔb则表示色度差。

在L^＊a^＊b^＊及L^＊ C^＊ H^＊表色系统中，

ΔL^＊＝L^＊_T－L^＊_R

Δa^＊＝a^＊_T－a_R      Δb^＊＝b^＊_T－b^＊_R

式中：L_T、a_T、 b_T      表示被测试样的数值

L_R、a_R、b_R      表示标准试样的数值

ΔC^＊＝（a^＊_T ²＋ b^＊_T ²）^1/2－（a^＊_R ²＋ b^＊_R ²）^1/2

ΔH^＊＝[（ΔE^＊）²－（ΔL^＊）²－（ΔC^＊）²]^1/2

ΔE＝[（ΔL^＊）²＋（Δa^＊）²＋（Δb^＊）²]^1/2

在Hunter、L、a、b表色系统中

ΔL＝L_T－L_R Δa＝a_T－a_R      Δb＝b_T－b_R

ΔE＝[（ΔL）²＋（Δa）²＋（Δb）²]^1/2

色差数据如果要保存，可打印出如下菜单，菜单中除色差数据外，还将提供被测试样（MP），标准试样（SP）或国际样卡（GB）的测色数据。

被测试样编号及颜色测量数据

标准试样及编号及颜色测量数据

（如显示GB,则为国标样及编号）

色差

L^＊a^＊b^＊表色系统色差数据

L^＊ C^＊ H^＊表色系统色差数据

Hunter表色系统

色差数据

                            色差打印（图五）

为了便于阅读有关资料及操作，现将字符对照表附上

附表一：显示及打印字符一览表

六使用方法

为了操作需要，使用者应对数据处理器面板上的各按键的功能进行熟悉与了解。

见下图：

数据处理器面板（图六）

1．   颜色测量：

A、按仪器外形图所示，将测头、数据处理器及直流电源进行相互连接。（仪器如携带现场使用，可将直流电源与数据处理器分离，此时仪器将由内部电池组予以供电）检查无误后，即可开启电源开关。此时显示器显示出字符及数据。（每次打开电源或按压复位健，系统设定为自动进入CM颜色测量系统，试样编号：001，打印开关开 P。）见图七

操作人员处在操作位置观察显示器，调节视角调整钮，使显示器显示出*为清晰的字符及数据，如观察者或数据处理器的位置改变，应予重新调整。

仪器通电后处于预热状态，经30分钟后即可对仪器进行校准，预热期间测头应垂直放置在工作台上。

（图七）

B、校准：将测头放置在白色工作标准板中间，按压显示 健，直到显示：（图八）

                                  （图八）

在保持侧头稳定状态下，首先仔细调整Z校准旋钮，使Z显示值与标准板标称值一致，允许偏差±0.02。然后再分别仔细调整X、Y校准旋钮，使X、Y显示值分别与标准板标称值一致，允许偏差±0.02。可反复调整。

C＿1、将侧头移至被测板或被测工件表面，在保持侧头稳定状态下，此时显示的就是被测板或被测工件的表色系统测量数据，如果需要观察五组表色系统测量数据，此时可按压显示 健，分别观察五组表色系统测量数据，每按压一次，显示内容按图一顺序切换一组。如果不需要，可直接进行下一步。

＿2、如果需要保存测量数据，通过按压打印开关 健，使打印开关显示为 P ,按压 确认 健，打印出如图二的内容。同时试样编号自动加一。*个试样测量结束。返回C＿1进行下一个试样的测量。

如果不需要保存测量数据，通过按压 打印开关 健，使打印开关显示为 N ,按压 确认 健，试样编号自动加一。*个试样测量结束。返回C＿1进行下一个试样的测量。

D、如果需要撕下记录纸，请按压 走纸 健一次，使记录纸走出一段距离，然后撕下。

注：试样编号计数1到255 ，大于255第256重新从1开始。

2、色差测量

E、如果是刚开机，请按A、B两条对仪器进行预热和校准，然后按压 测色/色差 健一次，进入MP色差测量系统。如果仪器已经预热和校准过，在测色系统中，可直接按压测色/色差 健一次，进入MP色差测量系统。此时显示：（图九）

注：使用过程中可按需要，按压 测色/色差 健，可在CM颜色测量系统和MP色差测量系统来回切换。但每次切换编号计数都从001重新开始计数。

                                  （图九）

F、色差顾名思义是两个试样表面颜色相对比较的差别，为了叙述方便，把比较板（或工件）称为被测样MP，把被比较板（或工件）称为标准样SP。

将侧头移至被测样表面，在保持侧头稳定状态下，此时显示的就是被测样的表色系统测量数据，如果需要观察五个表色系统测量数据，此时可按压显示 健，分别观察五个表色系统测量数据，每按压一次，显示内容按图一顺序切换一个。如果不需要，可直接按压 确认 健。进行下一步。

G、此时显示（图十）进入标准样的选择，本仪器为使用者方便，提供两种标准样来源，供选择。把被比较板（或工件）的测量值称为SP标准样，把GB/T3181-1995提供的83个标准色样（仪器存储）称为GB标准样。开机和按压复位键，系统默认为SP。

                              （图十）

选择是通过按压 标准样/国标 健来完成的，如果选择与被比较板（或工件）的测量值为标准样，请选择SP。此时显示（图十）如果选择与GB标准样，请选择GB。此时显示（图十一）,GB后面的编号可通过按压 国标+ 或 国标- 健改变。（有关GB/T3181-1995提供的83个标准色样和编号的对应关系，请查附表二）选择后按压 确认 健，进行下一步。

                              （图十一）

H＿1、如果上一步选择与SP标准样比较，此时显示（图十二）。将侧头移至标准样（比较板或工件）的表面，在保持侧头稳定状态下，此时显示的就是标准样的表色系统测量数据，和与被测样比较的色差数据。如果需要观察标准样五组表色系统测量数据和色差的三组数据，此时可按压显示 健，分别观察这些测量数据，每按压一次，显示内容按图四顺序切换一组。观察结束或不需要观察，需要保存测量数据，通过按压 打印开关 健，使打印开关显示为 P ,按压 确认 健，打印出如图五的内容。同时试样编号自动加一。*个试样测量结束。返回F进行下一个试样的测量。如果不需要保存测量数据，通过按压 打印开关 健，使打印开关显示为 N ,按压 确认 健，试样编号自动加一。*个试样测量结束。返回F进行下一个色差试样的测量。

                                （图十二）

H＿2、如果在G步骤选择与GB标准样比较，此时显示（图十三）。因此时标准样是仪器内部存储的，所以与侧头无关，可不移动侧头。此时显示的就是标准样的表色系统测量数据，和与被测样比较的色差数据。如果需要观察标准样五组表色系统测量数据和色差的三组数据，此时可按压显示 健，分别观察这些测量数据，每按压一次，显示内容按图四顺序切换一组。

                                （图十三）

观察结束或不需要观察，需要保存测量数据，通过按压打印开关 健，使打印开关显示为 P ,按压 确认 健，打印出如图五的内容，同时试样编号自动加一。*个试样测量结束。返回F进行下一个色差试样的测量。如果不需要保存测量数据，通过按压 打印开关 健，使打印开关显示为 N ,按压 确认 健，试样编号自动加一。*个试样测量结束。返回F进行下一个色差试样的测量。

D、如果需要撕下记录纸，请按压 走纸 健一次，是记录纸走出一段距离，然后撕下。

注：试样编号计数1到255 ，大于255第256重新从1开始。标样编号计数1到83

七维护

仪器出厂前已经过严格调试，使用者不需再做内部调整。切不可轻易打开测头，以免造成对仪器损伤或影响测量精度。

要注意保持工作标准白板的的表面清洁，切不可与硬物撞击，以免造成损伤或裂痕。白板一旦出现脏污，可用脱脂棉沾少许和无水乙醇溶液（3∶1），轻轻进行擦洗。

为了保证仪器的清洁，使用完毕后，可将各部件分装在机箱内，如暂不装入机箱，可用仪器布盖好，以避免尘埃浸入。

仪器如携带现场使用，由内部电池组予以供电时，出现打印不正常时，多为内部电池组电量不足所致，此时应插上外部直流电源使用。（使用同时给内部电池充电）。

更换记录纸：

如果记录纸用完，需更换时，请将数据处理器下部两颗黑色螺帽拧松，连同下盖板一同取下，用剪刀剪下记录纸轴，按压走纸键，使剩余记录纸完全走出。取一卷新记录纸，将记录纸头部剪成160度左右的尖，如图所示，用右手将纸尖送至走纸橡胶轴底部，用左手按压走纸键，使记录纸走出一段距离，将记录纸放到记录纸仓，将下盖板装上。使记录纸头露出数据处理器。（因使用的是热敏打印纸，请按图示，一定注意记录纸方向。）