專利名稱：：掃描式玻璃色差測量裝置及其測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及鍍膜玻璃生產(chǎn)、質(zhì)量監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及鍍膜玻璃光學(xué)參數(shù)——色差的在線監(jiān)測方法和檢測裝置。
背景技術(shù)：
：鍍膜玻璃是在玻璃表面涂鍍一層或多層金屬、金屬氧化物或其它無機(jī)材料，以改變玻璃的光學(xué)性能，滿足某些特定要求。色差是衡量鍍膜玻璃質(zhì)量的重要指標(biāo)，它代表了鍍膜玻璃表面顏色的一致性。因此檢測鍍膜玻璃的色差，對于檢測鍍膜玻璃質(zhì)量、改善鍍膜控制工藝、提高鍍膜性能，實(shí)現(xiàn)鍍膜性能與工藝參數(shù)互動(dòng)的自動(dòng)化控制以及性能優(yōu)化設(shè)計(jì)都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，現(xiàn)有離線測量和在線定點(diǎn)式測量兩種方法，而這兩種方法都有其局限性離線測量，生產(chǎn)效率低、檢測實(shí)時(shí)性差，無法實(shí)時(shí)控制工藝環(huán)節(jié)；在線定點(diǎn)式測量，通過設(shè)置幾個(gè)探頭來固定采樣幾點(diǎn)，不能全面反映玻璃帶整體性能參數(shù)。一味增加探頭數(shù)勢量勢必造成成本提高，同時(shí)也會(huì)給安裝帶來諸多不便。而且各探頭的一致性也較難保證。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中鍍膜玻璃、尤其是生產(chǎn)線上的玻璃帶色差的自動(dòng)測量問題，本發(fā)明提供一種掃描式玻璃色差測量裝置及其測量方法。該發(fā)明解決了在玻璃生產(chǎn)線現(xiàn)場人工進(jìn)行色差測量時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低和在線定點(diǎn)式測量測量效果差等問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案是提供一種掃描式玻璃色差在線測量裝置，所述裝置包括玻璃生產(chǎn)線傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)輥(10)以及傳動(dòng)輥(10)輸送的玻璃帶(9)。其中，一對位于玻璃生產(chǎn)線傳動(dòng)輥(10)兩側(cè)的測量支架(11)固定在底座(1)上，所述測量支架(11)的上部安裝平行于傳動(dòng)輥(10)的軌道(7)，軌道(7)上設(shè)有滑塊(5)，其上安裝光學(xué)探頭(6)。電機(jī)(3)及電機(jī)控制器(2)安裝于測量支架(11)的一側(cè)，電機(jī)(3)通過傳動(dòng)帶帶動(dòng)滑塊(5)在軌道(7)上滑動(dòng)，所述軌道(7)與玻璃帶(9)的運(yùn)動(dòng)方向垂直。光學(xué)探頭(6)下端到玻璃帶(9)的距離為L，L=20mm120mm。光學(xué)探頭(6)為多束光纖，所述多束光纖包括光源束和接收束，光學(xué)探頭(6)為反射型，光源組件與接收探測組件均在玻璃帶(9)同一側(cè)；兩側(cè)支架(11)上分別安裝位置傳感器(12)的光電開關(guān)(4，8)，位置傳感器(12)的數(shù)據(jù)線接至下位機(jī)(14)，下位機(jī)(14)連接電機(jī)控制器(2)，下位機(jī)(14)的RS232串口連接至工控機(jī)(13)的RS232串口；光學(xué)探頭(6)的數(shù)據(jù)線接至色差數(shù)據(jù)采集器(15)，色差數(shù)據(jù)采集器(15)輸出線連接工控機(jī)(13)的USB接口；工控機(jī)(13)的操作系統(tǒng)采用WindowsXP或以上版本；工控機(jī)(13)的測量控制軟件用BCB開發(fā)編寫，測量控制軟件的功能有系統(tǒng)復(fù)位與自檢；有定點(diǎn)離線測量標(biāo)準(zhǔn)樣品和掃描在線測量兩種工作模式；測量開始前，可進(jìn)行原始參考數(shù)據(jù)及相關(guān)參數(shù)的設(shè)定，并且具有參數(shù)記憶功能；由下位機(jī)(14)控制的光學(xué)探頭(6)的位置與工控機(jī)(13)有效測量位置保持一致，實(shí)現(xiàn)測量同步。工控機(jī)(13)的數(shù)據(jù)處理與曲線跟蹤顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表輸出、超標(biāo)報(bào)警和遠(yuǎn)程控制。本發(fā)明測量玻璃色差的方法是使用掃描式玻璃色差測量裝置。光學(xué)探頭(6)為多束光纖，包括光源束和接收束，使用掃描式玻璃色差測量裝置，光源束垂直照射到玻璃帶(9)表面，接收束接收到從樣品反射回的特征光，進(jìn)入色差數(shù)據(jù)采集器(15)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理，接著進(jìn)入工控機(jī)(13)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)再處理，分析計(jì)算出與色差相關(guān)的各種參數(shù)(光譜反射比，三刺激值，L*、a*、b*);與此同時(shí)，下位機(jī)(14)控制的X方向電機(jī)(3)驅(qū)動(dòng)的定位機(jī)械，使光學(xué)探頭(6)的位置信息回饋工控機(jī)(13)實(shí)現(xiàn)同步。工控機(jī)(13)處理反射光譜數(shù)據(jù)，得到該測量點(diǎn)的參數(shù)信息，繪出并在工控機(jī)(13)屏幕顯示出色差、光譜反射比，三刺激值，L*、a*、b*。自動(dòng)評定玻璃帶(9)的色差質(zhì)量等級，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)超標(biāo)報(bào)警，分級打標(biāo)等處理工作。色差數(shù)據(jù)采集器(15)的性能優(yōu)劣直接影響測量精度與測量的實(shí)時(shí)性。采樣處理速度快則采樣點(diǎn)多，測量結(jié)果的代表性好，可較全面的、真實(shí)的反映出整體玻璃帶的色差指標(biāo)。本發(fā)明的有益效果是1.掃描式非接觸在線測量，可以實(shí)時(shí)測量玻璃生產(chǎn)線上多種規(guī)格產(chǎn)品的色差參數(shù)；2.較傳統(tǒng)離線、定點(diǎn)在線測量方法，代表性誤差小，精度高，較真實(shí)地反映了產(chǎn)品整體顏色一致性；3.數(shù)據(jù)管理科學(xué)，方便查詢；4.測量過程完全自動(dòng)化，測量速度快，效率高；經(jīng)測試驗(yàn)證了系統(tǒng)的測量精度、重復(fù)性、穩(wěn)定性及可靠性，表明本發(fā)明裝置性能是可以滿足工業(yè)應(yīng)用需求的。采用本發(fā)明所述的鍍膜玻璃色差檢測裝置，通過使用耐高溫材料制作部分部件，可以提前(針對退火窯而言)測量裝置的安裝位置，更及時(shí)、有利地得到測量參數(shù)信息回饋工藝控制環(huán)節(jié)，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，提升測量裝置的實(shí)用價(jià)值。本發(fā)明可以應(yīng)用到其它對顏色一致性有要求的測量領(lǐng)域。圖1是掃描式玻璃色差測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2是掃描式玻璃色差測量裝置的測量軌跡示意圖3是本發(fā)明檢測控制系統(tǒng)框圖4是掃描式玻璃色差測量裝置在線測量r、^、廠曲線；圖5是掃描式玻璃色差測量裝置在線測量色差曲線。在上述附圖中，l.底座，2.電機(jī)控制器，3.電機(jī)，4.光電開關(guān)，5.滑塊，6.光學(xué)探頭，7.軌道，8.光電開關(guān)，9.玻璃帶，IO.傳動(dòng)輥，ll.支架，12.位置傳感器，13.工控機(jī)，14.下位機(jī)，15.色差數(shù)據(jù)采集器，16.測量控制軟件，17.輸入輸出設(shè)備，18.受控執(zhí)行機(jī)構(gòu)，圖1是本發(fā)明用來測量玻璃樣品和用來在線測量玻璃帶色差的示意圖，底座1固定測量支架11，軌道7位于工業(yè)現(xiàn)場傳動(dòng)輥10與玻璃帶9正上方，電機(jī)3及電機(jī)控制器2安裝于支架11一側(cè)，通過皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)滑塊5及其上的光學(xué)探頭6在軌道7上滑動(dòng)，光電開關(guān)4、8分別位于支架11兩側(cè)用以監(jiān)控滑塊5的位置。圖2是光學(xué)探頭6與滑塊5沿與玻璃帶9運(yùn)動(dòng)方向，即Y方向垂直的X方向軌道7滑動(dòng)，形成掃描測量軌跡為m。圖3是檢測控制系統(tǒng)構(gòu)成與關(guān)系。工控機(jī)13直接控制色差數(shù)據(jù)采集器15并與下位機(jī)14進(jìn)行雙工通信。光學(xué)探頭6和滑塊5靠受下位機(jī)14控制的電機(jī)3傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)掃描測量。17為輸入輸出設(shè)備按鍵輸入及顯示輸出。受控執(zhí)行機(jī)構(gòu)18可為打標(biāo)輸出或分級分檔子系統(tǒng)等。具體實(shí)施例方式實(shí)施例下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，旨在幫助閱讀者更好地理解本發(fā)明的實(shí)質(zhì)，但不對本發(fā)明的實(shí)施和保護(hù)范圍構(gòu)成任何限制。使用掃描式玻璃色差測量裝置在線測量生產(chǎn)線玻璃色差參數(shù)。色差數(shù)據(jù)采集器15采用一款具有USB2.0接口的光纖光譜儀，該光譜儀采用ILX554型2048象素線陣CCD探測器，焦距75mm、測量波長范圍為2001100nm、最高分辨率為0.04nm;光源采用波長范圍為360nm2000nm的低壓卣鴇燈，其穩(wěn)定性小于2%。光學(xué)探頭6為多芯光纖，包括光源束和接收探測束。從光源束發(fā)出光的光軸垂直于玻璃帶9表面，其發(fā)射光斑在L為60mm處的玻璃帶9表面上直徑約10mm。鍍膜玻璃表面的反射光進(jìn)入接收探測束光纖，爾后送入光譜儀，光譜儀不斷采集光譜信息，并通過USB接口傳到工控機(jī)13中，工控機(jī)13完成這些光譜數(shù)據(jù)計(jì)算與處理，并實(shí)時(shí)顯示出玻璃色差、光譜反射比，三刺激值，L*、a*、b*。下位機(jī)14控制電機(jī)3及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器2，通過皮帶帶動(dòng)滑塊5及光學(xué)探頭6，使其沿X方向軌道7滑動(dòng)。并通過安裝于支架11兩側(cè)的U型光電開關(guān)4、8實(shí)現(xiàn)電機(jī)的限位保護(hù)控制。與此同時(shí)下位機(jī)14還與工控機(jī)13進(jìn)行實(shí)時(shí)通信下位機(jī)14實(shí)時(shí)將光學(xué)探頭6的位置信息回饋工控機(jī)13，且監(jiān)聽來自工控機(jī)13的控制命令，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟停、換向、變速及復(fù)位等操作。光電開關(guān)4、8其型號為PM-T44P;電機(jī)3選用56BYG型兩相混合式步進(jìn)電機(jī)，控制器2型號為SH-20403;9下位機(jī)14采用AT89S52型單片機(jī)。為了方便系統(tǒng)的調(diào)試，采用了通用單片機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。用幾個(gè)復(fù)位按鍵控制步進(jìn)電機(jī)3復(fù)位、速度、方向等。同時(shí)配有LCD及狀態(tài)指示燈顯示。供電系統(tǒng)系統(tǒng)各部件皆有220V@50Hz的市電通過單項(xiàng)1KVA交流穩(wěn)壓器，經(jīng)機(jī)內(nèi)變壓器降壓，整流和穩(wěn)壓供電。風(fēng)冷散熱。內(nèi)部連接一條電纜從下位機(jī)14的RS232串口接至工控機(jī)13的RS232串口；一條電纜從反射型光學(xué)傳感器19中的色差數(shù)據(jù)采集器15輸出至工控機(jī)13的USB接口。校準(zhǔn)通過測量放在測量區(qū)上的經(jīng)計(jì)量部分檢定過的幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品，可以校準(zhǔn)色差的測定值。由工控機(jī)自動(dòng)計(jì)算出修正值和對測量結(jié)果加以修正。本裝置軌道7長2500mm安裝在鍍膜玻璃生產(chǎn)線退火區(qū)與分片區(qū)之間，玻璃帶9拉引速度Vy的范圍為250~500米/小時(shí);設(shè)定玻璃帶9的速度Vy=60mm/s，滑塊5運(yùn)行速度Vx^20mm/s，此時(shí)測量軌跡m與玻璃帶橫向夾角^仰，"oa=臟她-=26.6;，設(shè)定系統(tǒng)色差采集的積分時(shí)間^=83ms，則%=12點(diǎn)/s;^=134mm/s這樣在系統(tǒng)掃描運(yùn)行時(shí)，在玻璃帶上約每llmm就能測量一點(diǎn)色差值；-=11mm/點(diǎn)如玻璃帶橫向長度是2000mm，則一行掃描軌跡長度m附==2000/0.894=2236匪COS"掃描一行可測點(diǎn)數(shù)nn=2236/l1=203每點(diǎn)光斑直徑約10mm，基本可真實(shí)反映玻璃帶表面橫向顏色的一致性。經(jīng)計(jì)算系統(tǒng)掃描一行的色差均值為1.77NBS，小于國標(biāo)要求的3NBS。本發(fā)明實(shí)施例，采用單程掃描測量，即探頭回程不進(jìn)行測量；對系統(tǒng)軟件加以修改可實(shí)現(xiàn)雙程掃描測量，即探頭回程也進(jìn)行測量。色差測量方法觀測條件CIE19641(T視場Xu)Y^ZK)色度系統(tǒng)；標(biāo)準(zhǔn)照明體D65;色空間(3正19761/^*1)*色空間；測量方法光譜光度測色法；被測樣品秦皇島某玻璃廠提供經(jīng)國家玻璃質(zhì)量檢測中心檢測的鍍膜玻璃樣品，其顏色參數(shù)為1^*=43;a*=7.5;b*=-35;測量與計(jì)算步驟一、光譜反射比的測量光譜反射比的測量方法有直接測量法、替代測量法和單光路測量法三種，其中替代測量法的步驟為(1)采用雙光路光譜光度計(jì)；(2)參比光束窗口放置參比白板；(3)將工作標(biāo)準(zhǔn)白板裝在測量光束窗口，測量其光譜響應(yīng)讀數(shù)；(3)由樣品取代工作標(biāo)準(zhǔn)白板，直接測量出樣品的光譜響應(yīng)讀數(shù)；(4)按式(1)計(jì)算出樣品的光譜反射比。為了削弱儀器內(nèi)部噪聲及環(huán)境溫度對測量的影響，我們采用改進(jìn)的替代測量法，該方法需測定或加載無光進(jìn)入的光譜數(shù)據(jù)——暗光譜響應(yīng)數(shù)；l.暗光譜響應(yīng)測定由于采集光譜所用的光譜儀對溫度敏感，在正常工作情況下，由熱激發(fā)而產(chǎn)生的載流子，使在沒有光照的情況下，也會(huì)存在不希望的暗電流，所以需要將這部分信號去除。據(jù)此將公式(l)改進(jìn)為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>式中，p(A)為樣品的光譜反射比，po(A)為工作標(biāo)準(zhǔn)白板的光譜反射比，r(義)為樣品的光譜響應(yīng)讀數(shù)，"G)為工作標(biāo)準(zhǔn)白板的光譜響應(yīng)讀數(shù)，J(義)為無光進(jìn)入的光譜數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)見表l。2.工作標(biāo)準(zhǔn)白板光譜響應(yīng)數(shù)及其光譜反射比測定標(biāo)準(zhǔn)白板的選擇標(biāo)準(zhǔn)白板可分為傳遞標(biāo)準(zhǔn)白板、工作標(biāo)準(zhǔn)白板和參比白板。我們選用參比白板，它是裝置在參比光束窗口，作為定標(biāo)或測量時(shí)的參比標(biāo)準(zhǔn)。具有充分的漫反射特性，在380780nm波長范圍內(nèi)光譜反射比高、光譜選擇性小，并且有一定的機(jī)械強(qiáng)度和光學(xué)穩(wěn)定性。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>義式中，S(A)為標(biāo)準(zhǔn)光源的相對光譜功率分布，K義)為樣品的光譜反射比，Al為波長間隔，；(;i)、7(義)、S(a)為CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)中的色匹配函數(shù)，若用CIE1964補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)，則用色匹配函數(shù)；H)(;i)、^。(義)、^0(;i)，咒為歸化系數(shù)，其值為《=^^—。2:s(/i)7(;i)zU加權(quán)系數(shù)s(;i);(;i)、s(;l:(a)、s(;if(;i)的數(shù)值按中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB3979-83表1"CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體和CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者色匹配函數(shù)的加權(quán)系數(shù)"和表2"CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體和CIE1964標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者色匹配函數(shù)的加權(quán)系數(shù)"中的規(guī)定。得到三刺激值XYZ,根據(jù)CIE1976LW色空間公式(4-1、4-2、4-3)及色差公式(5)可計(jì)算得到被測樣品色差。CIE19761^a承b承色空間，簡稱CIELAB色空間，由直角坐標(biāo)廣、^、^構(gòu)成。其中，明度指數(shù)廣按公式(4-l)計(jì)算。丄*=116(17&)1/3-16,7/:^>0,008856"工)丄*=903.3(7/}^),";^S0.008856若"1、}7y、Z/Z"的值都大于0.008856時(shí)，色品指數(shù)^和^按公式(4-2)計(jì)算；當(dāng)"義、17y"、Z/Z"值小于0.008856時(shí)，色品指數(shù)按公式(4-3)計(jì)算。二500[(恵")1/3—("。1/3](4_2)z/^200[("。1/3-(Z/ZJ1/3]/=50。[/(;^)—』(4_3)6*=200[/(y/。-/(Z/Z』式中，7.787(《)+16/116，《表示z/z"、r/y""或z/z"。=,*)2+(土*)2+(^*)2]1/2(5)式中，A^:為LW表色系統(tǒng)中兩個(gè)被測物體的色差，AT為L、V表色系統(tǒng)中兩個(gè)被測物體的明度指數(shù)丄、和Z^之差，A^、A^為i;aV表色系統(tǒng)中兩個(gè)被測物體的色品指數(shù)之差。系統(tǒng)橫向掃描測得各點(diǎn)的L氣a*、M參數(shù)的曲線如圖4所示，測得點(diǎn)的顏色數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)顏色參數(shù)之間的色差曲線如圖5所示，經(jīng)計(jì)算系統(tǒng)掃描一行所得的全部點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)顏色參數(shù)之間的色差平均值為1.77NBS，小于3NBS，符合中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。權(quán)利要求1.一種掃描式玻璃色差測量裝置，所述裝置包括玻璃生產(chǎn)線傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)輥(10)以及傳動(dòng)輥(10)輸送的玻璃帶(9)，其特征是一對位于玻璃生產(chǎn)線傳動(dòng)輥(10)兩側(cè)的測量支架(11)固定在底座(1)上，所述測量支架(11)的上部安裝平行于傳動(dòng)輥(10)的軌道(7)，軌道(7)上設(shè)有滑塊(5)，所述滑塊(5)上安裝光學(xué)探頭(6)，電機(jī)(3)通過傳動(dòng)帶帶動(dòng)滑塊(5)在軌道(7)上滑動(dòng)，所述軌道(7)與玻璃帶(9)的運(yùn)動(dòng)方向垂直；兩側(cè)支架(11)上分別安裝位置傳感器(12)的光電開關(guān)(4，8)，位置傳感器(12)的數(shù)據(jù)線接至下位機(jī)(14)，下位機(jī)(14)連接電機(jī)控制器(2)，電機(jī)控制器(2)連接電機(jī)(3)，下位機(jī)(14)的RS232串口連接至工控機(jī)(13)的RS232串口；光學(xué)探頭(6)的數(shù)據(jù)線接至色差數(shù)據(jù)采集器(15)，色差數(shù)據(jù)采集器(15)輸出線連接工控機(jī)(13)的USB接口；工控機(jī)(13)的操作系統(tǒng)采用WindowsXP或以上版本；工控機(jī)(13)的測量控制軟件(16)用BCB編寫，測量控制軟件(16)的功能有系統(tǒng)復(fù)位與自檢；有定點(diǎn)離線測量標(biāo)準(zhǔn)樣品和掃描在線測量兩種工作模式；測量開始前，可進(jìn)行原始參考數(shù)據(jù)及相關(guān)參數(shù)的設(shè)定，并且具有參數(shù)記憶功能；由下位機(jī)(14)控制的光學(xué)探頭(6)的位置與工控機(jī)(13)有效測量位置保持一致，實(shí)現(xiàn)測量同步。工控機(jī)(13)的數(shù)據(jù)處理與曲線跟蹤顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表輸出、超標(biāo)報(bào)警和遠(yuǎn)程控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描式玻璃色差測量裝置，其特征是光學(xué)探頭(6)下端到玻璃帶(9)的距離為L，L=20mm120mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的掃描式玻璃色差測量裝置，其特征是光學(xué)探頭(6)為多束光纖，所述多束光纖包括光源束和接收束。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描式玻璃色差測量裝置，其特征是光學(xué)探頭(6)為反射型，光源組件與接收探測組件均在玻璃帶(9)同一側(cè)。5.—種根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描式玻璃色差測量裝置的測量方法，其特征是所述方法包括以下步驟(5.1)光學(xué)探頭(6)的光源束垂直照射到玻璃帶(9)的表面，接收束接收到從玻璃帶(9)反射回的特征光，進(jìn)入色差數(shù)據(jù)采集器(15)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理；(5.2)上述采集與預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)入工控機(jī)(13)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)再處理，分析計(jì)算出與色差相關(guān)的參數(shù)，如光譜反射比、三剌激值、L*、a*、b*;(5.3)與此同時(shí)，下位機(jī)(14)控制的電機(jī)控制器(2)控制電機(jī)(3)帶動(dòng)滑塊(5)和光學(xué)探頭(6)，使光學(xué)探頭(6)的位置信息回饋工控機(jī)(13)實(shí)現(xiàn)同步；(5.4)工控機(jī)(13)處理反射光譜數(shù)據(jù)，得到該測量點(diǎn)的參數(shù)信息，繪出并在工控機(jī)(13)屏幕顯示出玻璃色差、光譜反射比、三刺激值、L*、a*、b*;自動(dòng)評定玻璃帶(9)的色差質(zhì)量等級，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)超標(biāo)報(bào)警，分級打標(biāo)處理工作。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述掃描式玻璃色差測量裝置的測量方法，其特征是步驟(5.2)中光譜反射比的測量步驟如下(6.1)無光進(jìn)入的光譜數(shù)據(jù)^義)——暗光譜響應(yīng)測定；(6.2)工作標(biāo)準(zhǔn)白板光譜響應(yīng)數(shù)"(A);(6.3)工作標(biāo)準(zhǔn)白板的光譜反射比A)(義)；(6.4)樣品的光譜響應(yīng)讀數(shù)r(義)測定；(6.5)代入公式(2)得到樣品光譜反射比；〃、化(;i)-牟)，式中/(義)一樣品的光譜反射比；A)(義)一工作標(biāo)準(zhǔn)白板的光譜反射比；r(;i)一樣品的光譜響應(yīng)讀數(shù)；r。(義)_工作標(biāo)準(zhǔn)白板的光譜響應(yīng)讀數(shù)；《義)一無光進(jìn)入的光譜數(shù)據(jù)。(2)7.根據(jù)權(quán)利要求5所述掃描式玻璃色差測量裝置的測量方法，其特征是步驟(5.2)中三刺激值的計(jì)算步驟如下反射顏色的三刺激值Z、AZ計(jì)算公式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>式中《義)一標(biāo)準(zhǔn)光源的相對光譜功率分布；K義)一樣品的光譜反射比；Ai—波長間隔；4"、7(A)、S(;i)—CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)中的色匹配函數(shù)，若用CIE1964補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)，則用色匹配函數(shù)；K)(;i)、^。a)、乙o(/l);〖一歸化系數(shù)，其值為《=^~~;義力口權(quán)系數(shù)s(義);(;i)、s(義)只義)、s(;i^(;i)的數(shù)值按中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB3979-83表1"CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體和CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者色匹配函數(shù)的加權(quán)系數(shù)"和表2"CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體和CIE1964標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者色匹配函數(shù)的加權(quán)系數(shù)"中的規(guī)定；得到三刺激值XYZ，根據(jù)CIE1976i;aV^色空間公式(4-1、4-2、4-3)及色差公式(5)可計(jì)算得到被測樣品色差；CIE19761^*3*13*色空間，簡稱CIELAB色空間，由直角坐標(biāo)^、a*、Z/構(gòu)成；其中，明度指數(shù)i;按公式(4-1)計(jì)算丄*=116(y/y)1/3—16〉0.008856"工)丄*=903.3(y/;r),;r/;rso細(xì)856若"義、！7F"、Z/Z"的值都大于0.008856時(shí)，色品指數(shù)"*和Z/按公式(4-2)計(jì)算；當(dāng)Z/A、"K、Z/Z"值小于0.008856時(shí)，色品指數(shù)按公式(4-3)計(jì)算/二500[(X/zJ/3-("i;)1/3]纊-200[(J7j;)1/3—(z/z")1/3]a*=500[/(Z/X)-"200[/(y/。_/(Z/Z』式中,7.787(《)+16/116;《表示i/a;、y/i^或z/z";zl^U^(zI^)2+(zl/)2+(z1^)2]1/2(5)式中A^:—i;aV表色系統(tǒng)中兩個(gè)被測物體的色差；M/—i;aV表色系統(tǒng)中兩個(gè)被測物體的明度指數(shù)i:和丄*2之差；A^、A^—i;a、f表色系統(tǒng)中兩個(gè)被測物體的色品指數(shù)之差。(4-2)(4-3)全文摘要本發(fā)明公開一種掃描式玻璃色差的測量裝置及測量方法，所述裝置的支架(11)上部安裝平行于傳動(dòng)輥(10)的軌道(7)，軌道(7)上設(shè)有滑塊(5)，所述滑塊(5)上安裝光學(xué)探頭(6)，兩側(cè)支架(11)上分別安裝位置傳感器(12)的光電開關(guān)(4，8)。光學(xué)探頭(6)的光源束垂直照射到玻璃帶(9)的表面，接收束接收到從玻璃帶(9)反射回的特征光，進(jìn)入色差數(shù)據(jù)采集器(15)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理，接著進(jìn)入工控機(jī)(13)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)再處理，計(jì)算出與色差相關(guān)的參數(shù)。本發(fā)明與傳統(tǒng)定點(diǎn)式測量系統(tǒng)相比，可全面反映玻璃板整體色差指標(biāo)，更適于玻璃色差參數(shù)的在線監(jiān)控，具有快速準(zhǔn)確的測量效果，測量結(jié)果穩(wěn)定，且方法簡單易行，成本低廉，有助于提高企業(yè)生產(chǎn)效率。文檔編號G01N21/47GK101620179SQ200910075100公開日2010年1月6日申請日期2009年8月5日優(yōu)先權(quán)日2009年8月5日發(fā)明者付廣偉,強(qiáng)劉,張保軍,畢衛(wèi)紅申請人:燕山大學(xué)