作者:彩谱科技
白度计是一种用于测量物体表面白度程度的专用光学仪器,广泛应用于造纸、纺织、建材、化工、食品等多个行业的质量控制领域。白度计基于光电积分原理,通过模拟人眼对白色物体的视觉感知,测量物体表面在特定光源条件下反射的蓝光能量,从而得出量化的白度值。根据JJG 512-2021《白度计检定规程》,白度计可以分为标准级、一级和二级三个准确度等级,其中标准级为最高精度等级。
在实际应用中,白度计主要用于测量纸张、纺织品、涂料、塑料、陶瓷、面粉、食盐等白色或近白色物体的白度值,为产品质量分级和生产工艺控制提供关键数据。例如,在造纸行业中,白度值是评价纸张品质的重要指标;在面粉加工中,白度值直接影响产品的外观等级。值得注意的是,完全漫反射体在可见光谱范围内的漫反射比均为1的理想表面的白度被定义为100,而实际物体的白度值则是通过与这一理想标准的比较而得到的。
JJG 512-2021规程为每个等级的白度计规定了明确的技术指标限值,这些指标构成了白度计分级的标准体系。以下是各级白度计关键计量性能要求的详细对比:
表:白度计各级别主要技术指标要求对比(来源:《JJG 512-2021白度计检定规程》)
根据上表可以看出,标准级白度计在所有关键指标上均提出了最高要求,尤其是示值误差和测量重复性这两个核心参数,其要求明显高于一级和二级仪器。
值得注意的是,白度计的分级标准还涉及对其配套工作标准白板的要求。根据规程,所有级别的白度计都应配备不含荧光材料制成的工作标准白板,且必须经国家计量部门检定出证。标准白板的白度值应大于80,白度值的测量标准不确定度不应超过1.0。对于标准级白度计而言,通常要求配备更高等级的标准白板,以确保测量基准的准确性。(彩谱WSB-06白度计采用莫氏硬度为9的人工锆石材料,其反射率>90%,超强耐磨不变色)
JJG 512-2021相较于先前实施的JJG 512-2002规程,在分级体系和技术要求上均有显著变化。其中最明显的改变是从原来的两个等级(一级、二级)扩展为三个等级(标准级、一级、二级),这一变化是为了适应国际标准的最新发展,特别是CIE15中对反射测量几何条件的新规定。
新规程更新了更符合 CIE 15:2004 标准的表示方法,采用更精确的光学结构要求,由原先的JJG 512-2002 版的45/0、0/45、d/0、0/d更改为JJG 512-2021 版的d/8、45/0。
图1、2:白度计d/8、45/0两种光学原理示意图(来源:《JJG 512-2021白度计检定规程》)
新版规程还加强了对荧光测量的规范,明确区分了普通白度计和荧光白度计的检定要求。规程明确指出,本规程不适用于荧光白度计或白度计的荧光测量结果的检定。这一规定为解决传统白度计在测量含荧光增白剂材料时遇到的准确性问题提供了更为科学的依据。
此外,新版规程对标准物质的使用和量值传递也提出了更为严格的要求。标准级白度计必须采用中国计量院标定的高级别标准白板进行校准,确保测量结果与国家基准乃至国际标准的一致性。这些变化体现了白度测量技术的进步和计量标准的不断完善,为各行业提供了更加准确可靠的白度测量解决方案。
彩谱WSB-06白度计是一款严格按照JJG 512-2021标准设计和生产的高精度白度测量仪器,其技术性能满足规程对标准级白度计的各项要求。通过对该仪器主要技术参数的分析,可以清晰地了解其如何达到标准级水平:
在示值误差这一关键指标上,WSB-06白度计的实测示指误差不超过0.3。这一性能的实现在很大程度上得益于仪器采用的高精度光学传感器和先进的数字处理技术,能够精确捕捉并计算样品表面的反射光信息,最大限度地减少系统误差。
关于测量重复性,WSB-06达到了0.0的优异水平(产品参数标称dE*ab≤0.02),这意味着彩谱在技术参数宣传的严谨态度,不虚标参数。该性能得益于仪器精密的光学定位结构和独立多光路检测系统,这些设计有效避免了杂散光干扰和测量位置偏差对结果的影响。
在稳定性方面,WSB-06的零点漂移和示值稳定性均达到0.0,符合标准级白度计的要求。这一性能的实现主要归功于仪器采用的高稳定性LED光源和温度补偿电路,能够有效抑制因光源老化或环境温度变化引起的测量漂移。此外,仪器内部的高精度参比检测系统能够实时监测光源强度变化并进行自动校正,进一步保证了长期测量的稳定性。
测量样品:粉末、布料、纸张、塑料
1. 准备仪器与样品:将待检测样品放在平整表面,确保测量区域干净、无污渍、无划痕,短按电源键开机,确保仪器状态良好。
2. 仪器校准:
l 白校准:点击界面“设置”-“校准”,根据提示将仪器放入校准盒内,仪器会自动进行白校准。
l 黑校准:将仪器从校准盒中取出,按照提示将仪器测试口放进黑校准盒内,短按测量键即可完成黑校准。
3. 参数选择:根据用户需求选择测量参数,如显示参数、色差公式、角度、光源等 。
4. 测量标样:将仪器盒取下,点击测色,将仪器测试口对准被测样品,短按测量键获得标样数据。
5. 测量试样:点击“色差”,选择需要测量点位,重复上述测量步骤。
白布标样与试样
白纸标样与试样
白色粉末标样与试样
白色塑料标样与试样
6. 数据分析:测量完成后,可直接在设备上查看测量结果,也可以查看色差、光谱曲线等,还可通过USB连接电脑测量,使用PC软件进行趋势分析或生成报告并打印数据。
标准级白度计凭借其高精度和卓越的稳定性,在多个领域发挥着不可替代的作用。在质量检测机构和计量检定部门,标准级白度计被用作工作基准,用于对一级、二级白度计的检定和校准,以及标准白板的量值传递。这些应用直接关系到国家白度量值体系的统一和准确,对维护市场秩序和公平交易具有重要意义。
在标准化研究和产品质量认证领域,标准级白度计为各类白色产品的质量分级提供了技术依据。例如,在纸张白度测量中,标准级白度计能够准确区分不同等级的文化用纸和包装用纸;在建材行业,水泥白度、陶瓷釉面白度的准确测量都离不开标准级白度计。这些精确的测量数据为产品标准制定和质量认证提供了可靠的技术支撑。
对于高端制造和新材料研发领域,标准级白度计的应用同样至关重要。在高级涂料开发中,微小的白度差异可能直接影响产品的市场定位和消费者感知;在高端塑料制品生产中,精准的白度控制是实现产品一致性的关键因素。标准级白度计能够检测出人眼难以分辨的微小色差,为产品质量提升和技术创新提供了精确的测量手段。