前沿：在線式顔色測量系統的含義、特點及要求

在線式測量可以實時監控生産線上産品的質量情況，不僅有利於減少生産浪費，而且可有效提高生産效率。本文主要介紹瞭在線式顔色測量系統的含義、特點及要求。

在線式測量系統的含義

在線式可包含兩層含義：一是指測量儀器安裝在生産線上，二是指測量儀器與生産線的控制系統相連。傳統的顔色測量通常都滞後於(yú)生産
，而在線式測量可以克服這一缺點。當産品到達測量位置時，測量儀器測量産品的顔色，及時獲得顔色數據。将測量儀器與生産線的控制系統相連接，可形成閉環控制系統。當顔色數據不符合要求時，測量儀器可向控制系統發出警告，及時調整染料配置，甚至直接停止生産。測量儀器與生産線的控制系統相連接的另一個好處是，可以遠程監控顔色數據。生産管理人員或質量管理人員可以在辦(bàn)公室監視産品的顔色情況，也可以通過控制系統直接下達相關的命令指示。

在線式測量系統的特點

與接觸(chù)式顔色測(cè)量相比，非接觸(chù)測(cè)量有以下優勢：

1. 被測(cè)物與儀器保持一定距離，儀器無需向被測(cè)物表面施加一定的壓力，更不會對(duì)樣品造成損壞。

2. 非接觸(chù)式測(cè)量儀器還可以測(cè)量濕樣，傳統的儀器很難測(cè)量這種濕樣
，因爲接觸(chù)測(cè)量時會污染儀器，甚至損壞儀器。

3. 非接觸式測量儀器的測量範圍要更廣，測量的準確(què)度和精度也得到瞭(le)改善。測量非平面的産品，如色母粒等顆粒狀和粉末狀産品，非接觸測量可以避開容器的影響，同時測量面積更大，還可以顯著減小被測物排列對測量結果的影響，從而更容易得到準確(què)的顔色數據。

與對靜止物體的離線式顔色測(cè)量相比，在線式顔色測(cè)量有以下特點(diǎn)：

1. 被測(cè)物體是生産(chǎn)線上的産(chǎn)品，始終不停的運動，速度由每分鍾幾十米到上百米不等。

2. 在線測(cè)量面臨著(zhe)更嚴重的環境幹擾等問題，如溫度高、濕度大、灰塵多，被測(cè)樣品抖動劇烈、環境光影響等。

在線式顔色測量儀器的要求

1. 由於(yú)被測(cè)物體的連續運動，所以儀器和被測(cè)物不能進行接觸式測(cè)量。用於(yú)在線式顔色測(cè)量的儀器必須設計成非接觸式測(cè)量方式，且與目測(cè)觀察一緻。積分球照明的條件在這裏不再适用，45/0或0/45的測(cè)量幾何條件更合适於(yú)在線非接觸式測(cè)量。

2. 由於(yú)採用非接觸測量，環境光必然會對測量結果造成影響，爲瞭(le)準確測量，必須消除環境光的影響。消除環境光影響的辦法有兩種：一是提高信噪比
，照明光遠遠強於(yú)環境光；二是在光源點亮前測量一次環境光，再進行正常的測量，然後将兩次測量值相減，即可将環境背景光和其他噪聲去掉。

3. 由於(yú)被測物體不停地運動，在一次測量的時間内，被測物體的測量區域相對於(yú)位置固定的顔色測量儀器将會有一定的位移，爲瞭(le)使測量時樣品的運動趨於(yú)“靜止”，要求一次測量的時間盡可能短。最好採用瞬間功率極強的脈沖光源，光源閃光時間短，同時探測器迅速完成數據採集。

4. 由於(yú)被測物體不停地運動，不能採用離線測色式的單色儀，通過轉動分光元件對光譜掃描並(bìng)利用單一的光電探測器件進行測量，而必須採用光電攝譜法，在分光系統的譜面上放置光電探測器陣列，對光譜信号同時進行採樣，然後運用先進的電子技術對數據進行快速處理，即需要使用光電攝譜法的分光測色儀。

5. 在線式測量環境複雜，生産線的水平運動難免會導緻被測物的上下抖動，這種測量距離變化會直接影響進入儀器的光譜輻射通量，引起測量誤差，因此，被測物體的抖動将對測量結果産生很大影響。所以要採(cǎi)取一定的距離補償措施。如果不能通過機械措施減少被測物體的抖動，則隻能通過增大儀器測量的距離範圍來保持測量結果的準確(què)性。

6. 生産線上環境複雜，溫度高、濕度大，甚至車間内有大量的酸堿氣體、灰塵，強電幹擾等。儀器必須具備抗環境幹擾能力，便於(yú)保養且費用低廉。由於(yú)使用環境較惡劣，除儀器所用元件及材料應對溫度、濕度等環境穩定外，對儀器還應採(cǎi)取密封、充氣、放幹燥劑等防熱、防潮措施。

7. 由於(yú)複雜的測(cè)量環境，應考慮在使用過程中經常對儀器進行定标。定标包括輻射定标和波長定标兩個方面。

8. 在線式顔色測(cè)量由於(yú)是現場操作，對結構要求要苛刻一些，需要具有更佳的性能及可靠性
。

9. 由於(yú)生産過程是連續的，需要對産品顔色連續測(cè)量，在線式顔色測(cè)量要求測(cè)量速度快，要及時給出反饋信息。若測(cè)量時間長，反饋信息不及時，将直接影響測(cè)量的實時性，則勢必産生較多的次品或廢品，造成經濟損失。

10. 對於(yú)紡織印染行業，紡織品顔色的在線式測量，還要求測量儀器在紡織品幅寬方向上具有移動能力，因爲從紡織品的一邊到另一邊可能發生色差。一個完善的顔色測量系統不僅要求測量結果準確(què)，更重要的是根據測量結果，對染料控制等進行實時調節，使産品顔色始終符合産生要求]。

非接觸測(cè)量方式和被測(cè)物體的連續運動是在線式分光測(cè)色儀與傳統分光測(cè)色儀的主要差别，而物體運動和正常的抖動不會影響測(cè)量結果的精確(què)性将是在線式分光測(cè)色儀的技術難點。