白度测定仪的工作原理核心是模拟人眼对“白色”的感知逻辑,通过标准光源照射被测物体,检测其反射光的强度与光谱分布,再与“标准白板”的反射特性对比,最终计算出量化的“白度值”,本质是将“视觉上的白”转化为可衡量的数字指标。具体可拆解为3个关键步骤: 1.核心前提:以“标准白板”为参照 白度是相对概念(无绝对“纯白”),因此仪器需先设定一个“基准”——内置一块高稳定标准白板(通常由氧化镁、硫酸钡等高反射率、低吸光的材料制成,其白度值按国际标准预设为100或80,作为“理想白色”参照)。测试前需先“校准”:让仪器光源照射标准白板,记录其反射光数据,以此作为后续对比被测样品的“基准值”,确保每次测量的一致性(避免光源衰减、环境变化导致误差)。 2.核心过程:“照射→反射→检测”三步实现光信号采集 仪器通过固定流程完成对被测样品的光信号捕捉,模拟人眼看物体的过程: 第一步:标准光源照射仪器内置特定光谱的光源(常用“D65标准光源”,模拟正午自然光,光谱分布与太阳可见光接近,避免因光源颜色偏色导致白度误判),光源以固定角度(通常为45°照射、垂直接收,或垂直照射、45°接收,符合国际照明委员会CIE推荐的“45/0”或“0/45”几何条件)照射到被测样品表面。 第二步:样品反射光收集被测样品会反射一部分光(反射率越高、光谱越接近自然光,视觉上越白),仪器通过透镜或反光镜收集这些反射光,确保只捕捉“样品对光源的反射光”,排除环境杂光干扰。 第三步:光电传感器检测收集到的反射光被传递到光电传感器(如硅光电池、光电二极管),传感器将“光信号”转化为“电信号”(电流或电压)——反射光越强,电信号越大;反射光的光谱分布不同(如偏黄、偏蓝),电信号的特征也会对应变化。 3.核心计算:将电信号转化为“白度值” 仪器内置的微处理器会对光电传感器输出的电信号进行处理,核心是“与标准白板对比+按白度公式计算”: 先将“样品反射光的电信号”与“校准阶段记录的标准白板电信号”对比,得出样品相对于标准白板的相对反射率(如样品反射光强度是标准白板的92%,则相对反射率为92%)。 再根据国际通用的白度计算公式(常用“CIE白度公式”或“亨特白度公式”),结合反射光的光谱数据(修正偏色影响,如轻微偏黄的样品需扣减部分白度值),最终计算出量化的“白度值”(通常范围0-100,数值越接近100,代表样品越接近标准白板的“理想白色”)。 简单总结:白度测定仪的本质是“用标准光源给样品‘打光’,测它反射了多少光、反射光是否偏色,再和‘理想白板’比一比,算出具体白度值”,核心是消除人眼主观判断的误差,实现对白度的客观、统一测量。 |