2015年荐光泽度计测量原理和定标方法.docVIP

光泽度计测量原理和定标方法 测量原理 光泽度是在一组几何规定条件下对材料表面反射光的能力进行评价的物理量。因此，它表述的是具有方向选择的反射性质。根据光泽的特征，可将光泽分成几类，我们通常说的光泽是指“镜向光泽”，所以光泽度计，有时也叫镜向光泽度计。光泽度与机械加工行业的“光洁度”或“粗糙度”的概念完全不同，后者是对材料表面微小不平度的评定。 光源出射一束光经过透镜L1到达被测面P，被测面P将光反射到透镜L2，透镜L2将光束会聚到位于光栏B处的光电池，光电池进行光电转换后将电信号送往处理电路进行处理，然后仪器显示测量结果。见下图所示： 图1 镜像光泽度计测量原理 需要注意的是，在整个光泽度测量过程中，默认光源的光是很稳定的，不会发生变化。 测量第一步：校准 在HP-380光泽度产品中，开机第一步进行工作是校准。首先，用已知光泽度值的校准板进行测量，设此校准板的光泽度值为，光源发出的光光强为,光电池检测到的光强度为。通过校准过程可知光源光强为： (1) 校准的目的是消除每次开机光源强度的变化和环境变化对测量产生的影响。校准这一步非常重要，如果校准做的不好，测量就会受很大影响。所以在校准过程中，一定要保证光泽度计底面和校准板接触得非常紧密。我们在研发中也保证了光泽度底面的加工精度。 测量第二步：测量 校准完成之后，即可以开始对待测平面进行测量。设被测平面光泽度值为，光电池检测到的光强度为，光源光强为。 (2) 联合(1)(2)两式，得到 (3) 这里的即为我们要测量的被测平面光泽度值，为通过测量可以得到的值, 为标准板光泽度值。但是，和国家标准是有区别的，由于光路部分的影响，我们的仪器和符合国家标准的测量数据理论上会存在一个线性关系。 (4) 其中为符合国家标准的测量数据。如何得到公式（4）中的k和b，就是第三步定标工作需要解决的问题。 测量第三步：定标 在定标过程中，我们认为BYK的光泽度计是符合国家标准的一级光泽度计。事实上，在各个计量院的检定工作中，都是采用BYK的光泽度计进行对光泽度校准板的检定的。对光泽度测量中，习惯分为高、中、低三个光泽度值范围。理论上，我们只要用两块已知标准光泽度值的校准板进行测量就可以知道（4）式中的k和b。但实际情况是理论值和实际值不一定保持如此理想的线性关系。所以我们要通过大量采集光泽度值来进行定标。 对于一组标准光泽度板，用HP380采集到的n组数据，用BYK的光泽度计采集到的n组数据。用最小二乘法对两组数据进行拟合，就可以得到其对应关系： （5） 是最后得到的光泽度值。 总结 本文档对光泽度计的测量原理做了陈述，并详细介绍了光泽度计测量的步骤和校准方法。 拓展阅读： 最小二乘法的算法及实现 /zh-cn/最小二乘法