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色差儀積分球的作用及維護(hù)保養(yǎng)方法

2025-06-20

積分球是色差儀的重要構(gòu)成部件，在很大程度上決定了色差儀的使用壽命、測量精度和長期重復(fù)性。但積分球?qū)儆谝讚p件，在使用的過程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題。那么，色差儀積分球需要更換嗎？怎么維護(hù)保養(yǎng)？本文對此做了介紹。

色差儀積分球的作用

色差儀的積分球發(fā)出光的作用是將來自被測物體表面的所有可見光都集中在一個(gè)小圓球上，然后通過狹縫將這些光傳到積分球中心。此時(shí)，透過狹縫看到的是積分球內(nèi)部的光斑。由于積分球內(nèi)部具有很多顆粒，因此可以將各個(gè)波長的光分開。

積分球是一個(gè)容器，用來吸收反射光線。當(dāng)反射光線穿過積分球時(shí)，它會(huì)被吸收并傳遞到儀器內(nèi)部的光學(xué)元件上。這些元件將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，然后將它們輸出到顯示器上。通過測量電信號的大小，我們就能得到顏色的數(shù)值。

使用積分球的目的是使進(jìn)入它內(nèi)部的光，經(jīng)內(nèi)壁漫反射層多次反射后，在整個(gè)內(nèi)壁面上得到均勻的照度，并且該照度較入射光通量除以球內(nèi)壁面積的照度值大得多（可提高性噪比）。在顏色測量儀器中，積分球具有以下兩方面功能：

1.光接收器

被測光經(jīng)積分球上的小孔進(jìn)入球內(nèi)，在內(nèi)壁上設(shè)置一個(gè)或多個(gè)探測器。由光探測器輸出的光電流與積分球內(nèi)壁的光照度成正比，也就是與進(jìn)入積分球的光通量成正比。這樣，就可以根據(jù)輸出光電流的變化，得知進(jìn)入積分球的光通量變化。

2.均勻照亮的物面

在積分球內(nèi)壁上與出光孔對稱且均勻地放置幾個(gè)燈泡（通常有四個(gè)或六個(gè)）。由燈泡發(fā)出的光經(jīng)內(nèi)壁多次漫反射而形成一個(gè)均勻照亮的發(fā)光球面，用它可作為被測光學(xué)系統(tǒng)的、亮度均勻的、大視場的物面（光學(xué)系統(tǒng)入瞳與出光孔基本重合）。該積分球用于照相物鏡的漸暈系數(shù)和像面照度均勻性的測量。

色差儀積分球需要更換嗎？

在色差儀的配置中，除了比色皿、樣品杯等耗材外，儀器內(nèi)部還存在部分配件需要定期保養(yǎng)，來保證儀器的穩(wěn)定性和測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。積分球?qū)儆诒容^常見的易損配件。

色差儀積分球內(nèi)部為高漫反射的涂層，雖然比行業(yè)內(nèi)其它大多數(shù)品牌的材質(zhì)更好更耐候，但使用不當(dāng)或環(huán)境原因也會(huì)造成積分球內(nèi)壁變色。積分球能將光源閃光產(chǎn)生的發(fā)散光聚攏。若積分球受到污染，則會(huì)吸收一部分光，將白光變?yōu)橛蓄伾墓猓瑫?huì)導(dǎo)致校正的時(shí)候，將此時(shí)的有色光強(qiáng)行對標(biāo)的儀器內(nèi)部輸入的白板數(shù)據(jù)。因此便會(huì)產(chǎn)生“增白”的效果，同時(shí)測量樣品的時(shí)候，數(shù)據(jù)也會(huì)變得更白，表現(xiàn)為L*更大，諸如黃色的樣品b*會(huì)變小等現(xiàn)象。

日常使用色差儀，應(yīng)定期用洗耳球，吹掃積分球內(nèi)壁。積分球在空氣中，也會(huì)逐漸老化泛黃，所以哪怕色差儀在使用過程中很小心，也需要定期維護(hù)甚至更換。一般建議更換周期為5-10年。除此以外，發(fā)生以下幾種情況，也需要更換新的積分球：

1.有不明液體滴入積分球內(nèi)，導(dǎo)致積分球內(nèi)壁有異樣的顏色；

2.在擦拭積分球內(nèi)壁時(shí)，導(dǎo)致積分球內(nèi)壁損壞；

3.儀器存放在復(fù)試環(huán)境中，到時(shí)積分球內(nèi)壁被腐蝕；

4.積分球內(nèi)部產(chǎn)生明顯的皸裂、涂層脫落等現(xiàn)象。

色差儀積分球維護(hù)保養(yǎng)方法

色差儀積分球的維護(hù)保養(yǎng)是確保測量準(zhǔn)確性和延長使用壽命的關(guān)鍵，對于色差儀積分球的維護(hù)保養(yǎng)主要包括以下幾點(diǎn)：

維修：如果發(fā)現(xiàn)色差儀出現(xiàn)故障，如積分球臟污、積分球脫落、燈泡不亮、測量結(jié)果不準(zhǔn)確等，首先可以檢查電源線是否插緊，燈泡是否損壞，如果更換燈泡后還不能解決問題，可能是積分球、線路板或其他電路部件損壞，需要聯(lián)系專業(yè)維修人員進(jìn)行維修。

清潔：積分球表面可能會(huì)附著灰塵、污垢等，需要用軟布輕輕擦拭清潔。注意不要用化學(xué)溶劑或水直接清洗，以免損壞積分球表面。

保養(yǎng)：為了保持積分球的良好狀態(tài)，建議定期進(jìn)行保養(yǎng)。包括檢查線路連接是否良好，清理燈泡和反射鏡表面的灰塵和污垢，檢查支架和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是否靈活可靠等。如果發(fā)現(xiàn)任何問題，應(yīng)及時(shí)處理。

校準(zhǔn)：校準(zhǔn)是確保積分球測量準(zhǔn)確性的重要步驟。一般需要使用標(biāo)準(zhǔn)光源和標(biāo)準(zhǔn)反射板進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)前應(yīng)先行預(yù)熱，然后按照說明書中的步驟進(jìn)行操作。校準(zhǔn)周期一般根據(jù)使用頻率和環(huán)境條件而定，建議定期進(jìn)行。

除此之外，為了確保安全和延長積分球的使用壽命，還應(yīng)注意這些事項(xiàng)：使用前應(yīng)仔細(xì)閱讀說明書，了解積分球的結(jié)構(gòu)、原理和使用方法；使用過程中應(yīng)保持積分球穩(wěn)定，避免碰撞和摔落；使用完畢后應(yīng)切斷電源，并用軟布遮蓋積分球，以防灰塵進(jìn)入；如果發(fā)現(xiàn)積分球出現(xiàn)故障或異常情況，應(yīng)立即停止使用，并及時(shí)聯(lián)系專業(yè)維修人員進(jìn)行檢查和維修。