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为什么通用测色仪不一定对建筑玻璃“通用”

建筑光学 2019/1/28 9:58:46

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中玻网1.玻璃颜色的形成

  光在经过一片玻璃时是这样传播的:

  入射光中的一小部分(约4%)在玻璃前表面发生规则反射,产生光泽;同时,入射光中的大部分在玻璃表面发生折射后进入玻璃内部,成为规则透射光。规则透射光被玻璃微粒折射和选择性吸收后光谱成分改变,小部分光被玻璃后表面反射回到玻璃内部,再透过前表面回到空气中,大部分光透过后表面出射。

  由此可见,玻璃的反射颜色不仅与玻璃内、外表面的反射特性相关,也受到玻璃本体透射颜色的影响。

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  2.通用测色仪为什么

  不一定适用于建筑玻璃?

  目前广泛使用光谱光度测色法测量物体颜色,相应的仪器直接测量样品的光谱透射比和光谱反射比,按CIE推荐的标准照明体和标准观察者条件计算得到相对色刺激函数,再按颜色公式计算得到透反射颜色。

  通用测色仪主要用于测量纸张印刷品、建筑涂料、汽车内饰等不透明材料的漫反射颜色。与其它材料不同,建筑玻璃由于通常承担着采光的功能,具有很高的可见光透射比,故其颜色与各片玻璃表面反射特性和玻璃本体透射特性相关。也就是说,必须准确测出其光谱透反射比才能有效测量建筑玻璃的颜色。为此,仪器必须能接收到光经建筑玻璃各表面直接反射和多次反射后的透射光信号、反射光信号。

  以8°:de测量几何条件为例,通用测色仪的内部光路示意图如下,照明光束以8°入射角照射被测样品表面,被反射回积分球测量孔内,经积分球内壁多次漫反射后进入光电探测器。可见,当被测样品到积分球口超过一定距离H时,其表面反射信号将不能被有效接收。

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  举例来说,按积分球内径150mm、测量孔直径25mm计算,当H超过44.47mm时,积分球就无法有效接收到该样品的反射光信号。对于积分球测量孔直径小于25mm的仪器,相应的H会更小。

  所以说,通用测色仪不适合测量多片玻璃,特别是厚度较大的中空玻璃。

  此外,采用通用测色仪测物体反射颜色时,校准时参比标准板紧贴积分球测量孔放置,测量过程中被测样品也需紧贴积分球测量孔。建筑玻璃通常由两片或两片以上玻璃构成,当一侧紧贴积分球口时,另一侧必然距离积分球测量孔较远,这会给测量结果带来一定误差(可以采用相应措施修正测量结果)。

  综上所述,通用测色仪不一定对测量建筑玻璃通用。

  3.建筑玻璃颜色测量

  有专用的仪器吗?

  当然有。

  能够准确测量建筑玻璃颜色的光谱光度测色仪器必须满足以下条件:

  (1)建筑玻璃通常具有规则透射和规则反射特性,仪器应能测量透射颜色和反射颜色;

  (2)光路结构满足适用于玻璃的规则透反射几何条件——透射测量为垂直入射/垂直接收,反射测量为8°照明/8°接收;

  (3)对于常见规格的建筑玻璃,能探测到经各表面直接反射和多次反射后的光信号;

  (4)仪器的测量误差、测值重复性等性能参数应满足相应规定。

  不仅如此,采用规则透射、规则反射几何条件测量颜色时,只要样品各表面反射信号均能被探测到,样品表面距积分球测量孔的距离对测量结果几乎不产生影响。

  下面图分别是规则透射测量几何条件示意图和规则反射测量几何条件示意图。

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  相应的仪器大家都不陌生,就是GlassQ 3000手持式宽光谱测色仪——专用于测量建筑玻璃规则透反射颜色的神器。仪器的透射测量几何条件为垂直入射/垂直接收,反射测量几何条件为8°照明/8°接收,并根据被测玻璃表面多次反射的光计算透射、反射颜色。仪器符合标准GB/T 3977、GB/T 3978、GB/T 2680。能够快速测量并直读色坐标Yxy、L*a*b*、色差、光谱曲线等颜色参数。

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