分光測色儀在包括紡織，染料，印染，涂料，油漆，造紙，建材，食品，印刷等行業都有廣泛的應用。設備也在不斷地改進中，有學者設計了一種新的雙光路結構，設置了單獨的參考光路，保證測量的精確性與穩定性。

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改進背景

目前市場上多數分光光度測色儀器都采用積分球漫射照明/垂直方向檢測（d/0）的照明觀測條件。為了保證儀器的光源光譜與太陽光（D65）光譜相匹配，大多數分光光度測色儀都采用脈沖氙燈作為光源。

在測量的過程中，脈沖氙燈毎次點亮時的光譜能量會發生較大變化，通常采用雙光路設計來消除光源波動對儀器重復性產生的影響。一般將積分球內壁作為參考白點，在這種情況下，參考光路除了會檢測到積分球內壁的反射光外，還會受到被測試樣品的漫反射光的影響。

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改進結構

1光源匹配

d/0照明觀測條件是國際照明委員會（CIE）推薦的四種標準照明條件之一，人們在自然光下觀察物體的真實顏色與在d/0條件下測量顏色的結果是基本一致的。本文采用3W大功率LED 匹配，并通過 D65濾光片來擬合 D65光源，D65光譜如圖1所示。LED 光源有壽命長，響應快，穩定性好，功率低等特點。本設計主要采用節能的暖白LED 作為測試光源，暖白LED 使用藍光芯片激發YAG熒光粉，其光譜圖如圖2所示。

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由圖2所示，由于白光 LED 發光原理的限制，在380~450nm和650~780nm波段范圍內能量較弱，不能近似模擬 D65光源。所以本系統在這兩個波段內補充多個單色LED，構成一個在可見光波段范圍內寬光譜的白光，如圖3所示。由于毎次測量時間短，點亮LED 時間為毫秒級別，可以保證不會出現由于長時間點亮而發生光譜偏移現象，并通過D65濾光片，模擬出 D65光源。

2 光路設計

即通過改進的雙光路來消除積分球系統中測試樣品漫反射光的影響，如圖4所示。

在改進的雙光路系統中，不再將積分球內壁作為參考點，而是設置單獨的參考白壁。在人射光進人積分球之前，經過半反半透鏡后。透射光照射到積分球中，而反射光照射到單獨設置的參考白上壁，系統參考光路的末端直接放置分光模塊，將反射光導入到參考分光室中。

我們測量樣品的反射光譜為Po（λ），參考光路上的傳感器測得的數值為P（λ），光源輸人的光強為S（λ）。

由于光源變化，光強改變為k（λ）S（λ），得到祥品的反射光譜隨之變為k（h）Po（λ），參考光路上的傳感器測得的數值同時變為k（λ）P0（λ）?？梢酝ㄟ^比值（如下）來消除光源改變給測量帶來的影響。

3. 實驗結果

按照國家計量標準JJG595-2002，每塊標準色板重復測量3次，取測量平均值與色板的標準值之差為示值誤差。測量結果如表1所示，實驗結果表明示值誤差Y<1.5，x<0.015，y<0.017。

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Eab是指在L*a*b*色空間下的標準偏差，其大小可以真接表征人眼對于物體色的感覺差距。作為衡量色差儀的重要指標，通常分光光度測色儀的重復性△Eab要小于0.05。在實驗中，樣機分別測量紅、綠、藍的一級標準色板30次，并計算出6Eab值，如圖5所示。

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實驗結果表明，對于紅綠藍色板△Eab變化范圍位于0.002 3~0.0411之間，可以保證使用的要求。