一種反射式彩色密度計的製作方法

2023-05-17 09:28:56 1

專利名稱：一種反射式彩色密度計的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光電測量儀器，尤其涉及一種反射式彩色密度計。
背景技術：
密度計是測量光學密度的光學儀器，光學密度則是物體表面透射率或反射率的度 量。密度計廣泛應用於印刷、攝影、彩色電視、紡織等行業的質量檢測與控制。密度計總體 上可分為反射密度計(測量非透明物體的反射光)和透射密度計(測量透明物體的透射 光)；按測量光的顏色又可分為黑白密度計和彩色密度計。現有的反射式彩色密度計通常 採用白熾燈作為光源，上述白熾燈光源發出的光經被測物體表面反射後，通過三個濾色片 分別將光的紅、綠、藍三部分分開，再由測量傳感器和控制電路測量被測物體表面對紅、綠、 藍三種成分的光強，計算出被測物體表面的顏色分布。上述反射式彩色密度計採用了單一 光源分色測量技術，其中白熾燈光源隨著時間的變化其亮度會衰減；紅、綠、藍濾色片容易 老化；結構上沒有密封。這三個因素使測量結果不穩定。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可獲得穩定測量結果的反射式彩色 S度計ο本實用新型包括測量室、控制電路板、紅、綠、藍三個LED光源和測量傳感器；所述 測量室包括一測量室本體，在上述測量室本體上設置一測量通光孔、出光口和測量傳感器 安裝腔；所述出光口布置在測量通光孔的一端，測量傳感器安裝腔布置在測量通光孔的另 一端；所述測量室本體上還設置三個LED光源安裝孔，上述每個LED光源安裝孔均與出光口 相互連通；在上述測量傳感器安裝腔中安裝所述測量傳感器，所述測量傳感器的引腳電連 接在控制電路板上；在上述每個LED光源安裝孔中對應安裝一 LED光源，上述LED光源的引 腳電連接在控制電路板上。本實用新型的反射式彩色密度計測量時，將出光口對準被測物，接通電源後，由控 制電路板上承載的控制電路中的單片機依次控制紅、綠、藍三色LED光源發光，紅、綠、藍三 色光依次通過出光口到達被測物表面。被測物表面對紅、綠、藍三色光的反射光通過出光 口，進入測量通光孔併到達測量傳感器安裝腔。布置在測量傳感器安裝腔中的測量傳感器 測量被測物表面對紅、綠、藍三色光的反射光，並將上述紅、綠、藍三色光的光強轉換為可變 頻率的脈衝信號。上述可變頻率的脈衝信號傳遞給控制電路中的單片機，由單片機計算出 光強，從而得出被測物的顏色分布。上述單片機帶有USB接口，便於和上位機連接。與傳 統的白色光源加濾色片的結構相比，本實用新型中的反射式彩色密度計採用紅、綠、藍三色 LED光源，其光源老化周期長，密封結構使得雜光幹擾少，從而獲得的測量結果穩定。優選地，所述出光口呈杯狀。被測物表面對紅、綠、藍三色光的反射光可經杯狀的出光口去除雜光，以避免對測
量結果產生影響。[0008]優選地，所述測量室和控制電路板之間布置一黑絨布密封墊。黑絨布密封墊可防止外部光線進入測量室內部，保證測量結果的準確性。所述測量室採用黑色PVC材料製成。由黑色PVC材料製成的測量室具有光密封性好、絕緣性好、易於加工且成本低廉 的優點。優選地，所述控制電路板上電連接一用於5V供電的USB接口。
圖1是反射式彩色密度計的結構示意圖；圖2是測量室的主視結構示意圖；圖3是圖2中沿A-A線的剖視圖；圖4是控制電路圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實施方式中的反射式彩色密度計包括測量室1、LED光源2和控制 電路板3。如圖2和3所示，所述測量室1包括一測量室本體1-1，沿上述測量室本體1-1的 中心軸線設置一測量通光孔1-2。在所述測量通光孔1-2的一端設置一出光口 1-3，另一端 設置一測量傳感器安裝腔1-4。所述測量室本體1-1上還設置三個LED光源安裝孔1-5。上 述三個LED光源安裝孔1-5分布在出光口 1-3的周圍，與出光口 1-3相互連通。優選地，上 述出光口 1-3呈杯狀，以用於反射雜散光。回到圖1，所述測量室1連接在控制電路板3上。在所述測量室1和控制電路板3 之間布置一黑絨布密封墊4。在上述測量傳感器安裝腔1-4中布置一測量傳感器5，所述測 量傳感器5的引腳穿過黑絨布密封墊4電連接在控制電路板3上。上述測量傳感器5採用 TCS320。在所述每個LED光源安裝孔1_5中分別安裝一 LED光源2，上述LED光源2的引腳 電連接在控制電路板3上。上述三個LED光源2分別發出紅光、綠光和藍光。上述紅光的 波長是630nm，綠光的波長是535nm，藍光的波長是465nm。優選地，上述測量室1採用黑色PVC材料製成。 如圖4所示，控制電路板3上裝載的控制電路由USB接口的5V電源供電，其中Vcc 表示USB的電源。控制電路中使用了低控制電壓的場效應管BSP372。導通控制電壓為4V，導通電阻 0. 002Ω。與通常用的三極體陣列相比，光源穩定性大有提高。同時採用電容C201-204、C206、C6進行濾波，達到光源穩定的目的。控制電路中使用了 SPX117-3. 3低壓差穩壓器對USB的電源進行了二次穩壓。與 通常用的升壓驅動LED電路相比，電源的穩定性好。控制電路中的埠 P0. 2、P0. 3、P0. 6連接到單片機，由單片機控制紅、綠、藍三色 光源的發光。單片機採用C8051F326，其特點是具有USB接口，和上位機連接非常方便。通 過埠 Vout為測量傳感器5供電。
權利要求一種反射式彩色密度計，其特徵在於包括測量室、控制電路板、紅、綠、藍三個LED光源和測量傳感器；所述測量室包括一測量室本體，在上述測量室本體上設置一測量通光孔、出光口和測量傳感器安裝腔；所述出光口布置在測量通光孔的一端，測量傳感器安裝腔布置在測量通光孔的另一端；所述測量室本體上還設置三個LED光源安裝孔，上述每個LED光源安裝孔均與出光口相互連通；在上述測量傳感器安裝腔中安裝所述測量傳感器，所述測量傳感器的引腳電連接在控制電路板上；在上述每個LED光源安裝孔中對應安裝一LED光源，上述LED光源的引腳電連接在控制電路板上。
2.根據權利要求1所述的反射式彩色密度計，其特徵在於所述出光口呈杯狀。
3.根據權利要求1所述的反射式彩色密度計，其特徵在於所述測量室和控制電路板 之間布置一黑絨布密封墊。
4.根據權利要求1或2或3所述的反射式彩色密度計，其特徵在於所述測量室採用 黑色PVC材料製成。
5.根據權利要求1所述的反射式彩色密度計，其特徵在於所述控制電路板上電連接 一用於5V供電的USB接口。
專利摘要本實用新型公開了一種光電測量儀器，尤其涉及一種反射式彩色密度計。反射式彩色密度計包括測量室、控制電路板、紅、綠、藍三個LED光源和測量傳感器；測量室包括一測量室本體，在測量室本體上設置一測量通光孔、出光口和測量傳感器安裝腔；出光口布置在測量通光孔的一端，測量傳感器安裝腔布置在測量通光孔的另一端；測量室本體上還設置三個LED光源安裝孔，每個LED光源安裝孔均與出光口相互連通；在測量傳感器安裝腔中安裝測量傳感器，測量傳感器的引腳電連接在控制電路板上；在每個LED光源安裝孔中對應安裝一LED光源，LED光源的引腳電連接在控制電路板上。本實用新型具有測量結果穩定的優點。
文檔編號G01N21/27GK201637670SQ20102016689
公開日2010年11月17日 申請日期2010年4月21日 優先權日2010年4月21日
發明者衛效, 周杰, 馬傑良 申請人:南京信息工程大學