霧度儀,也稱霧度計(jì),主要用于測(cè)定透明、半透明平行平面材料及塑料薄膜的光學(xué)性能,是透明材料產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中的重要儀器。許多的朋友對(duì)于霧度儀不是很了解,不知道霧度儀是干什么用的。本文對(duì)霧度儀做了簡(jiǎn)要的介紹,感興趣的可以了解一下!
霧度儀應(yīng)用:
霧度儀可用于測(cè)量固體樣品,如農(nóng)用包裝、汽車航天、建筑裝潢、感光膠片、投影銀幕等相關(guān)的透明、半透明介質(zhì)。也可用于液體樣品的濁度測(cè)定:如化學(xué)工業(yè)中著色液濁度的測(cè)定,油脂、溶劑濁度的測(cè)定,紡織、熱電、鋼鐵、燈泡、半導(dǎo)體、造紙、合成纖維等工業(yè)用水的檢測(cè),以及環(huán)保部門污水處理質(zhì)量的檢驗(yàn),自來(lái)水、汽水、啤酒、糖、味精、調(diào)味品等企業(yè)食用水、飲料質(zhì)量的檢測(cè);在制藥及臨床應(yīng)用領(lǐng)域,還可測(cè)定結(jié)晶母液中微量固態(tài)、物質(zhì)濃度,細(xì)菌濃度、血液臨床化驗(yàn)、藥物澄明度等。
霧度儀工作原理:
一束平行光束入射某介質(zhì)(如透明塑料)時(shí),由于物質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的不均勻性;表面缺陷,內(nèi)部組織的不均勻,氣泡和雜質(zhì)存在等,光束就會(huì)改變方向(擴(kuò)散和偏折),產(chǎn)生的部分雜亂無(wú)章光線稱散射光。
國(guó)際上規(guī)定用透過(guò)試樣而偏離入射光方向的散射光通量與透射光通量之比用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示,這就是所謂霧度。霧度大的試樣給人的感覺(jué)將更加模糊。
光線在透過(guò)試樣時(shí)還會(huì)產(chǎn)生損失,即穿過(guò)試樣的透射光通量永遠(yuǎn)小于照射到試樣上的入射光通量。兩者之比,用百分?jǐn)?shù)表示,國(guó)際上定義為透光率。引起透光率下降的原因是試樣兩個(gè)表面對(duì)光線的反射和試樣對(duì)入射光線的全波長(zhǎng)或部分波長(zhǎng)的光能量吸收等。
但要注意:霧度和透光率是兩個(gè)概念。霧度大的材料可以是透光率不很低。如果用這樣的材料做窗玻璃,白天房間顯得很明亮,但又有隱蔽性;如果做汽車擋風(fēng)玻璃,那顯然要求兩者都好,以便于觀察真切。
在測(cè)試樣品的霧度和透光率過(guò)程中,必須計(jì)量入射光通量(T1),透射光通量(T2)、儀器散射光通量(T3),試樣的散射光通量(T4)。則透光率和霧度值計(jì)算方法如下:
透光率:Tt=T2/T1×100%
霧度:H=T4/Tt×100%
測(cè)試時(shí),無(wú)入射光時(shí),接受光通量為0,當(dāng)無(wú)試樣時(shí),入射光全部透過(guò),接受的光通量為100,即為T1。此時(shí),再用光陷阱將平行光吸收掉,接受的光通量為儀器的散射光通量T3;然后放置樣品,儀器接受透過(guò)的光通量為T2,此時(shí)若將平行光用光陷阱吸收掉,則儀器接受到的光通量為試樣與儀器的散射光通量之和T4。根據(jù)測(cè)定的T1、T2、T3、T4的值可計(jì)算透光率和霧度值。
霧度計(jì)分類:
目前霧度儀多采用積分球式,如下圖所示。
由鹵鎢燈1發(fā)出的光經(jīng)聚光鏡2會(huì)聚,通過(guò)光欄3,經(jīng)遮光式調(diào)制器4射到物鏡5上,物鏡5射出一束平行光束,其光線偏離角不大于3°,并將光欄3成像在出射窗10上,出射窗對(duì)入射窗口中心的張角為8°,光斑邊緣與出射窗口形成1.3°的環(huán)帶。積分球7內(nèi)裝有一個(gè)可擺動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)反射器9,當(dāng)測(cè)定透光率及總透射光時(shí),標(biāo)準(zhǔn)反射器被控在位,擋住出射窗;當(dāng)測(cè)散射光時(shí),從出窗處讓開。
霧度計(jì)選型指南:
1.選擇單光速還是雙光束
雙光束就是比單光束多一條光路,這條多出的光束用來(lái)檢測(cè)光源及外部環(huán)境的穩(wěn)定性,如果有變化,這條光束或補(bǔ)償或修正。
2、采用何種標(biāo)準(zhǔn)的霧度計(jì)
霧度測(cè)量有兩個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn),ASTM標(biāo)準(zhǔn)和ISO標(biāo)準(zhǔn),區(qū)別在于是否有光補(bǔ)償。
3、比較標(biāo)準(zhǔn)板性能
標(biāo)準(zhǔn)板可比喻成一塊鏡子,我們通過(guò)鏡子可以看容貌、正衣冠,如果鏡子的品質(zhì)有問(wèn)題,所反射出來(lái)的影像會(huì)有變化。霧度板的溯源是體現(xiàn)霧度板好壞的一個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn),霧度儀行業(yè)的霧度板權(quán)威溯源是NPL(英國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室),是否由NPL溯源也是考察霧度儀好壞的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
4、配套服務(wù)是否完善
盡量選擇生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模較大、售后服務(wù)好的企業(yè)或銷售商,這對(duì)以后的機(jī)械保養(yǎng)、維修有好處。
霧度儀校正:
1.霧度儀校正條件
用霧度標(biāo)準(zhǔn)片在溫度為(20±5)℃,相對(duì)濕度為<85%RH,室內(nèi)無(wú)腐蝕性氣體、無(wú)強(qiáng)烈電磁干擾、無(wú)強(qiáng)烈振動(dòng)、無(wú)陽(yáng)光直接照射的校準(zhǔn)環(huán)境下,對(duì)透光率/霧度儀的零點(diǎn)漂移、示值漂移、示值誤差和測(cè)量重復(fù)性項(xiàng)目進(jìn)行校準(zhǔn)。
注意:霧度標(biāo)準(zhǔn)片對(duì)于所在環(huán)境十分敏感,特別是環(huán)境濕度對(duì)其有著重要影響。若濕度偏高,標(biāo)準(zhǔn)片表面易起霧(且不可隨意擦拭),從而使度數(shù)偏離正常值,將會(huì)直接導(dǎo)致儀器判定的偏差。規(guī)范中指明的操作環(huán)境相對(duì)濕度不大于80%。如果將霧度片置于接近80%RH濕度的環(huán)境中,其表面即起霧。建議對(duì)操作環(huán)境的濕度一定要嚴(yán)格把關(guān),在通風(fēng)、干燥的環(huán)境中進(jìn)行校準(zhǔn)檢測(cè),以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確無(wú)誤。
2.霧度儀校正方法
①零點(diǎn)漂移的校準(zhǔn)
零點(diǎn)漂移的校準(zhǔn)方法是用不透光的黑板遮住光路,每隔2rain測(cè)量一次,并記錄10min內(nèi)每次測(cè)得的透光率和霧度的零點(diǎn)值,其讀數(shù)最大值與最小值之差即為零點(diǎn)漂移;
②示值漂移的校準(zhǔn)
示值漂移的校準(zhǔn)方法是每隔2min測(cè)量一次透光率/霧度標(biāo)準(zhǔn)片,并記錄10min內(nèi)每次測(cè)得的透光率值和霧度值,其讀數(shù)最大值與最小值之差即為示值漂移;
③示值誤差的校準(zhǔn)
示值誤差的校準(zhǔn)方法是用透光率/霧度儀連續(xù)重復(fù)測(cè)量各透光彰霧度標(biāo)準(zhǔn)片10次,測(cè)量平均值與標(biāo)準(zhǔn)值之差即為示值誤差;
④測(cè)量重復(fù)性的校準(zhǔn)
測(cè)量重復(fù)性的校準(zhǔn)方法是分別對(duì)透光率為90%、霧度為10%左右的標(biāo)準(zhǔn)片連續(xù)重復(fù)測(cè)量10次,10次測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差即為透光彰霧度儀的透光率和霧度的測(cè)量重復(fù)性。
霧度儀常見故障:
1.光源鹵鎢燈不亮
其故障為鹵鎢燈壞,解決方法為更換鹵鎢燈。打開后蓋,將鹵鎢燈上的兩個(gè)固定螺釘松開,向上拔取舊燈,更換新燈后,緊固螺釘。值得注意的是,新燈取拿應(yīng)用紙包住,或戴上棉紗手套再操作,防止手印沾上。更換鹵鎢燈后必須重新調(diào)整儀器光路,燈絲高度調(diào)節(jié)到積分球入射窗處光斑均勻?yàn)橹梗果u鎢燈發(fā)出的光源能有效通過(guò)聚光鏡、光欄、物鏡、積分球、出射窗口、入射窗口。
2.標(biāo)準(zhǔn)反射器不工作
其故障為電路機(jī)械故障,解決方法為先打開上蓋,按控制印板上的微動(dòng)開關(guān),若該板上的發(fā)光管不跳動(dòng),則電路板壞。若發(fā)光管跳動(dòng),則為機(jī)械傳動(dòng)部分卡住。打開接收系統(tǒng)(右側(cè))的上蓋,對(duì)傳動(dòng)部分進(jìn)行排查。
霧度儀維護(hù):
1.儀器應(yīng)置于干燥潔凈的室內(nèi),尤其應(yīng)注意濕度、煙霧對(duì)霧度的影響,避免陽(yáng)光直射和電磁場(chǎng)干擾。
2.被測(cè)樣品表面應(yīng)保持清潔,必要時(shí)用溶劑或洗滌劑擦清,干透,或用軟筆去灰;隨機(jī)所附霧度片為表面散射處理,易受潮氣、濕度、油污、灰塵等影響,清洗時(shí)用棉花球分別沾蒸餾水、酒精、香蕉水反復(fù)輕擦數(shù)次,數(shù)據(jù)不再變時(shí),即為清洗完好。
3.開機(jī)時(shí)建議至少預(yù)熱20min。