雾度仪,也称雾度计,主要用于测定透明、半透明平行平面材料及塑料薄膜的光学性能,是透明材料产品质量检测中的重要仪器。许多的朋友对于雾度仪不是很了解,不知道雾度仪是干什么用的。本文对雾度仪做了简要的介绍,感兴趣的可以了解一下!
雾度仪应用:
雾度仪可用于测量固体样品,如农用包装、汽车航天、建筑装潢、感光胶片、投影银幕等相关的透明、半透明介质。也可用于液体样品的浊度测定:如化学工业中着色液浊度的测定,油脂、溶剂浊度的测定,纺织、热电、钢铁、灯泡、半导体、造纸、合成纤维等工业用水的检测,以及环保部门污水处理质量的检验,自来水、汽水、啤酒、糖、味精、调味品等企业食用水、饮料质量的检测;在制药及临床应用领域,还可测定结晶母液中微量固态、物质浓度,细菌浓度、血液临床化验、药物澄明度等。
雾度仪工作原理:
一束平行光束入射某介质(如透明塑料)时,由于物质光学性质的不均匀性;表面缺陷,内部组织的不均匀,气泡和杂质存在等,光束就会改变方向(扩散和偏折),产生的部分杂乱无章光线称散射光。
国际上规定用透过试样而偏离入射光方向的散射光通量与透射光通量之比用百分数来表示,这就是所谓雾度。雾度大的试样给人的感觉将更加模糊。
光线在透过试样时还会产生损失,即穿过试样的透射光通量永远小于照射到试样上的入射光通量。两者之比,用百分数表示,国际上定义为透光率。引起透光率下降的原因是试样两个表面对光线的反射和试样对入射光线的全波长或部分波长的光能量吸收等。
但要注意:雾度和透光率是两个概念。雾度大的材料可以是透光率不很低。如果用这样的材料做窗玻璃,白天房间显得很明亮,但又有隐蔽性;如果做汽车挡风玻璃,那显然要求两者都好,以便于观察真切。
在测试样品的雾度和透光率过程中,必须计量入射光通量(T1),透射光通量(T2)、仪器散射光通量(T3),试样的散射光通量(T4)。则透光率和雾度值计算方法如下:
透光率:Tt=T2/T1×100%
雾度:H=T4/Tt×100%
测试时,无入射光时,接受光通量为0,当无试样时,入射光全部透过,接受的光通量为100,即为T1。此时,再用光陷阱将平行光吸收掉,接受的光通量为仪器的散射光通量T3;然后放置样品,仪器接受透过的光通量为T2,此时若将平行光用光陷阱吸收掉,则仪器接受到的光通量为试样与仪器的散射光通量之和T4。根据测定的T1、T2、T3、T4的值可计算透光率和雾度值。
雾度计分类:
目前雾度仪多采用积分球式,如下图所示。
由卤钨灯1发出的光经聚光镜2会聚,通过光栏3,经遮光式调制器4射到物镜5上,物镜5射出一束平行光束,其光线偏离角不大于3°,并将光栏3成像在出射窗10上,出射窗对入射窗口中心的张角为8°,光斑边缘与出射窗口形成1.3°的环带。积分球7内装有一个可摆动的标准反射器9,当测定透光率及总透射光时,标准反射器被控在位,挡住出射窗;当测散射光时,从出窗处让开。
雾度计选型指南:
1.选择单光速还是双光束
双光束就是比单光束多一条光路,这条多出的光束用来检测光源及外部环境的稳定性,如果有变化,这条光束或补偿或修正。
2、采用何种标准的雾度计
雾度测量有两个主要标准,ASTM标准和ISO标准,区别在于是否有光补偿。
3、比较标准板性能
标准板可比喻成一块镜子,我们通过镜子可以看容貌、正衣冠,如果镜子的品质有问题,所反射出来的影像会有变化。雾度板的溯源是体现雾度板好坏的一个主要标准,雾度仪行业的雾度板权威溯源是NPL(英国国家物理实验室),是否由NPL溯源也是考察雾度仪好坏的一个标准。
4、配套服务是否完善
尽量选择生产企业规模较大、售后服务好的企业或销售商,这对以后的机械保养、维修有好处。
雾度仪校正:
1.雾度仪校正条件
用雾度标准片在温度为(20±5)℃,相对湿度为<85%RH,室内无腐蚀性气体、无强烈电磁干扰、无强烈振动、无阳光直接照射的校准环境下,对透光率/雾度仪的零点漂移、示值漂移、示值误差和测量重复性项目进行校准。
注意:雾度标准片对于所在环境十分敏感,特别是环境湿度对其有着重要影响。若湿度偏高,标准片表面易起雾(且不可随意擦拭),从而使度数偏离正常值,将会直接导致仪器判定的偏差。规范中指明的操作环境相对湿度不大于80%。如果将雾度片置于接近80%RH湿度的环境中,其表面即起雾。建议对操作环境的湿度一定要严格把关,在通风、干燥的环境中进行校准检测,以保证数据的准确无误。
2.雾度仪校正方法
①零点漂移的校准
零点漂移的校准方法是用不透光的黑板遮住光路,每隔2rain测量一次,并记录10min内每次测得的透光率和雾度的零点值,其读数最大值与最小值之差即为零点漂移;
②示值漂移的校准
示值漂移的校准方法是每隔2min测量一次透光率/雾度标准片,并记录10min内每次测得的透光率值和雾度值,其读数最大值与最小值之差即为示值漂移;
③示值误差的校准
示值误差的校准方法是用透光率/雾度仪连续重复测量各透光彰雾度标准片10次,测量平均值与标准值之差即为示值误差;
④测量重复性的校准
测量重复性的校准方法是分别对透光率为90%、雾度为10%左右的标准片连续重复测量10次,10次测量值的标准偏差即为透光彰雾度仪的透光率和雾度的测量重复性。
雾度仪常见故障:
1.光源卤钨灯不亮
其故障为卤钨灯坏,解决方法为更换卤钨灯。打开后盖,将卤钨灯上的两个固定螺钉松开,向上拔取旧灯,更换新灯后,紧固螺钉。值得注意的是,新灯取拿应用纸包住,或戴上棉纱手套再操作,防止手印沾上。更换卤钨灯后必须重新调整仪器光路,灯丝高度调节到积分球入射窗处光斑均匀为止,使卤钨灯发出的光源能有效通过聚光镜、光栏、物镜、积分球、出射窗口、入射窗口。
2.标准反射器不工作
其故障为电路机械故障,解决方法为先打开上盖,按控制印板上的微动开关,若该板上的发光管不跳动,则电路板坏。若发光管跳动,则为机械传动部分卡住。打开接收系统(右侧)的上盖,对传动部分进行排查。
雾度仪维护:
1.仪器应置于干燥洁净的室内,尤其应注意湿度、烟雾对雾度的影响,避免阳光直射和电磁场干扰。
2.被测样品表面应保持清洁,必要时用溶剂或洗涤剂擦清,干透,或用软笔去灰;随机所附雾度片为表面散射处理,易受潮气、湿度、油污、灰尘等影响,清洗时用棉花球分别沾蒸馏水、酒精、香蕉水反复轻擦数次,数据不再变时,即为清洗完好。
3.开机时建议至少预热20min。