一种非接触式分光测色仪的制作方法

本实用新型涉及颜色检测技术领域，尤其是涉及一种非接触式分光测色仪。

背景技术：

公知的，在造纸印刷、纺织印染等行业中，对产品的颜色有着严格的要求，因此需要对产品进行严格的颜色检测，传统检测颜色的方式有接触式颜色测色法和人工目视测色法；其中接触式颜色测色法需要工人使用台式测色仪或者手持式色差计等仪器设备对被测产品进行颜色检测，但是这些仪器在检测产品颜色时会对被测产品的表面施加一定压力，因此容易损坏产品，从而影响待测产品的质量；而人工目视测色法是通过工人进行目视测色，虽然避免了对产品的损坏，但是该方法的测色准确度低，并且费时费力，此外，上述方法都只能够对离开生产线的产品进行检测；因此，市场上需要一种能够在检测产品颜色时不与产品进行接触、能够准确检测产品颜色，并且能够对生产线上的产品进行颜色测量的装置。

技术实现要素：

为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种非接触式分光测色仪。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种非接触式分光测色仪，其特征是：包含上封盖、壳体和下封盖；所述上封盖设有通过控制电缆对应与外部控制单元连接的电气控制线缆连接器，和通过网线对应与上位机连接的以太网通讯线缆连接器；所述壳体内安装有垂直于下封盖的电气安装板和光机安装板；所述下封盖的盖面设有测量通孔；所述电气安装板上安装有具有数据运算处理功能的电气控制板和电气转接板；其中电气转接板通过控制电缆与电气控制线缆连接器对应连接，且电气转接板通过数据传输电缆与电气控制板对应连接；电气控制板上安装有以太网通讯接口，该通讯接口通过数据传输电缆与以太网通讯线缆连接器对应连接；所述光机安装板上安装有用于照射被测产品的照明光纤探头、全光谱LED光源、光纤光谱仪、光电转换模块、聚光透镜和反射测量探头光路组件，其中聚光透镜镜面的一端与测量通孔相对应，聚光透镜镜面的另一端与照明光纤探头的照明端相对应，且照明光纤探头的光源接收端与全光谱LED光源对应连接，反射测量探头光路组件内设有用于接收被测物体反射光的测量光纤探头，反射测量光纤探头的测量端与下封盖的测量通孔对应垂直，反射测量光纤探头的反射端与光纤光谱仪对应连接，光纤光谱仪与光电转换模块对应连接，光电转换模块通过数据线缆与电气控制板对应连接。

优选的，所述下封盖的盖面设为凹陷结构，且下封盖盖面的一侧边铰接有用于保护测量通孔的镜头防护装置，且镜头防护装置设有能够与下封盖的另一侧边对应卡合的定位装置。

优选的，所述镜头防护装置为板状结构，该镜头防护装置内面设有主动齿轮、与测量通孔相对应的通孔和能够遮挡通孔的防护盖，所述防护盖的一端为能够密封遮挡通孔的圆板，防护盖的另一端设为齿轮端，且该齿轮端能够与主动齿轮对应啮合，主动齿轮的中心设有能够带动主动齿轮转动的转轴，且转轴贯穿镜头防护装置的板面。

优选的，所述主动齿轮对应下封盖的一端面设有凸起，所述下封盖的顶端面设有步进电机，步进电机的驱动端贯穿下封盖，且步进电机驱动端的末端设有能够与主动齿轮的凸起对应卡接的铜套，所述电气安装板上安装有用于控制步进电机的步进电机控制器，且步进电机控制器由电气控制板控制。

优选的，所述镜头防护装置的板面内侧设有用于限制防护盖运动轨迹的限位板。

优选的，所述下封盖的盖面设有用于检测防护盖的位置的接近开关，接近开关由电气控制板控制，且防护盖的顶端面设有能够使接近开关感应的凸起。

优选的，所述反射测量探头光路组件内设有与测量通孔垂直对应的红外距离探测器。

优选的，所述测量通孔设有一层光学防护玻璃。

优选的，所述下封盖的外侧面设有用于吹扫光学防护玻璃的压缩空气快速接头。

优选的，所述下封盖设有接近开关。

由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型公开的一种非接触式分光测色仪，首先由全光谱LED光源向照明光纤探头提供光源，光源通过照明光纤探头的照明端发出照射光，照射光通过聚光透镜照射到被测物体上，被测物体的反射光被反射测量光纤探头的测量端接收，反射光沿着反射测量光纤探头内的光纤通道导入到光纤光谱仪内的光学平台内，光纤光谱仪内的光学平台将反射光经反射准直镜准直及光栅分光后，反射光被分成按一定波长顺序排列的单色光，再由光学平台内的成像物镜聚焦后，投射到光学平台内的CCD阵列的检测面上进行测量；光学平台测量所得的光信号经由光电转换模块转换为电信号，然后以串行的方式高速输出，经过光电转换模块内的运算放大器调整放大后送到光电转换模块内的A／D转换器中；最后光电转换模块输出的电信号通过数据线缆、以太网通讯接口、数据传输电缆和以太网通讯线缆连接器输出至上位机，由上位机的系统软件进行控制和信号采集，从而完成对被测产品颜色的测量和检测；

此外，当不需要本测色仪进行检测工作时，能够通过关闭镜头防护装置，避免测色仪内部侵入粉尘，而且所设限位板保证防护盖关闭后能够完全遮挡测量通孔；并且，所述压缩空气快速接头的进气端通过气管与现场的洁净空气供气装置对应连接，通过供气装置持续对压缩空气快速接头进行供气，能够使压缩空气快速接头的出气端不间断的对光学防护玻璃进行吹气，防止工业现场的粉尘或者潮气对光学防护玻璃造成影响；根据需要，通过步进电机带动主动齿轮端的转动，从而控制防护盖的开启和关闭，进一步提高了本装置的自动化程度，节省了人力物力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为电气安装板的示意图；

图3为光机安装板的示意图；

图4为防护装置的示意图。

图中：1、上封盖；2、电气控制线缆连接器；3、以太网通讯线缆连接器；4、壳体；5、下封盖；6、电气安装板；7、电气控制板；8、电气转接板；9、以太网通讯接口；10、光机安装板；11、全光谱LED光源；12、照明光纤探头；13、光纤光谱仪；14、光电转换模块；15、聚光透镜；16、反射测量探头光路组件；17、反射测量光纤探头；18、主动齿轮；19、防护盖；20、限位板；21、步进电机；22、步进电机控制器；23、压缩空气快速接头；24、定位装置；25、接近开关。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本实用新型，公开本实用新型的目的旨在保护本实用新型范围内的一切技术改进。

结合附图1-4所述的一种非接触式分光测色仪，包含上封盖1、壳体4和下封盖5；所述上封盖1设有通过控制电缆对应与外部控制单元连接的电气控制线缆连接器2，和通过网线对应与上位机连接的以太网通讯线缆连接器3；所述壳体4内安装有垂直于下封盖5的电气安装板6和光机安装板10，所述下封盖5的盖面设有测量通孔；所述电气安装板6上安装有具有数据运算处理功能的电气控制板7和电气转接板8；其中电气转接板8通过数控电缆与电气控制线缆连接器2对应连接，且电气转接板8通过数据传输电缆与电气控制板7对应连接，一方面电气转接板7能够将外部电源提供的24V供电电路转接输入到探头内部并进行电源管理,另一方面电气转接板7能够接受电气控制板8所传输的工作状态信号，并通过数控电缆、电气控制线缆连接器2输出到外部控制系统中，从而实现由外部控制系统对本测色仪的运行进行控制；电气控制板7上安装有以太网通讯接口9，该通讯接口通过数据传输电缆与以太网通讯线缆连接器3对应连接；

所述光机安装板10上安装有用于照射被测产品的照明光纤探头12、全光谱LED光源11、光纤光谱仪13、光电转换模块14、聚光透镜15和反射测量探头光路组件16，并且所述光学部件按照0°/30°照明测量光学几何结构，构成一套完整的分光测色光学结构件，其中聚光透镜15镜面的一端与测量通孔相对应，聚光透镜15镜面的另一端与照明光纤探头12的照明端相对应，且照明光纤探头12的光源接收端与全光谱LED光源11对应连接，反射测量探头光路组件16内设有用于接收被测物体反射光的测量光纤探头17，反射测量光纤探头17的测量端与下封盖5的测量通孔对应垂直，此外，所述反射测量探头光路组件16内设有与测量通孔垂直对应的红外距离探测器，该红外距离探测器能够测量出本测色仪与被测物体之间的距离；根据需要，测量通孔设有一层光学防护玻璃，并且，下封盖5的外侧面设有用于吹扫光学玻璃的压缩空气快速接头23，所述压缩空气快速接头23的进气端通过气管与现场的洁净空气供气装置对应连接，通过供气装置持续对压缩空气快速接头23进行供气，能够使压缩空气快速接头23的出气端不间断的对光学防护玻璃进行吹气，防止工业现场的粉尘或者潮气对光学防护玻璃造成影响；反射测量光纤探头17的反射端与光纤光谱仪13对应连接，光纤光谱仪13与光电转换模块14对应连接，光电转换模块14通过数据线缆与电气控制板7对应连接；

此外，所述下封盖5的盖面设为凹陷结构，且下封盖5盖面的一侧边铰接有用于保护测量通孔的镜头防护装置，且镜头防护装置设有能够与下封盖5的另一侧边对应卡合的定位装置24，当镜头防护装置与下封盖5对应闭合时，该定位装置24能够防止镜头防护装置和下封盖5分离；根据需要，所述镜头防护装置为板状结构，该镜头防护装置的内面设有主动齿轮18、与测量通孔相对应的通孔和能够遮挡通孔的防护盖19，所述防护盖19的一端为能够密封遮挡通孔的圆板，防护盖19的另一端设为齿轮端，且该齿轮端能够与主动齿轮18对应啮合，主动齿轮18的中心设有能够带动主动齿轮18转动的转轴，且转轴贯穿镜头防护装置的板面，通过人工控制转轴使主动齿轮18转动或是通过步进电机21驱动转轴使主动齿轮18转动，从而利用主动齿轮18带动防护盖19的齿轮端转动，最终使防护盖19沿一定轨迹移动，实现开启和关闭测量通孔的功能；

根据需要，所述主动齿轮18对应下封盖5的一端面设有凸起，所述下封盖的顶端面5设有步进电机21，步进电机21的驱动端贯穿下封盖5，且步进电机21驱动端的末端设有能够与主动齿轮18的凸起对应卡接的铜套，该铜套使步进电机21能够精确驱动主动齿轮18转动的圈数，所述电气安装板6上安装有用于控制步进电机21的步进电机控制器22，且步进电机控制器22由电气控制板7控制，通过步进电机21的转动从而带动主动齿轮18的转动，实现防护盖19的开启和闭合；此外，所述镜头防护装置的板面内侧设有用于限制防护盖运动轨迹的限位板20，限位板20的头端对应防护盖19的关闭工位，限位板20的末端对应防护盖19的开启工位；并且，所述下封盖5的盖面设有用于检测防护盖19的位置的接近开关25，接近开关25由电气控制板7控制，且防护盖19的顶端面设有能够使接近开关25感应的凸起；接近开关25位于防护盖19的开启工位，当防护盖19运动至开启工位时，防护盖19顶端面所设的凸起被接近开关25感应，从而使接近开关25向电气控制板7发出信号，使电气控制板7向步进电机控制器22下达停止命令，最终使防护盖19在开启工位处停止；当防护盖19向关闭工位处运动时，通过步进电机控制器22控制步进电机21驱动轴转动相应的圈数，从而控制防护盖19能够将两通孔完全遮挡。

实施本实用新型所述的一种非接触式分光测色仪时，首先由全光谱LED光源11向照明光纤探头12提供光源，光源通过照明光纤探头12的照明端发出照射光，照射光通过聚光透镜15照射到被测物体上，被测物体的反射光被反射测量光纤探头17的测量端接收，反射光沿着反射测量光纤探头17内的光纤通道导入到光纤光谱仪13内的光学平台内，光纤光谱仪13内的光学平台将反射光经反射准直镜准直及光栅分光后，反射光被分成按一定波长顺序排列的单色光，再由光学平台内的成像物镜聚焦后，投射到光学平台内的CCD阵列的检测面上进行测量；光学平台测量所得的光信号经由光电转换模块14转换为电信号，然后以串行的方式高速输出，经过光电转换模块14内的运算放大器调整放大后送到光电转换模块14内的A／D转换器中；最后光电转换模块14输出的电信号通过数据线缆、以太网通讯接口9、数据传输电缆和太网通讯线缆连接器3输出至上位机，由上位机的系统软件进行控制和信号采集，从而完成对被测产品颜色的测量和检测。

本实用新型未详述部分为现有技术。