专利名称：色度比色测定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液体色度测定装置，特别是一种液体色度比色测定仪。
对液体的色度测定一般分为二大类，一类是用光谱光度计或分光光度计进行光谱扫描，建立波长和透光率二维关系，再经数据处理获得色度刺激值和色度量值，这种方法测定精度高，但操作繁琐，所用仪器昂贵，色度量值概念因数据处理的数学模型而异，不直观。另一种类是比色法，直接比较被测试样与标准式样在测定光谱下的透射率，从而建立相对色度量值。这类测定方法，所用仪器一般较简单，操作方便，色度量值概念直观，容易得到推广，根据朗伯－比耳定律，还可借助试样浓度、透光光程与透光率的关系来确定色度量值。常用色度测试有以下几种。铂钻标准系列比色法常用于水和废水的色度测定，此方法只适用于天然水和淡黄色废水的色度测定，且试剂价格较贵。稀释倍数法也被用于色度测定，被测样品被稀释到直至与标样的颜色一致，由此确定样品的色度，此法的测量随机误差较高，尤其在高色度液体的测量时，误差更大。申请号87208540U的中国专利中公开的液体现场测定仪，利用改变被测样品透光光程的方法来获得样品对标样的相对色度值，同样存在测量随机误差较大等缺点，一般只能作为色度的辅助测定手段。
本实用新型的目的在于提供一种液体色度比色测量仪，测量操作简便，速度快，具有较小的测量随机误差，而且适用范围广。
本实用新型的任务通过以下方法来实现，一种主要由光源、比色容器、单色光器和目测光学系统按序排列组成的比色仪，其主要特点是所述的比色容器是一对完全相同的平行设置的比色容器，所述单色光器由可更换的标准滤色片系列组成，每一组标准滤色片系列包括同一色调下的若干不同色度的滤色片，每片滤色片消光值均经标定。
为增加比色的目测对比效果，所述的目测光学系统包括一个集光棱镜，该棱镜由两块对称的折射棱镜对称粘合成一体。二个平行比色光路经集光棱镜后形成一个准椭圆形视野，以利于自视比色。
所述的标准滤光片可以由不同色度的透明滤色纸夹持在双层无色平板玻璃间而制成，这种滤色片制作成本低，色调及色度选择范围广，可满足本色度比色仪的特殊需要。
单色光器滤色片的更换方法可采用下述两种，一种是简单插片方式，即将滤色片制成带手柄的插片形式，在比色仪的集光棱镜与比色容器之间开有插片槽。另一种是转盘方式，转盘的旋转中心设在被测样品比色容器的中心线上，转盘上设有一个中央无色玻璃透光孔，一组圆形标准滤色片系列，均布在转盘中央孔的同心圆周上，该圆的半径等于两比色容器的中心线距，一组与标准滤色片系列数目相同的读数片，镶在转盘盘面的外圆周对应部位上。
本实用新型是利用被精确标定的滤色片作为比色的参照基准。标准滤色片系列的标定包括色调和色度量值两个方面。一种较简单的滤色片标定方法是 色调由对应的主波长规定，例如可将“红色”的主波长范围定于620－700毫微米，“蓝”色的主波长范围定于465－482毫微米。将同一色调的不同浓度标样，在其主波长范围内分别测定被标滤色片的消光值E，即可获得经标定的标准滤色片系列。
用被精确标定的标准滤色片系列，经选择后置于标样比色光路上，可获得与被测试样接近的比色效果，从而确定色度。这种方法虽不具有色度连续测试性能，但它比变换浓度或变换光程法的常规比色测试随机误差要小。换言之只需要标准滤色片系列的色度分档足够细，标定足够精确，那么这种比色法的色度分辨灵敏度和精度可得到满足。同时将标准滤色片和标样相结合直接对试样比色，色度测试的量度概念十分直观明确，这一特点将有利于色度量值统一标准的建立。最后本实用新型装置结构较简单，制造成本低，可广泛用于环保事业中的水质色度测试及食品、化工行业液体色度测定。
以下结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明。
图1是横式色度比色仪主剖视图。
图2是图1的A－A视图。
图3是滤色插片结构简图。
图4是纵式色度比色仪主剖视图。
图5是转盘式滤色片架盘面布置图。
图1是横式色度比色仪的主视图，图2是图1的A－A剖视图，在图1和图2中光源1、比色容器3、滤色片5、集光棱镜15、接目透镜16、水平横向排列，光源1为日光灯管，经两个透镜2产生两平行光路。两个形状相同的矩形比色容器3平行设置在上述光路上，其中一个容器盛标样，另一个盛被测液体。滤色片5为插件，插入插片槽17内。集光棱镜15由两块形状对称的折射棱镜粘合而成。透过比色容器3的光路经通光孔4，滤色片5让无色平板玻璃14直到达集光棱镜15，集光棱镜15将平行光路折射向接目透镜16方向，测试时可在视野中出现准椭圆形色像，这种色像有利色度差别的目测比较。放置比色容器3的仪器框架底部和侧部均用黑色档光材料制成，比色容器3的中间也用档光材料隔开，框架顶部是转盖7，同样用档光材料制作，这些措施可防止测试时内部光线的相互干扰和外界光线的干扰，由于这种比色仪需使用多组滤色片系列，在仪器的底部和两侧面可设置贮片盒11，贮片盒11内设有片隔12，以利于滤色片分类贮存和取存操作。
图3是玻璃纸滤色插片结构图，插片5的手柄6和框架8用黑色材料制成，彩色透明玻璃纸10夹持在两平板无色玻璃9中间，然后固定在框架8上，手柄6的面上贴有该滤色片主波长及色度量值的标记。
这种比色仪使用时在盛被测试样的比色容器光路上，插有无色插片，然后选择一组合适色调的滤色片系列，由浅至深插入标样比色容器光路上的插槽内进行色度比色目测。
另一种纵式色度比色仪如图4所示。图中光源1、透镜2、比色容器3、通光孔4、集光棱镜15和接目透镜16垂直排列。在光源1的上部设有白色透光玻璃18。在白色透光玻璃18与透镜2之间为自然光采光室，外部光线经侧透光玻璃19射入采光室，这是为比色仪在现场利用自然光源进行比色分析而设计的。比色容器3采用比色试管，试管间加有黑色材料制成的隔板20。整个比色仪的上部包括目测光学系统和滤色片转盘21等为一可开启的转盖装置，开启后可取放比色试管3。转盘21设在转盖装置的上盖板23和下盖板24之间，并架持在下盖板上的支撑转环架22上，可绕转环架22中心旋转。转盘21上还设有定位珠25，与上盖板的凹腔配合，起旋转定位作用。下盖板24还可与上盖板23经转轴26分开，用以更换滤色转盘21。上盖板23上还设有色度量值数读数窗口27。滤色片13，色度量值镶片28和中央透光玻璃29在转盘21的盘面上分布状况如图5所示。
图5中转盘21中央为一无色透光玻璃29，一组同色调不同色度的透明滤色片13均布在转盘21的一个同心圆周上，该圆的半径与两个比色试管中心线间距相同。一组与滤色片数目相同的色度量值读数片28镶在转盘21的外部同心圆周上，每个镶片28和对应滤色片13的位置关系与上盖板23的读数窗口27和滤色片通光孔4的位置关系一致。
这种比色仪可配备若干个不同色调的滤色片转盘，以扩大使用范围。由于采用了上述转盘机构，操作比较方便，特别适合现场使用。拨动转盘21，使不同色度的滤色片13置于标样试管光路，即可进行色度比色测定。目视色度一致后，从读数窗口27可直接读得被测试样的色度量值。所述的滤色片13可采用光学滤色片或透明滤色纸，如同图3所介绍的，后一种情况可明显降低制成成本。
权利要求1.一种液体色度比色仪，主要包括光源，比色容器，单色光器和目视光学系统，其特征在于A、所述的比色容器是一对完全相同的盛液容器，平行设置在比色仪的二条平行光路上；B、所述的单色光器由可更换的标准滤色片系列组成，每一组标准滤色片系列包括若干片色调相同而色度不同的滤色片，每片滤色片消光值均经标定。C、所述的目视光学系统包括一个集光棱镜，该棱镜由二块形状对称的折射棱镜对称粘合而成，棱镜的折射集光光路，向着接目透镜方向。
2.按权利要求1所述的色度比色仪，其特征是所述的标准滤色片夹持在两平板无色玻璃之间的透明滤色纸。
3.按权利要求1或2所述的色度比色仪，其特征是所述的单色光器由滤色插片和设在集光棱镜和比色容器之间的插片槽组成。
4.按权利要求1或2所述的色度比色仪，其特征是所述的单色光器是设在集光棱镜和比色容器之间的滤色片转盘，转盘的旋转中心与一个比色容器的中心线共线，转盘上设有一个中央无色玻璃透光孔，一组圆形标准滤色片系列，该组滤色片均布在转盘的一个同心圆周上，该圆周半径与两平行比色容器中心线距相同，一组与所述滤色片系列数目相同的色度量值读数片，镶在转盘面外圆周的对应部位上。
专利摘要本实用新型涉及一种液体色度比色仪，其特点是使用若干组滤色片系列，每组滤色片包括同一色调下的若干不同色度量值的滤色片，所有滤色片均经色度标定，将这种滤色片置于标样光路上，与平行设置的被测试样光路进行目测比色，目测光学系统中还包括一个集光棱镜，可获得对比性较强的准椭圆形比色视野，这种比色仪结构简单，色度测定精度较高，操作方便，可用于水质和废水色度测定以及食品、化学行业的液体色度测定。
文档编号G01J3/51GK2068676SQ90200178
公开日1991年1月2日 申请日期1990年1月11日 优先权日1990年1月11日
发明者张志刚, 刘俊良 申请人:河北建筑工程学院