多角度分光色差儀的短期重復性&臺間差測試

[摘要]：

通過正確的方法進行多角度分光光度儀的短期重復性以及臺間差測試。

[關(guān)鍵詞]：

短期重復性、內(nèi)部設備臺間差，內(nèi)部型號臺間差，多角度分光光度儀

[正文]：  

在我們使用多角度分光光度儀進行測量得到數(shù)據(jù)的過程中，不管是人員誤差還是設備誤差，都是無法避免的，而我們的目標是要得到穩(wěn)定而準確的數(shù)據(jù)，因此我們的優(yōu)質(zhì)方式，就是盡量減少誤差。

對于總計誤差，會有幾個因素的影響，如操作人員影響，內(nèi)部設備臺間差或內(nèi)部型號臺間差，設備的短期重復性以及再現(xiàn)性。

特性釋義：

   內(nèi)部設備臺間差（IIA）：同一型號設備在同一樣品上測量的一致性。

   內(nèi)部型號臺間差（ITA）：不同型號設備在同一樣品上測量的一致性。

   短期重復性：設備測量樣品時不移動，測量多次數(shù)據(jù)得到的差異。

圖1

如果我們對誤差進行量化，那么在我們的視覺容忍度中，有30%的差異可能來自于誤差。

假設我們對于顏色的視覺容忍度為ΔE*小于1的話，那么在測量過程中的總計誤差應小于30%，也就是人為誤差加上設備的差異應當小于0.3，誤差中設備的短期重復性以及臺間差的大小會直接影響到總計誤差。那么我們來研究多角度分光色差儀的短期重復性以及臺間差就十分的有必要了。

下面我們先了解一下多角度分光光度儀光學結(jié)構(gòu)。多角度分光光度計通常的光路結(jié)構(gòu)如下圖所示：

圖2

通常我們控制的是5個角度的顏色數(shù)據(jù)，這里就以5角度結(jié)構(gòu)為例，可以看到，光源位于與法線呈45o位置，共有五個接收器，這五個接收器分別與鏡面反射線呈15o、25o、45o、75o和110o。其比單角度結(jié)構(gòu)儀器多了4個接收器，其測量的是不同角度的散射光。

45°照明時，為了區(qū)分這些角度，依次將其表示為： 45as15，45as25，45as45，45as75，45as110， as之前的數(shù)字表示光源與法線的角度值，as之后的數(shù)字為接收器與鏡面反射光的角度值。

這里要值得注意的是設備的光源方向性，如光源結(jié)構(gòu)圖所示，光源是在儀器的一側(cè)，而并非是在測量點的正上方，儀器旋轉(zhuǎn)90°或180°測量，那就相當于光源位置以及觀察角度都發(fā)生了變化，會導致測量數(shù)據(jù)的差異。所以在進行臺間差對比的時候首先兩臺儀器的照明方向需保持一致。

下圖為我司幾代多角度分光光度儀的照明示例：

1.     短期重復性測試方法：

測試準備：

l   素色白色板一塊

l   板材為理想均勻的色板

l   將儀器放置在樣板中心

l   觸發(fā)測量時不移動儀器

測試方法：

1.進行10次連續(xù)測量

2.計算10次測量的平均值

3.計算平均偏差。

評判：

素色白  45as45< 0,02 ΔE*

范例：MA-5QC 重復性測試

2. 臺間差測試方法

臺間差測試步驟方法

l   選擇相同型號或者不同型號設備兩臺

l   選擇代表顏色程序的樣本集（至少5個）

l   將每臺儀器置于樣品中心測量

l   如果可能的話，使用定位器進行重復測量，找出每個儀器相同的測量點

l   注意測試設備的照明方向需保持一致

l   每個儀器觸發(fā)三次測量

l   計算每臺儀器的平均值

l   計算兩者平均值之間的差異

由于珠光漆、金屬漆的隨角異色特性需要控制多個角度，同時顏色數(shù)據(jù)受色漆膜厚的均勻性影響相對素色漆更敏感，故測試步驟中通過三次測量取平均值來減少此影響。

小結(jié)建議

在我們平時使用多角度分光光度儀測試中,短期重復性和臺間差作為影響總計誤差的主要因素之一，使得我們選擇設備時就需要選擇短期重復性和臺間差都非常出色的設備來讓我們測試時的誤差盡量小。而經(jīng)過本文我們就可以了解到設備的短期重復性以及臺間差的數(shù)據(jù)應當如何進行測試了，對于我們評判自己的設備穩(wěn)定性具有實際的參考意義。

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