在涂料、塑料母粒、食品饮料和化妆品行业,颜色往往比成分更早被消费者感知。如何在“秒级"时间内同时获取全光谱反射率曲线、精确 ΔE* 和各类色牢度指数,成为实验室与现场品控的刚性需求。日本 NDK 电色公司推出的 NK1 分光测色计,以“双光束分光+阵列 CCD 接收"为核心架构,用一台手持大小的主机覆盖 360–740 nm 全波段,可在 1.5 s 内输出 CIE Lab、LCh、ΔE00、ΔE94 等 30 余种色度数据,为严苛的色差管控提供了“一键式"解决方案。
一、工作原理:双光束实时补偿,阵列 CCD 全谱瞬捕
光源:脉冲氙灯双闪光设计,闪光经参比光路,第二次闪光经样品光路,通过差分算法实时消除光源漂移、温度漂移和电子噪声,实现 0.01 的重复性 ΔE*。
分光系统:平场凹面光栅(焦距 75 mm)(焦距 75 mm)将 360–740 nm 波段按 10 nm 间隔分光,并在出射焦面放置 256 像素阵列 CCD,一次成像即可获得完整光谱反射率曲线,无需机械扫描。
测量几何:d/8°(SCI/SCE 可切换)积分球照明,Ø50 mm 内壁经 PTFE 整体烧结,反射率≥97 %,确保对高彩度、高对比样品也能捕获漫反射信息。
色度计算:内置 CIE 1964 10° 和 CIE 1931 2° 标准观察者,自动完成光源光谱功率到样品三刺激值的积分,随后转换为 Lab、LCh、ΔE00 等颜色空间,同时给出同色异谱指数 MI。
二、硬件与功能亮点
• 双光束光路:光源只闪一次即可同时采集参比信号,与单光束机型相比,长期稳定性提高 3 倍,年漂移 ΔE*<0.15。
• 阵列 CCD:无运动部件,1.5 s 给出全谱;传统扫描式需 8–15 s,且易受震动影响。
• 360–740 nm 超宽波段:覆盖紫外激发区域,可测荧光增白剂相对强度,满足塑料、纸张 OBAs 评价需求。
• 4 种光源模拟:D65、C、A、F2,一键切换,方便用户在不同销售场景下做同色异谱评估。
• 1.5 s 测量:连同镜面分量(SCI)与排除镜面(SCE)双数据一并输出,节省高光泽样品“两次放样"时间。
• 大容量存储:机内 8 GB NAND,可保存 100 万组样品光谱;USB-C 3.0 回传 PC,CSV/JSON 可选,方便与 ERP/MES 对接。
• 彩色触控屏:5 in IPS,实时显示反射率曲线、Lab 值、色差箭头,支持中文、英文、日文三语界面。
三、性能指标一览
| 项目 | 参数 |
|---|
| 波长范围 | 360–740 nm |
| 波长间隔 | 10 nm |
| 反射率范围 | 0–200 % |
| 重复性(白板 30 次) | ΔE* ≤ 0.01 |
| 台间差 | ΔE* ≤ 0.15(BCRA 瓷砖) |
| 测量孔径 | Ø11 mm(可选 Ø6 mm、Ø25 mm) |
| 测量时间 | 1.5 s(含 SCI/SCE) |
| 光源 | 脉冲氙灯 ≥50 万次 |
| 电池 | 11.1 V / 5000 mAh,连续测量 ≥6 h |
四、典型应用案例
汽车修补漆
酱油色泽分级
荧光塑料母粒
化妆品肤色粉底
五、与主流便携分光仪对比
| 机型 | 原理 | 波长范围 | 重复性 ΔE* | 台间差 ΔE* | 测量时间 |
|---|
| 传统便携单光束 | 单光束扫描 | 400–700 nm | 0.05 | 0.3 | 8 s |
| NK1 | 双光束阵列 | 360–740 nm | 0.01 | 0.15 | 1.5 s |
六、操作与维护要点
• 每日开机用黑白板进行校准,白板需保持干燥无划痕;
• 脉冲氙灯寿命约 50 万次,相当于常规产线 3 年使用,亮度衰减>15 % 时系统会自动提示更换;
• 积分球内壁若被高彩度颜料污染,可用无水乙醇棉签轻拭,切勿用有机硬溶剂;
• 长期不用请取出电池,每季度通电老化 30 min,防止电解电容失效;
• 建议每 12 个月返厂进行波长与反射率标准溯源,确保台间差持续合格。
结语
NDK 电色 NK1 以“双光束补偿 + 阵列 CCD 全谱瞬捕"把实验室级精度浓缩进一台 1.2 kg 的掌中仪器:1.5 s 完成测量,0.01 的重复性,360–740 nm 超宽波段,为汽车涂料、塑料母粒、食品饮料乃至化妆品行业提供了“现场即测、数据即传、色差即控"的一站式颜色解决方案。在“色差零容忍"的智能制造时代,NK1 正成为品牌供应链上下游统一颜色语言的“数字桥梁"。