Espectrofotômetro: aplicações e considerações de medição

A espectrofotômetro é um instrumento usado para medir a potência espectral refletida e as características da luz dos objetos para determinar seus valores de cores padrão. No entanto, os resultados da medição podem variar devido a diferenças nos métodos de cálculo da diferença de cor e na seleção da fonte de luz. Portanto, é crucial selecionar cuidadosamente fórmulas de diferença de cor e fontes de luz apropriadas ao usar um espectrofotômetro.

Um espectrofotômetro é normalmente usado para medir características de cor e refletância de objetos, fornecendo vários valores numéricos para descrever a cor e a diferença de cor dos objetos.

Aqui estão os valores que um espectrofotômetro geralmente pode medir:

 • Valores de tristímulos: Mede a intensidade da luz refletida de objetos em diferentes comprimentos de onda, calculando os valores de tristímulos RGB percebidos pelo olho humano.
 • Coordenadas de cromaticidade: calcula coordenadas de cromaticidade com base em valores tristímulos medidos, geralmente representados como coordenadas xyY ou Lab. Essas coordenadas descrevem o tom da cor, o brilho (xyY) e incluem componentes de luminosidade (L), vermelho-verde (a) e amarelo-azul (b) (Lab).
 • Índices de cores L, a, b: o valor L indica brilho, o valor a indica vermelho-verde e o valor b representa amarelo-azul no espaço de cores Lab, quantificando as características das cores com precisão.
 • Diferença de cores: Mede diferenças de cores entre amostras, normalmente representadas por ΔE (Delta E), refletindo a diferença geral de cores entre duas cores. Valores adicionais como ΔL, Δa, Δb indicam diferenças de brilho, vermelho-verde e amarelo-azul, auxiliando na avaliação da similaridade ou variação de cores.

Essas medições e análises auxiliam na determinação da cor padrão, na avaliação das diferenças de cores e no ajuste da consistência das cores durante os processos de produção. Ao usar um espectrofotômetro, é essencial selecionar parâmetros de medição e espaços de cores apropriados com base nas necessidades específicas da aplicação para garantir medições de cores precisas e confiáveis.

Componentes de um espectrofotômetro:

 . Fonte de luz: Utiliza fontes de luz padronizadas, como lâmpadas incandescentes, lâmpadas de xenônio ou LEDs, para iluminar o objeto em teste, com estabilidade e características espectrais que afetam os resultados da medição.
 . Esfera Integradora: Uma cavidade de reflexão esférica com paredes internas altamente refletivas mistura e difunde uniformemente a luz refletida ou transmitida da amostra, garantindo distribuição uniforme de luz, minimizando os efeitos da fonte de luz e proporcionando um ambiente de medição estável.
 . Sensor: Captura a luz refletida ou transmitida pela amostra e a converte em sinais elétricos. Os tipos de sensores comuns incluem fotodiodos ou matrizes de fotodiodos que detectam informações espectrais em diferentes faixas de comprimento de onda.
 . Detector: Recebe sinais elétricos do sensor e os converte em sinais digitais para análise por computador ou unidade de processamento de dados.
. Modos de medição/observação: Os espectrofotômetros são classificados em “0/45 graus” e “d/8 graus” com base nos modos de medição/observação: “0/45 graus” mede a refletância da superfície com luz incidente a 0 graus e detectada a 45 graus. “d/8 Graus” mede transmitância e refletância com incidência de luz difusa e ângulos de detecção de 8 graus.
 . Análise espectral: Os espectrofotômetros analisam parâmetros e curvas espectrais em diferentes bandas, normalmente variando de 380nm a 740nm, cobrindo a maior parte do espectro visível. Diferentes modelos de instrumentos podem ter diferentes faixas e resoluções de banda.

A espectrofotômetro desempenha um papel crucial nos campos industrial e científico, usado principalmente para medir diferenças de cor entre amostras padrão e de teste, fornecendo valores de diferença de cor e valores de cromaticidade para analisar e controlar problemas de desvio de cor para garantir estabilidade e consistência da qualidade do produto. Além dessas aplicações primárias, o espectrofotômetro tem os seguintes usos principais:

. Combinação de cores: Os espectrofotômetros ajustam a correspondência de cores do produto medindo os valores de diferença de cor, permitindo o ajuste preciso da intensidade da cor para atender aos requisitos do projeto e garantir a consistência da cor entre os produtos.
. Análise de cores: Ao analisar os valores de cromaticidade das amostras, os espectrofotômetros fornecem informações detalhadas sobre os atributos das cores das amostras, como brilho, matiz e saturação, ajudando os usuários a compreender e comparar as diferentes características das cores das amostras de maneira eficaz.
. Teste de brancura e amarelecimento: Os espectrofotômetros medem os valores de brancura e amarelecimento das amostras, avaliando a pureza e o brilho da cor, o que é particularmente importante em indústrias como papel, revestimentos, plásticos e outras aplicações críticas para cores.
. Controle de qualidade de cor: Os espectrofotômetros permitem medição e comparação precisas da cromaticidade da amostra e dos valores de diferença de cor, auxiliando as empresas a obter controle de consistência de cor, identificando e resolvendo prontamente problemas de desvio de cor para melhorar a qualidade do produto e do mercado

Avaliação de diferença de cores para produtos plásticos:

• Vinculando Matérias-Primas e Processos de Produção: A diferença de cor dos produtos plásticos está intimamente relacionada à qualidade das matérias-primas e aos processos de produção. Os espectrofotômetros ajudam a detectar e quantificar o impacto de diferentes lotes de matérias-primas ou variações do processo de produção na cor do produto. Isso auxilia o pessoal de produção no ajuste das proporções de matéria-prima e dos parâmetros do processo para minimizar problemas de desvio de cor.
• Habilitando análise baseada em dados: Espectrofotômetros quantificam parâmetros de cor de produtos plásticos, como brilho (L), valor vermelho-verde (a) e valor amarelo-azul (b) no espaço de cores Lab, gerando dados que permitem a comparação de diferenças de cores entre diferentes lotes ou condições de produção.
• Facilidade de uso e alta precisão: Os espectrofotômetros oferecem operação simples e alta precisão, facilitando a medição rápida e precisa das diferenças de cor em produtos plásticos. A comparação dos valores de diferença de cores entre amostras ajuda a garantir a consistência e estabilidade das cores entre os produtos.
• Calibração Automática e Praticidade: Os espectrofotômetros modernos geralmente apresentam calibração automática, garantindo precisão e estabilidade de medição. Esses instrumentos são altamente práticos, capazes de operar de forma estável em ambientes de produção industrial, ajudando as empresas a melhorar a eficiência e reduzir os custos de produção.
• Melhorar a qualidade do produto e a redução de custos: A medição e análise oportuna e precisa das diferenças de cor em produtos plásticos usando espectrofotômetros auxilia as empresas a melhorar a qualidade do produto, reduzindo as taxas de desperdício causadas por desvios de cor, reduzindo os custos de produção e melhorando a competitividade e a imagem de mercado.

Aplicações e considerações de medição de cores na indústria têxtil:

. Medição da resistência do corante: Usando espectrofotômetros, o corante padrão armazenado em um banco de dados pode ser comparado com o corante recém-adquirido. Medindo as características de cor de ambos, pode-se determinar a porcentagem da resistência do corante recém-adquirido em comparação com o corante padrão. Esses dados são usados ​​para ajustar as fórmulas de produção para garantir que a qualidade do tingimento atenda aos requisitos.
. Determinação da adequação do produto ou da amostra: Os espectrofotômetros podem determinar com rapidez e precisão se os produtos ou amostras produzidos atendem aos padrões de design ou de cores especificados pelo cliente. Esta avaliação rápida ajuda as empresas a ajustar rapidamente os processos de produção para garantir a qualidade do produto.
. Avaliação da diferença de cor, resistência ao desbotamento, resistência a manchas, amarelecimento, brancura e brilho dos tecidos: Os espectrofotômetros podem avaliar vários aspectos de cor e qualidade em tecidos, incluindo medição de diferenças de cor entre tecidos, avaliação de resistência ao desbotamento e manchas e medição de indicadores de amarelecimento, brancura e brilho. Em comparação com a observação humana, os espectrofotômetros fornecem resultados de medição mais precisos e objetivos, particularmente sensíveis e confiáveis ​​para detectar pequenas diferenças.
. Melhorando a eficiência da produção e o controle de qualidade: Através da aplicação de espectrofotômetros, as empresas podem obter monitoramento e controle precisos dos corantes e da qualidade do produto, identificando e resolvendo prontamente problemas no processo de produção, melhorando a eficiência da produção, reduzindo as taxas de desperdício, garantindo a estabilidade da qualidade do produto e aumentando a competitividade.

Considerações:

• Amostras finas e esparsas: Se as amostras forem muito finas ou esparsas, recomenda-se a estratificação várias vezes até que o valor da medição se estabilize e permaneça inalterado. Evite amostras excessivamente frágeis para garantir estabilidade e precisão da medição.
. Tamanho pequeno da amostra: Se as amostras forem muito pequenas para medição direta, considere usar um pano colorido como suporte ou criar uma moldura preta para proteger a amostra para medição. Um pequeno orifício ligeiramente menor que o tamanho da amostra no centro da moldura permite o teste após a calibração, garantindo a precisão da medição.
• Tecidos de pilha ou carpete: Para tecidos como pêlo ou carpete com fibras elevadas, penteie as fibras cuidadosamente e coloque o vidro óptico na superfície do tecido para medição após a calibração. Se todo o tecido consistir no mesmo tipo e lote de matéria-prima, o teste poderá ser realizado no verso do tecido.
• Medição da Cor do Fio: Para amostras de fios, enrole o fio cuidadosamente em torno de uma placa de fios especializada antes da medição. Preste atenção para manter uma tensão moderada durante o enrolamento do fio e garanta uma tensão consistente para evitar erros de medição e garantir uma medição precisa da cor do fio.

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