小型棉花比較測色儀的結構性能簡介
由我所與浙江大學、山東省纖檢所研制的小窗口型棉花比較測色儀，測試窗口面積為100 x 100}n1=自動化程度。本儀器是在消化與吸收美國I}.V.I0}0型棉花比較測色儀的基礎上，進行設計與研制的，并于最近由山東省經委委托山東省標準計量局組織鑒定，鑒定認為：達到八十年代國際同類產品的先進水平，填補了國內空白。現將儀器的原理、結構、性能簡介如下。
一、原理
棉花色澤的測量應歸結為應用色度學的基本原理測量棉花的明度、色調與飽和度，一個物體的顏色，如果用色度學的術語來描述時，可用三個基本參數表示它的特性，即明度、色調、飽和度。鑒于棉花的色調比較一單一，基本上是白中帶黃，因此可簡化為用明度和黃色飽和度兩個參數{一苗述。
由于人眼對顏色明度、飽和度的分級不存在線性關系，在色度學研究中提出了很多顏色空間，亨特< Hunter）系統是其中之一。美國材料試驗協會AS1'MD2253-81《尼克松-亨特棉花比較測色儀測定原棉色澤的試驗方法》中采用了亨特系統：亨特系統R},b與國際照明委員會CIE1931色度系統存在下列關系式：
Ra=Y
于是應用CIE 1931系統測量出棉花的Y, Z二個刺激值，就可以計算出棉花的反射率（R,}）和黃度（+b）參數，用Rd和+b代表棉花色澤的特性，并作為分級的依據。
二、結構應用
光電積分法測量棉花的色參數是按CIE推薦的450/0.照明測量幾何條件（見圖1），光路中的孔徑角等等應符合CIE文件N015, 2 < 1986）的要求。儀器的工作過程如下，對稱的光源1; 2（為標準A光源）以450方向照明棉花樣品，由棉花表面漫反射的光在�！胺较虮籝和Z探測器接收，測量系統啟動后，探測器的光電信號分別被放大，微機系統通過接口電路、A/D變換器和模擬開關對Y, Z探測器采樣，然后微機軟件處理采樣信號，輸出R,}和十h參數，并于顯示器顯示圖形及參數。有關器件及其功能說明如下：
1.光源 采用石英外殼光效較高的鹵電鎢燈，色溫為2856K,功率50}7p',由穩壓源供電。光源以樣品法線45”方向二邊照明樣品，窗口的照明均勻度好。
2.光欄 儀器中應用很多結構合理的光欄，使得外界雜散光不易進入測量系統，提高了儀器的測量精度。
3.快門 由于棉花比較測色儀周圍環境溫度的變光化，性能良好的運算放大器也會有少量漂移，為了消除這些稱為暗電流“本底”的干擾信號，設置了一個快門，在儀器進行正常測試之前，關閉快門，微機對暗電流“本底”采樣，在以后的測試過程中扣除“本底”,獲得正確的樣品信號，達到零位自動校正，這樣可以保證儀器有高的重復精度。
4.光探測器 采用了高靈敏度的硅光電器件，在其前面選置若干片大小相同、牌號不同、厚度不同的色玻璃濾色片，這些濾色片構成的濾光器改變入射光的光譜功率分布，從而使濾光器和光探測器組成“探頭”
5.A/D轉換電路 選用逐次逼近式A/D轉換器，它的轉換速度為25},s,器件內部自帶參考電源，其溫度穩定性好，芯片內部包含有微機接口邏輯，可以方便地與微機總線聯接。
6.儀器的校準與定標 白校定標需要·五塊色板對儀器進行校正。校正過程是通過儀器軟件實現的，自校時首先測量某一己知Y, Z刺激值的白板，從健盤上輸入白板的參數，然后測量白板，計算機將計算放大器對該白板的修正量，然后再分別側‘量其余若干塊標準色板，對儀器的備色區進行正確的修正計算，儀器即達到標準使用狀態。
7.光源色溫校正 由于棉花比較測色儀測量系統是一個開環系統，除了光源供電系統要求很高的穩定度以外，隨著儀器使用時間的延長，光源的色溫也會發生變化，這一變化將會破壞儀器的光譜響應特性，為保證儀器光譜響應特性的恒定，在微機系統中設置光源色溫校正軟件，儀器經過一定時間運行后，利用色溫校正軟件使光源的色溫重新工作在A標準光源狀態。
