CN203688071U - 一种光纤数字便携式测色仪 - Google Patents

Abstract

一种光纤数字便携式测色仪，属于光学颜色测量装置领域。包括发射光纤、耦合透镜、LED白光光源、稳压电源、接收光纤、准直透镜、光阑、TCS230颜色传感器、单片机、RS232串口、液晶显示屏，发射光纤通过传光光纤与接收光纤柔性连接，且发射光纤和接收光纤构成探头；耦合透镜位于发射光纤和LED白光光源之间；LED白光光源通过电源线与稳压电源连接；准直透镜和光阑位于接收光纤和TCS230颜色传感器之间；单片机通过数据线分别与RS232串口和液晶显示屏连接。本实用新型的测色仪具有结构简单、灵敏度高、抗干扰能力强、体积小、多角度测量等特点，可广泛应用于临床牙齿测量配色和美容美白检测等医学领域。

Description

一种光纤数字便携式测色仪

技术领域

本实用新型属于光学颜色测量装置领域，特别是涉及到一种光纤数字式灵巧型测色仪。 

背景技术

颜色测量广泛应用于环境监测、化学组分判别、临床牙齿测量配色和美容美白检测等多种技术领域。但是现有技术当中的颜色测量仪器通常采用各种光谱仪来进行测量。而现有技术当中的光谱仪一般结构复杂、体积庞大、成本高，不适用于常规的颜色检测。在使用光谱仪测量时其操作方法通常采用人的肉眼直接进行观察，由于不同的测量人员存在着个体之间的差异，所以测量结果就不可避免的会引入主观判断误差。 

现有技术当中的测量方法并不统一，大多因人而异，所以灵敏度也是因人而异。在应用大体积的光谱仪进行测量时，经常会出现角度局限、干扰源较多的现象。 

综上所述，本技术领域亟需要一种新的技术方案来解决这个问题。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题为：提供一种结构简单、灵敏度高、抗干扰能力强、体积小、多角度测量的一种小型化便携式光纤测色仪。 

为了达到本实用新型所要解决的技术问题，设计一种光纤数字便携式测色仪，包括发射光纤、耦合透镜、LED白光光源、稳压电源、接收光纤、准直透镜、光阑、TCS230颜色传感器、单片机、RS232串口、液晶显示屏，所述的发射光纤通过传光光纤与接收光纤柔性连接，且发射光纤和接收光纤构成探头；所述的耦合透镜位于发射光纤和LED白光光源之间；所述的LED白光光源通过电源线与稳压电源连接；所述的准直透镜和光阑位于接收光纤和TCS230颜色传感器之间；所述的单片机通过数据线分别与RS232串口和液晶显示屏连接。 

所述的LED白光光源发出的光束经过耦合透镜聚焦耦合，聚焦耦合后的光束通过发射光纤照射到被测物体，进行主动式照明。 

所述的探头前安装有伸缩套筒，且探头位于该伸缩套筒内部3mm～5mm处。 

所述的接收光纤出射端出射的光束经过准直透镜准直。 

所述的单片机通过数据线与键盘相连。 

所述的单片机通过RS232串口与上位计算机连接。 

所述的单片机通过数据线与TCS230颜色传感器进行数据传输连接，且TCS230颜色传感器将光信号转换为数字脉冲信号通过数据线传输至单片机。 

通过上述设计方案本实用新型可以带来如下有益效果： 

与传统的测色设备相比本装置有以下优点 

(1)体积小巧采用体积小巧但精确度很高的TCS230颜色传感器，并采用低功耗的单片机及周边处理电路，采用高集成度PCB板制作，使在满足功能的同时，体积变小并且功耗大为降低，同现在市场上同类的检测装置比较起来，在体积，功耗和精度上同时得到了很大的提升。 

(2)光纤传导采用光纤传导，大大提高了光源的利用率，也减小了光在光路中的损耗。在检测中由于光纤的柔软可以大大提高工工作效率，同时也使整个产品更加紧凑。探头为柔性连接的光纤探头，可以任意方向弯曲，满足不同角度测量要求功能，探并可深入腔孔内部及弯曲管道进行探测。 

(3)采用RGB程序自动对比采用RGB程序自动对比测量颜色和事先录入的比色卡的颜色RGB参数，精确对应所测颜色的比色卡等级，大大降低了人眼所造成的误差，使结果更加客观，更具参考价值，而且判读速度更加迅速。 

(4)探头前有可伸缩套筒，金桔外部光线调节套筒长度使探头具有屏蔽杂光功能，不受外部环境的影响，套筒前端可以安装软塑料或者猪鬃套等其他材料的头套，以适应不同检测表面的要求。 

本实用新型的光纤探头可以任意弯曲，满足不同角度测量，且能够深入被测物腔孔内部进行探测；探头前有可伸缩套筒，探头隐藏于套筒内3mm～5mm,探头不受外部环境的影响；套筒前端安装软塑料或者猪鬃套的头套，以适应不同表面的检测；根据被测对象的不同，输入不同形式的比色卡模块，单片机对检测结果进行自动判别检测，避免人为主观因素引起的判读误差。 

本实用新型的测色仪具有结构简单、灵敏度高、抗干扰能力强、体积小、多角度测量等特点，可广泛应用于临床牙齿测量配色和美容美白检测等医学领 域。 

附图说明

下面结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。 

图1为本实用新型的结构框图。 

图2为本实用新型的结构示意图。 

图中1-发射光纤、2-耦合透镜、3-LED白光光源、4-稳压电源、5-接收光纤、6-准直透镜、7-光阑、8-TCS230颜色传感器、9-单片机、10-RS232串口、11-液晶显示屏。 

具体实施方式

如图所示为克服传统仪器在测量颜色上的不足，利用光纤传感技术和计算机测色配色技术发明出一种小型化便携式光纤测色仪。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光纤数字式灵巧型测色仪，该测色仪由发射光纤1、耦合透镜2、LED白光光源3、稳压电源4、接收光纤5、准直透镜6、光阑7、TCS230颜色传感器8、单片机9、RS232串口10和液晶显示屏11所组成；其中发射光纤1和接收光纤5组成探头；LED白光光源3通过发射光纤1对被测物体进行主动式照明，探头采用光纤柔性连接，光纤探头可以任意弯曲，满足不同角度测量，且能够深入被测物腔孔内部进行探测；探头前有可伸缩套筒，探头隐藏于套筒内3mm～5mm,探头不受外部环境的影响；套筒前端安装软塑料或者猪鬃套的头套，以适应不同表面的检测；根据被测对象的不同，输入不同形式的比色卡模块，单片机对检测结果进行自动判别检测，避免人为主观因素引起的判读误差。 

本实用新型是这样工作的，将Y型传导光纤靠近被测样品上，打开光源开关，LED白光光源3发出的白光经耦合透镜2，进入发射光纤1，并从传导光纤的公共端出射照到被测对象上，反射光被光纤二次接收，经接收光纤5和准直透镜6及光阑7后照射到TCS230颜色传感器8上。 

本实用新型的光纤探头可以任意弯曲，满足不同角度测量，且能够深入被测物腔孔内部进行探测；探头前有可伸缩套筒，探头隐藏于套筒内3mm～5mm,探头不受外部环境的影响；套筒前端安装软塑料或者猪鬃套的头套，以适应不同表面的检测；根据被测对象的不同，输入不同形式的比色卡模块，单片机对 检测结果进行自动判别检测，避免人为主观因素引起的判读误差。 

本实用新型的测色仪具有结构简单、灵敏度高、抗干扰能力强、体积小、多角度测量等特点，可广泛应用于临床牙齿测量配色和美容美白检测等医学领域。 

Claims (7)

1.一种光纤数字便携式测色仪，其特征是：包括发射光纤（1）、耦合透镜（2）、LED白光光源（3）、稳压电源（4）、接收光纤（5）、准直透镜（6）、光阑（7）、TCS230颜色传感器（8）、单片机（9）、RS232串口（10）、液晶显示屏（11），所述的发射光纤（1）通过传光光纤与接收光纤（5）柔性连接，且发射光纤（1）和接收光纤（5）构成探头；所述的耦合透镜（2）位于发射光纤（1）和LED白光光源（3）之间；所述的LED白光光源（3）通过电源线与稳压电源（4）连接；所述的准直透镜（6）和光阑（7）位于接收光纤（5）和TCS230颜色传感器（8）之间；所述的单片机（9）通过数据线分别与RS232串口（10）和液晶显示屏（11）连接。

2.根据权利要求1所述的一种光纤数字便携式测色仪，其特征是：所述的LED白光光源（3）发出的光束经过耦合透镜（2）聚焦耦合，聚焦耦合后的光束通过发射光纤（1）照射到被测物体，进行主动式照明。

3.根据权利要求1所述的一种光纤数字便携式测色仪，其特征是：所述的探头前安装有伸缩套筒，且探头位于该伸缩套筒内部3mm～5mm处。

4.根据权利要求1所述的一种光纤数字便携式测色仪，其特征是：所述的接收光纤（5）出射端出射的光束经过准直透镜（6）准直。

5.根据权利要求1所述的一种光纤数字便携式测色仪，其特征是：所述的单片机（9）通过数据线与键盘相连。

6.根据权利要求1所述的一种光纤数字便携式测色仪，其特征是：所述的单片机（9）通过RS232串口（10）与上位计算机连接。

7.根据权利要求1所述的一种光纤数字便携式测色仪，其特征是：所述的单片机（9）通过数据线与TCS230颜色传感器（8）进行数据传输连接，且TCS230颜色传感器（8）将光信号转换为数字脉冲信号通过数据线传输至单片机（9）。

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