中南大学化学化工学院
化工专题实验
（2014）
实验报告
学生姓名郭帅翼
学号1505111009
专业班级化工1101
同组成员黎伟、杨洲游、朱勇
秦学桐、李伟豪、巩勇
T1.气体PVT关系的研究
（热力学，指导教师：李海普）
一．实验目的
1．观测CO
临界状态现象，增加对临界状态概念的感性认识；
2
2．加深对纯流体热力学状态：汽化、冷凝、饱和态和超临流体等基本概念的理解；测定CO2的PVT数据，在PV图上绘出CO2等温线
3．掌握低温恒温浴和活塞式压力计的使用方法。
二．实验原理
纯物质的临界点表示汽液二相平衡共存的最高温度（T C）和最高压力点（P C）。纯物质所处的温度高于T C，则不存在液相；压力高于P C，则不存在汽相；同时高于T C和P C，则为超临界区。本实验测量T 三．实验装置流程和试剂 实验装置由试验台本体、压力台和恒温浴组成（图2-3-1）。试验台本体如图2-3-2 所示。实验装置实物图见图2-3-3。 实验中由压力台送来的压力油进入高压容器和玻璃杯上半部,迫使水银进入预先装有高纯度的CO2气体的承压玻璃管(毛细管),CO2 被压缩,其压力和容积通过压力台上的活塞杆的进退来调节。温度由恒温水套的水温调节，水套的恒温水由恒温浴供给。 CO 的压力由压力台上的精密压力表读出（注意：绝对压力=表压+大气压），温2 度由水套内精密温度计读出。比容由CO2柱的高度除以质面比常数计算得到。试剂：高纯度二氧化碳。 图2-3-1 CO2PVT 关系实验装置图2-3-2 试验台本体 1.高压容器2-玻璃杯3-压力油4-水银5-密封填料 6-填料压盖7-恒温水套8-承压玻璃管9-CO210- 精密温度计 四、实验操作步骤 1．按图2-3-1 装好试验设备。 2．接通恒温浴电源，调节恒温水到所要求的实验温度（以恒温水套内精密温度计为准）。 3．加压前的准备——抽油充油操作 （1）关闭压力表下部阀门和进入本体油路的阀门，开启压力台上油杯的进油阀。（2）摇退压力台上的活塞螺杆，直至螺杆全部退出。此时压力台上油筒中抽满了油。 （3）先关闭油杯的进油阀，然后开启压力表下部阀门和进入本体油路的阀门。（4）摇进活塞杆，使本体充油。直至压力表上有压力读数显示，毛细管下部出现水银为止。 （5）如活塞杆已摇进到头，压力表上还无压力读数显示，毛细管下部未出现水银，则重复 （1）--（4）步骤。 （6）再次检查油杯的进油阀是否关闭，压力表及其进入本体油路的二个阀门是否开启。温 度是否达到所要求的实验温度。如条件均已调定，则可进行实验测定。 4．测定低于临界温度下的等温线（T= 20℃或25℃） （1）将恒温水套温度调至T= 23℃左右，并保持恒定。 （2）逐渐增加压力，压力为 4.0MPa 左右（毛细管下部出现水银面）开始读取相应水银柱上端液面刻度，记录第一个数据点。读取数据前，一定要有足够的平衡时间，保证温度、压力和水银柱高度恒定。 （3）提高压力约0.2MPa，达到平衡时，读取相应水银柱上端液面刻度，记录第二个数据点。注意加压时，应足够缓慢的摇进活塞杆，以保证定温条件，水银柱高度应稳定在一定数值，不发生波动时，再读数。 （4）按压力间隔0.2MPa 左右，逐次提高压力，测量第三、第四……数据点，当出现第一小滴CO2液体时，则适当降低压力，平衡一段时间，使CO2温度和压力恒定，以准确读出恰出现第一小液滴CO2时的压力。 （5）注意此阶段，压力改变后CO2状态的变化，特别是测准出现第一小滴CO2液体时的压力和相应水银柱高度及最后一个CO2小汽泡刚消失时的压力和相应水银柱高度。此二点压力改变应很小，要交替进行升压和降压操作，压力应按出现第一小滴CO2 液体和最后一个CO2小汽泡刚消失的具体条件进行调整。（6）当CO2全部液化后，继续按压力间隔0.2MPa 左右升压，直到压力达到8.0MPa 为止（承压玻璃管最大压力应小于8.0MPa）。 5．测定临界等温线和临界参数，观察临界现象 （1）将恒温水套温度调至T= 31.1℃左右，按上述4 的方法和步骤测出临界等温线，注意在曲线的拐点（P=7.376MPa）附近，应缓慢调整压力（调压间隔可为0.05MPa），以较准确的确定临界压力和临界比容，较准确的描绘出临界等温线上的拐点。 （2）观察临界现象 a. 临界乳光现象 保持临界温度不变,摇进活塞杆使压力升至Pc 附近处,然后突然摇退活塞杆(注意勿使试验台本体晃动)降压,在此瞬间玻璃管内将出现圆锥型的乳白色的闪光现象,这就是临界乳光现象。这是由于CO2 分子受重力场作用沿高度分布不均和光的散射所造成的。可以反复几次观察这个现象。 b. 整体相变现象临界点附近时，汽化热接近于零，饱和蒸汽线与饱和液体线接近合于一点。此时汽液的相互转变不象临界温度以下时那样逐渐积累，需要一定的时间，表现为一个渐变过程；而是当压力稍有变化时，汽液是以突变的形式相互转化。 c. 汽液二相模糊不清现象 处于临界点附近的CO2具有共同的参数（P，V，T），不能区别此时CO2是汽态还是液态。如果说它是气体，那么，这气体是接近液态的气体；如果说它是液体，那么，这液体又是接近气态的液体。下面用实验证明这结论。因为此时是处 于临界温度附近，如果按等温过 程，使CO2 压缩或膨胀，则管内什么也看不到。现在，按绝热过程进行，先调节压力处于7.4 MPa（临界压力）附近，突然降压（由于压力很快下降，毛细管内的CO2未能与外界进行充分的热交换，其温度下降），CO2状态点不是沿等温线，而是沿绝热线降到二相区，管内CO2 出现了明显的液面。这就是说，如果这时管内CO2是气体的话，那么，这种气体离液相区很近，是接近液态的气体；当膨胀之后，突然压缩CO2时，这液面又立即消失了。这就告诉我们，这时CO2液体离汽相区也很近，是接近气态的液体。这时CO2既接近气态，又接近液态，所以只能是处于临界点附近。临界状态流体是一种汽液不分的流体。这就是临界点附近汽液二相模糊不清现象。 7．测定高于临界温度的等温线（T = 40℃左右） 将恒温水套温度调至T=40.5℃，按上述5相同的方法和步骤进行。 五、实验数据处理 表1.1 原始数据表 23℃31.1℃40.5℃ 压强(Mpa) V（m3/kg） 压强 (Mpa) V（m3/kg） 压强 (Mpa) V（m3/kg） 4.6 0.009145 4.6 0.009672 4.6 0.010254 4.8 0.008555 4.8 0.009083 4.8 0.009657 5 0.008033 5 0.008561 5 0.009129 5.2 0.007539 5.2 0.008072 5.2 0.00864 5.4 0.00707 5.4 0.007613 5.4 0.008182 5. 6 0.006622 5.6 0.007178 5.6 0.007752 5.8 0.006185 5.8 0.006764 5.8 0.007346 6.0 0.005758 6.0 0.006368 6.0 0.006962 6.2 0.005323 6.2 0.005982 6.2 0.006594 6.4 0.004865 6.4 0.005606 6.4 0.006244 6.6 0.004321 6.6 0.005233 6.6 0.005907 6.8 0.002095 6.8 0.004852 6.8 0.00558 7.0 0.002041 7.0 0.004445 7.0 0.005258 7.2 0.002002 7.2 0.003969 7.2 0.004942 7.4 0.001969 7.4 0.002535 7.4 0.004625 7.6 0.001941 7.6 0.002296 7.6 0.004301 7.8 0.001917 7.8 0.002198 7.8 0.003956 8.0 0.001897 8.0 0.002134 8.0 0.003572 8.2 0.001879 8.2 0.002087 8.2 0.00314 8.4 0.001861 8.4 0.002046 8.4 0.0027 8.6 0.001845 8.6 0.002015 8.6 0.002481 8.8 0.00183 8.8 0.001987 8.8 0.002358 9.0 0.001817 9.0 0.001961 9.0 0.002275 9.2 0.001804 9.2 0.001941 9.2 0.002213 9.4 0.001791 9.4 0.00192 9.4 0.002162 9.6 0.001781 9.6 0.001902 9.6 0.002121 9.8 0.001771 9.8 0.001884 9.8 0.002085 10.0 0.00176 10.0 0.001869 10.0 0.002054 将数据绘图如下： 23?C 0.000 0.0020.0040.0060.0080.010 P /M p a V/m3?kg-1 33?C 4 68 10 40.5?C 图1.2 CO2等温P-V 实验曲线 ℃ 图1.3 CO等温P-V标准曲线 六、实验结果讨论 1.由于实验器材的老化，实验数据本身的准确度不高，所以根据实验数据画出来的曲线误差较大。 2.加压的时候要缓慢加，不能过快，实验操作的时候有一组加压不够缓慢出现了较小的气泡，使得实验数据不够准确。 七．注意事项 1．实验压力不能超过10.0 MPa，实验温度不高于41℃。 2．应缓慢摇进活塞螺杆，否则来不及平衡，难以保证恒温恒压条件。 3．一般，按压力间隔0.2MPa 左右升压。但在将要出现液相，存在汽液二相和汽相将完全消失以及接近临界点的情况下，升压间隔要很小，升压速度要缓慢。严格讲，温度一定时,在汽液二相同时存在的情况下，压力应保持不变。 T2. 催化酯化法制备乙酸乙酯 指导老师:曹占芳 一、实验目的 1. 了解催化酯化法制备乙酸乙酯的原理和操作方法。 2. 了解带水剂对酯化反应的影响规律。 二、实验原理 酯是一大类重要的精细化工产品，应用范围涵盖了生产生活的方方面面。对于作为可逆反应的醇酸酯化反应来说，若无催化剂存在，反应速度非常缓慢。因此，酯化反应过程中常加入催化剂，催化剂一般采用硫酸，反应速度随硫酸浓度的增高而加快，其质量百分数为0.2%～1.0%。 乙酸乙酯是乙酸和乙醇在硫酸催化下，乙酸中的羟基被烃氧基取代的可逆反应制的的产物，除了目的产物之外还有水生成。为了将生成的水及时的移出反应体系，常加入带上剂（又称携水剂、脱水剂）。按照化学热力学理论，带水剂能与水或反应物之一形成二元或三元共沸物而将水及时带出反应体系，打破了反应的热力学平衡，使反应向有利于生成酯的方向进行。欲使酯类产品生产工艺真正实现高效，如何选择、使用和处理酯化反应中的带水剂问题显得十分重要。 本实验是以乙酸和乙醇为原料，在硫酸催化剂的作用下生成乙酸乙酯。其化学反应方程式为： CH 3COOH+C 2 H 5 OH===CH 3 COOC 2 H 5 +H 2 O 三、主要试剂和仪器 主要试剂：冰乙酸、乙醇、浓硫酸、苯、氢氧化钠，酚酞指示剂。实验所需冰乙酸、无水乙醇、浓硫酸为分析纯或化学纯。 四、实验步骤 在250ml圆底烧瓶中加入0.2mol乙醇和0.1mol乙酸（醇酸的摩尔比为2:1，催化剂硫酸的含量为酸的1%～5%）。将圆底烧瓶放入恒温水浴锅中，反应温度为80℃，反应时间1.5h，分别加入0~1.5倍脂肪酸（摩尔比）的带水剂苯，考察其对乙酸丁酯酯化率的影响。反应后减压蒸馏除去多余乙醇和苯（也可简化该步），静止分层取有机相测定其酯化率。 乙酸乙酯的检测 参考GB/T5534-2008动植物油脂皂化值的测定和GB/T12717-1991工业乙酸酯类试验方法，采用滴定法测定酯化反应后乙酸乙酯的相对含量。 ① 减压蒸馏除去反应后有机相中残余乙醇及带水剂苯，称量总重m ； ② 用胶头滴管移取一定质量的反应产物于锥形瓶中，称量记录样品质量m'； ③ 移液管准确移取无水乙醇20mL 于锥形瓶，振荡摇匀，加入2~3滴酚酞指示剂； ④ 用已标定的NaOH 溶液（0.2 mol/L ）滴定至恰好呈粉红色； ⑤ 用量筒准确加入30~40mL 0.2 mol/L NaOH 溶液，溶液呈紫红色，65℃水浴下搅拌反应2 h ，然后取出静止冷却； ⑥ 用已标定的硫酸标准溶液滴定至溶液恰好呈无色，静止10s 后无变化，此时记录硫酸标准溶液消耗的体积，记为V ； ⑦ 同时做空白实验，记录硫酸消耗的体积，记为V0。 通过下式计算酯化反应的酯化率 %100'1000)SO H (2)(0 4 2 ???-=m n m c V V η 其中 n 0 为原料酸物质的量 五、实验数据处理 带水剂用量/ml η 0 0.77 1 0.741 3 0.705 4 0.8141 6 0.84 9 0.86 将实验数据绘图如下: 2 4 6 8 10 0.70 0.720.740.760.780.80 0.820.840.860.88 V/ml B 六、课后思考 乙酸乙酯的制备，可以使用一定范围内的带水剂来提高乙醇的转化率，进而提高乙酸乙酯的产量。带水剂的用量应根据反应生成水的量来确定，本实验用到的带水剂为苯，苯和水在一定组成范围内存在共沸点，当苯和生成的水的比例符合共沸体系的组成时，苯作为带水剂可以将反应中生成的水带出，当苯和生成的水的比例不满足共沸体系的组成时，则不能将水带出,反而稀释了反应物的浓度，造成转化率下降。 T3.换热器综合传热系数的测定 （传递工程，指导教师：叶红齐） 换热器性能测试实验主要对应用较广的间壁式换热器中的三种换热器——套管式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器，进行其性能的测试。其中，对套管式换热器和螺旋板式换热器可以进行顺流和逆流两种流动方式的性能测试。 换热器性能实验的内容为测定换热器的总传热系数，对数传热温差和热平衡误差等，并就不同换热器、不同两种流动方式、不同工况的传热情况和性能进行比较和分析。 实验的拓展部分是借助FLUENT软件对套管换热器的工作状况进行模拟计算，指导教师可根据已有条件酌情安排。 一、实验目的 1、熟悉换热器性能的测试方法； 2、了解套管式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器的结构特点及其性能的差别； 3、加深对顺流和逆流两种流动方式换热器换热能力差别的认识； 4、深入了解传热的微观过程。 二、实验装置 实验装置采用（换热器综合试验台），其流程及如图3.1所示。换热形式为热水/冷水换热。 图3.1 试验台流程图 图3.2 试验台实物图 试验台的实物如图3.2所示，热水加热采用自动限温和自动控温，冷、热流体的进出温度采用温度显仪，可以通过琴键开关来切换测温点。 试验台参数: 1.换热器换热面积（F）： 1）套管式换热器0.45 m2 2）螺旋板式换热器0.65 m2 3）列管式换热器 1.05 m2 2. 电加热器总功率（名义）7.5 kW 3. 热水泵 1）允许工作温度＜80℃ 2）电机：220V 4. 转子流量计测量范围（0～200 kg/s） 三、实验操作 1. 实验前准备 1）熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能； 2）切换到需要测试的换热器； 3）按顺流（或逆流）方式调整冷流换向阀门组的各阀门； 4）热水箱充水，冷水系统与循环水路连接。 2. 进行实验 1）接通电源，开启冷水，启动热水泵（为了提高热水温升速度，也可稍后开冷水），并调节好合适的流量； 2）调整控温仪，使其能使加热水温控制在80℃以下的某一指定温度，一般为50℃；3）将热水箱的手动和自动电加热器均送电投入使用； 4）待自动电加热器第一次动作之后，切断手动电加热器开关，此后，加热系统进入自动控温状态。 5）利用温度测点选择琴键开关和温度数显仪，观测和检查换热器冷、热流体的进出口温度； 6）待冷、热流体的温度基本稳定后，即可测读出这些测温点的温度数值，同时在流量计测读冷、热流体的流量读数；把这些测试结果记录在事先设计好的实验记录表中（见下页）。 7）如需要改变流动方向（顺、逆流）的试验、或需要绘制换热器传热性能曲线而要求改变工况（如改变冷水（热水）流速（或流量））进行实验、或需要重复进行实验时，都要重新安排试验。实验过程与上述基本相同，分别记录下这些试验的测试数据。8）实验结束后，首先关闭电加热器，5分钟后切断全部电源。 四、实验数据处理要求 1.实验数据记录表（见实验原始数据记录）； 2．数据计算 热流体放热量： Q 1=C p1m 1(T 1-T 2) [W] 冷流体吸热量： Q 2=C p2m 2(t 2-t 1) [W] 平均换热量： 2 Q Q Q 1 2+= [W] 热平衡误差： %100Q Q Q 2 1?-=? [W] 对数传热温差： 2 12 11212T T ln T T T T ln T T t ???-?=???-?=? [℃] 传热系数： Δt F Q K ?= [W/(m 2·℃)] 式中：C p1、C p2——热、冷流体的定压比热；C p1=C p2=4178 J/kg ·℃ m 1、m 2——热、冷流体的质量流量热 [kg/s]；T 1、T 2——热流体的进出口温度[℃] t 1、t 2——冷流体的进出口温度 [℃]；F ——换热器的换热面积 [㎡] 温差 逆流 顺流 单位 ΔT 1 = T 1-t 2 T 1-t 1 [℃] ΔT 2 = T 2-t 1 T 2-t 2 [℃] 3.绘制传热性能曲线，并作比较 1）采用Origin 软件，以传热系数为纵坐标，冷水（热水）流速（或流量）为横坐标绘制 传热性能曲线。两条曲线要绘制到同一个图中； 2）对不同型式的换热器性能、对同种换热器在不同工况下的传热性能进行比较和讨论； 3）分析热平衡误差，讨论实验结果。 五、实验注意事项 1. 热流体在热水箱中加热温度不得超过80℃。 2.实验台使用前应加接地线，以确保安全。 六、实验结果 表3-1实验数据 螺旋板式换热器 热流体冷流体 流量计读数 L/h T1进口温 度oC T2出口温 度oC 流量计读数 L/h t1进口温 度oC t2出口温 度oC 顺流40 60 34 80 25 33 60 62 38.5 80 25 37 80 62 39.8 80 25 40 100 62 40.2 80 25 41 120 61 41 80 25 42.5 逆流40 62 28 80 25 39.5 60 62 31 80 25 42.2 80 61 33 80 25 46 100 60 36 80 25 48 120 59 39 80 25 48 列管式换热器 顺流40 56 35 80 25 32 60 58 37.8 80 25 33 80 59 40.5 80 25 34 100 60 40.5 80 25 36 120 60 42 80 25 38‘’ 表3-2数据处理 热流体放热量kW 冷流体 吸热量 kW 平均换热 量kW 热平衡误 差kW △T1oC △T2oC 对流传热误 差oC 传热系数 kW/（㎡oC） 1.207 0.7428 0.9749 0.4762 35 1 9.5631 0.1568 1.6364 1.1141 1.3753 0.3798 37 1.5 11.0749 0.19104 2.0611 1.3927 1.7269 0.3871 37 0.2 7.0493 0.3769 2.5301 1.4855 1.3927 0.7501 37 0.8 9.4417 0.2269 2.7853 1.6248 2.2051 0.5263 36 1.5 10.8557 0.3125 1.5784 1.3462 1.4623 0.1588 2 2.5 3 9.6779 0.2325 2.1586 1.5969 1.8778 0.2991 19.8 6 11.5585 0.262 2.5996 1.9497 2.2747 0.2857 15 8 11.1359 0.3143 2.7853 2.1354 2.4604 0.2641 12 11 11.4927 0.3294 2.7853 2.1354 2.4604 0.2641 11 14 12.4398 0.3043 0.9749 0.6499 0.8124 0.4001 31 3 11.9895 0.0645 1.4066 0.7428 1.0747 0.6177 33 4.8 14.6274 0.0699 1.8105 0.8356 1.3231 0.7368 34 6.5 16.6207 0.0758 2.3791 1.0213 1.7002 0.7986 35 4.5 14.8688 0.1089 2.5068 1.2069 1.8569 0.7001 35 4 14.2919 0.1237 40 60 80 100 120 0.0 0.30.60.91.21.51.8 2.12.42.7 3.0传热系数 热水流量 图3-1 传热性能曲线 七、分析与讨论 从实验的结果中看，本实验的平衡误差大约早2%—10%左右。从整个实验的的过程中，互查的来源很多：首先，换热器过于陈旧，其内部的结垢和破损，会导致传热系数的增大导致热量的损失；而且，实验的条件在一定程度上会影响传热，流量采用的人工控制，会多少的产生误差，水流的不稳定以及系统的的本身误差也会使实验结果产生偏差；还有温度计的刻度是0.2℃一格，误差非常大，对本次试验温度测试影响很大。 T4.不锈钢表面电化学着色实验 （无机化工，指导老师：满瑞林） 一、实验目的和要求 1、了解不锈钢电化学着色基本原理、设施和作色方法； 2、了解和掌握作色不锈钢质量测定和表征方法 二、实验原理 1、作色原理 不锈钢经过电化学着色处理后，在表面形成了无色的氧化膜，由于光的干涉所致（见图1）显示出各种色彩，膜的颜色与膜层厚度和膜的折射率有直接的联系。当不锈钢表面氧化膜的折射率n一定时，干渉色主要决定于氧化膜的厚度h和自然光入射角度i。当垂直观看时，膜的厚度n与颜色的关系见表1。 图1 彩色不锈钢颜色的产生 表1 膜厚h与颜色的关系 序号颜色膜厚h（nm）波长λ（nm） 1 蓝 80 450~480 2 金黄 110 580~600 3 玫瑰红 140 650~750 4 墨绿 190 500~560 5 柠檬黄 240 560~580 6 玫瑰红 260 650~750 实验证明，在有效着色范围内，膜层厚度随着着色进程进行而持续增长，最初薄氧化膜显示棕色、蓝色，进而中等厚度膜显示金黄色、紫红色，后来厚膜则显示草绿色、黄绿色、黑色。 2、电化学作色 不锈钢表面形成的无色氧化膜是钼酸盐在电解溶液中被阴极还原的结果，还原形成的钼氧化物在阴极不锈钢表面沉积，随着膜厚的不断增加，从而显示出不同的色彩。 阳极反应：2H2O—4e=4H+ +O2↑（1） 阴极反应：MoO42- +4H+ +2e=MoO2 +2H2O （2） 2H+ +2e=H2↑（3） 三、着色基本配方 1、着色溶液成分： 钼酸钠100g/L，着色液温度40℃，电流密度0.15~0.2A/dm2，不锈钢为阴极，铅板为阳极 2、电解抛光溶液 硫酸（H2SO4）10%，少量添加剂，电流密度0.15-0.2A/dm2，室温，时间3～5分，阳极不锈钢，阴极铅板 四、实验装置和步骤 实验装置见图2,包括电源，电化学作色槽，实验步骤为： 不锈钢板→磨板→水洗→电解抛光处理→着色→烘干→成品 图2 不锈钢着色实验室装置图 ①反应槽，②铅板，③不锈钢板,④水浴锅 着色过程中，随着时间的变化，颜色呈现规律性变化：褐色→蓝色→金黄色→紫红色→鲜绿色→紫红色→草绿色→紫红色→深绿色→黑色，可控性良好，可直接采用时间控制法。 五、产品质量表征 1、颜色表征 采用hp-200精密色差仪来测定同一批次产品的颜色，若颜色都为金黄色，则说明着色稳定。同时测定不同批次产品的色差，若没有色差，则说明产品颜色重现性良好。具体方法如下文所述。 采用hp-200精密色差仪可测量不锈钢颜色的L、A、B和X、Y、Z值。在1931年CIE图中，x色度坐标相当于红原色的比例，y色度坐标相当于绿原色的比例。在马蹄形的轨道光谱图中，每个波长的位置可以看到：光谱的红色波段集中在图的右下部，绿色波段集中在图的上部，蓝色波段集中在轨迹图的左下部。中心的白光点E的饱和度最低，光源轨迹线上饱和度最高。 如图所示，如果连接色度图中心的白光点E和不同色光波长点，你可以把不同颜色的彩色区域分开。因此，如果能计算出某颜色的色度坐标x、y，可以明确地设置其颜色特性的颜色。例如，样品表面蓝色的颜色坐标x=0.1902，Y=0.2302，它在色度图中的位置为A点， 对区域内的蓝绿色。当然，不同的颜色在色度图坐标将占据不同的位置。因此，色度图可以代表各种颜色的色彩特性的中点位置。 但是前面讨论过的色度坐标只规定了颜色的色度，对颜色的亮度没有规定。若要唯一地确定颜色，还必须确定其亮度特征，即Y值大小。众所周知，光反射率ρ=物体表面的亮度/入射光源的亮度=Y/Y0 所以亮度因数Y=100ρ 因此，无论是色度坐标x、y，还是颜色的亮度因数Y，颜色外观可以完全唯一确定为了直观地表示，这三个参数的含义，下文用一个立体图（图3）图像表示。 图3 色度坐标图 本实验色差检测按照CIE（国际标准照明委员会）建立的一系列表示可见光谱的颜色空间标准进行。目前业界最常用的是CIE_Lab色空间。CIE_Lab色空间以L值表示颜色的明度、a 值表示颜色的绿红值、b值表示颜色的蓝黄值。如果单纯以一组Lab值来判断某个颜色并没有太大的实际意义，但是当我们对两个颜色进行比较时，我们可以通过这两个颜色的Lab 差值来判断出它们之间的差别。采用精密色差仪来检测不同批次产品颜色的差异，能够精确测出产品之间颜色的差值即ΔE值。当ΔE值为一级时，我们认定产品之间没有色差。ΔE 值和色差分析之间的关系如表2所示。精密色差仪如图4所示。 表2 ΔE值与色差分析之间的关系 色差ΔE范围色差分析 0<ΔE<0.25 一级：色差非常小或没有；非常理想匹配 0.25<ΔE<0.5 二级：色差微小；可接受的匹配 0.5<ΔE<1.0 三级：微小到中等；在一些应用中可接受 1.0<ΔE< 2.0 四级：中等；在特定应用中可接受 2.0<ΔE<4.0 五级：有差距；在特定应用中可接受 ΔE＞4.0 六级：较大差距；在大部分应用中不可接受
相关主题
文本预览