XC-S6100 Industrial Online Colorimetric Analyzer
工业控制分析仪
产品概述
XC-S6100工业在线色度分析仪采用分光测色法,基于CIE 1976 L*a*b*色彩空间(CIELAB),以D/8积分球光学几何结构为核心,结合脉冲氙灯光源与CMOS线阵探测器,实现对液体、半液体、粉状体物料颜色的连续、自动、非接触在线测量。系统可实时输出L*、a*、b*、ΔE*、L*C*h°等色度参数,为生产过程提供秒级质量预警,是锂电正极材料、化工、食品、制药等行业实现PAT(过程分析技术)的关键仪器。
在线色度测量技术原理
宽光谱光源照射样品表面,样品选择性吸收/反射光线,反射光进入分光器(光栅)将白光色散为连续光谱,光电探测器阵列逐波长检测反射率,计算L*a*b*值。
工业色度测量普遍采用CIE 1976 L*a*b*色彩空间(CIELAB),它是目前国际公认的、与人眼感知最为一致的均匀色彩空间。
| 参数 | 含义 | 范围 | 指示意义 |
|---|---|---|---|
| L* | 明度(Lightness) | 0(纯黑)~ 100(纯白) | 反映氧化程度、粒径、致密度 |
| a* | 红绿轴 | +a*(红)~ -a*(绿) | 反映Ni/Co比例、氧化态 |
| b* | 黄蓝轴 | +b*(黄)~ -b*(蓝) | 反映杂质(Fe偏黄)、Co³⁺含量 |
| ΔE* | 总色差 | ≥0 | 综合偏离程度,批次一致性判定 |
核心技术参数
| 参数 | 规格指标 | 说明 |
|---|---|---|
| 光谱范围 | 360 - 740 nm | 覆盖完整可见光,留有紫外/近红外余量 |
| 波长分辨率 | ≤ 10 nm | 满足CIE标准计算要求 |
| 光谱采集速度 | ≤ 100 ms/次 | 支持高频在线测量 |
| 信噪比(SNR) | ≥ 300:1 | 保证深色样品(如Co₃O₄)的测量精度 |
| 暗噪声漂移 | ≤ 0.05%/℃ | 适应现场温度波动 |
| 光学几何结构 | D/8 积分球结构 | 漫射照明消除样品表面状态影响 |
| 测量方式 | 分光测色(非三刺激值) | 获取完整光谱信息,可换算多种色彩空间 |
| 光源 | 脉冲氙灯 / 多波长LED阵列 | LED寿命极长,适合免维护在线场景 |
| 光电探测器 | 256/512像素线阵CMOS | 配合平面光栅分光器 |
| 视窗材质 | 蓝宝石(Al₂O₃)或特种石英 | 耐磨损、耐腐蚀 |
| 防护等级 | IP65及以上 | 适应现场恶劣工况 |
| 耐化学腐蚀 | 耐强碱(pH 12+)、耐氨水蒸汽 | 适用于锂电三元前驱体产线 |
| 材质合规 | 全链路禁铜禁锌 | 完全符合锂电金属地图要求 |
| 输出参数 | L*, a*, b*, ΔE*, L*C*h°, Hunter Lab | 支持D65、A、C、F2等多标准光源换算 |
| 通讯方式 | Modbus-RTU、TCP协议、4-20mA | 与DCS/MES系统无缝对接 |
| 电源 | AC220V, 50Hz | 总功率 ≤ 2 kW |
| 安装空间 | 机柜约1.2m × 0.8m | 前方留0.8m维护通道 |
核心性能特点
1. 分光测色法——工业色度测量金标准
- 采用平面光栅+CMOS线阵探测器的微型光谱仪模块,获取完整可见光范围(360-740nm)的光谱反射率曲线R(λ)
- 可计算任意色彩空间参数(L*a*b*、L*C*h°、Hunter Lab),支持不同标准光源(D65、A、C、F2)下换算
- 具有极高的灵活性和溯源性,优于传统三刺激值色度计
2. D/8积分球光学结构——在线测量的唯一可靠选择
- 样品置于积分球测量口处,内壁涂覆高反射率BaSO₄或PTFE,形成均匀漫射照明
- 探测器在8°角接收反射光,可选择包含镜面反射(SCI)或排除镜面反射(SCE)模式
- 漫射照明彻底消除样品表面光泽、纹理、波纹对测量的影响
- 测量距离变化对结果影响极小——样品紧贴测量口,无距离变量
3. 实时氧化监控——秒级预警
- 色度变化在氧化发生后数秒至数分钟内即可被探测到
- 相比传统ORP电极响应滞后、ICP检测需数小时,色度是第一道氧化异常预警防线
- 正常状态浆料呈明亮的浅绿色(L* 55-65, a*负值),氧化时L*下降、a*正移
4. 自动白板校准系统
- 系统开机自动执行白板校准+暗校准
- 支持定时触发(每4-8小时)、深度清洗后触发、手动触发
- 有效补偿光源老化、探测器漂移和视窗污染带来的系统误差
5. 工业级在线脱气模块
- 采用"一级静态沉降+二级旋流分离"串联脱气方案
- 脱气后浆料流过色度流通池进行测量,消除气泡对反射信号的干扰
- 1mm直径气泡即可导致L*值跳变5-15个单位,脱气是在线测量的关键预处理
6. 多标准光源换算与多参数输出
- 支持D65、A、C、F2等多种CIE标准光源下的色度参数换算
- 实时输出L*、a*、b*、ΔE*、L*C*h°等多维色度参数
- 通过Modbus-RTU/TCP协议将数据上传至DCS/MES系统,实现闭环控制
Applications
应用领域
- 锂电三元前驱体(NCM)共沉淀过程在线色度监控
- 四氧化三钴(Co₃O₄)煅烧完全性实时判定
- 化工、涂料、颜料生产过程颜色质量控制
- 食品饮料加工过程色度在线检测
- 制药行业原料药及制剂颜色监控
- 废水处理出水色度在线监测
- 石油化工产品色度检测
XC-S6100 Industrial Online Colorimetric Analyzer
Industrial online colorimetric analyzer
Applications
Products are widely used across the following industries and scenarios
Covering water treatment systems, boiler circulation systems, equipment cooling water systems, power plant chemical water analysis, pure and ultrapure water systems, and other critical application scenarios
Maintenance Advantages
Related Products
忻成科技ST600Ex-DC-S2多功能工业在线智能防爆水质分析仪溶解氧、PH、电导率、浊度、离子等多参数水质监测系统
本系列分析仪可以配套极谱法、光学法等其它多种测量原理的传感器,适用于高湿、有毒、防爆、含有机气体等环境。相对所有同类测量原理产品测量速度更快、测量范围更宽、测量精度更高。可在无任何预处理装置下测量水蒸气饱和度高至100%、含有HCl、NH3等有毒有害混合气体中的氧气,不惧有机物,可以很好的弥补原电池法、氧化锆法氧分析仪的测量缺陷,同时在成本方面比TDLAS激光氧分析仪有压倒性优势。
Industrial Laser Particle Size Analyzer
Laser diffraction particle size distribution analyzer
SC-DK200 Series Industrial Automatic Control Online Analyzer
Industrial automatic control online analyzer for oxygen, hydrogen, ammonia, nitrogen, pH, conductivity, turbidity, and salinity monitoring
ST600EX-OXY-DCS2 Series Dual-Channel Multi-Function Explosion-Proof Online Water Quality Analyzer
Explosion-proof dual-channel multi-function online water quality analyzer for oxygen, pH, conductivity, and ion monitoring
ST600Ex-OXY-GX02 Series Dual-Channel Explosion-Proof Online Gas Analyzer
Explosion-proof dual-channel online gas analyzer for high-humidity, corrosive, organic mixed gas oxygen detection in mining, semiconductor, nuclear, and petrochemical industries