CN110261536B - 防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测方法及仪器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测方法及仪器,该方法包括步骤S1：将浸湿有醇类溶剂的纸张吸附在待测的防伪标识的上表面和/或下表面；步骤S2：预设纸张的加热温度，加热被浸湿的纸张直至纸张为干燥状态；步骤S3：采集纸张在干燥状态下的油墨痕迹图像；步骤S4：根据采集的油墨痕迹图像分析防伪标识的油墨析出性能。本申请将防伪标识的上下表面吸附浸湿有醇类溶剂的纸张，根据油墨与醇类溶剂的互相溶解性，防伪标识内覆盖层覆盖的油墨被醇类溶剂溶解的程度，判断防伪标识覆盖层的保密性和安全性。

Description

防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测方法及仪器

技术领域

本申请涉及防伪技术领域，尤其涉及一种防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测方法及仪器。

背景技术

目前，刮开式防伪标识是一种防伪产品，刮开式即标识表面印有油墨层，油墨层用于显示中奖信息或符号密码，油墨层上表面设有可以刮开的覆盖层，覆盖层用于覆盖油墨层外表面，从而加强对产品安全性能的保护，油墨层由油墨形成的，油墨与醇类溶剂之间可互相溶解，醇类溶剂自身预热极易挥发，现有技术中比较常见的是实用金属导热板加热防伪标识，然而，试验中，导热板频繁接触化学试剂，金属导热板耐腐蚀性能较差，另外，现有技术中，不能对试验过程的温度进行实时监控，试验精度低。

发明内容

本申请的目的在于提供一种防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测方法和仪器，解决了现有技术中无法精确检测油墨析出性能的问题，以及导热板耐腐蚀性能差，仪器无法实时监测导热板的温度和试验精度低的问题。

为达到上述目的，一种防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测方法，该方法包括：

步骤S1：将浸湿有醇类溶剂的纸张吸附在待测的防伪标识的上表面和/或下表面；

步骤S2：预设纸张的加热温度，加热被浸湿的纸张直至纸张为干燥状态；

步骤S3：采集纸张在干燥状态下的油墨痕迹图像；

步骤S4：根据采集的油墨痕迹图像分析防伪标识的油墨析出性能。

如上的，其中，步骤S1中包括：

S101：自动加液装置将醇类溶剂滴加至纸张上；

S102：检测仪器将纸张吸附在待测的防伪标识的上表面和/或下表面。

如上的，其中，步骤S2中，纸张是否为干燥状态的判断方法包括：

步骤S201，设定纸张的干燥域值；

步骤S202，获取纸张的湿度值；

纸张湿度值的计算公式为

其中，γ表示纸张的湿度值，Z表示滴加醇类溶剂的总量，W表示醇类溶剂的挥发总量；

步骤S203，比较湿度值与干燥域值的大小，若纸张的湿度值在干燥阈值范围内，则纸张干燥；否则，纸张未干燥。

如上的，其中，醇类溶剂的挥发总量计算公式为：

W＝Qt；

其中，W表示醇类溶剂的挥发总量，Q表示醇类溶剂的挥发速率，单位：kg/s,t表示挥发时间。

如上的，其中，醇类溶剂的挥发速率的计算公式为：

其中，S表示醇类溶剂的挥发面积，T表示环境温度，单位：K，T₀表示醇类溶剂的沸点，单位：K，H表示醇类溶剂的汽化热，单位J/kg，α表示纸张表面热扩散系数，t表示挥发时间，单位：秒。

如上的，其中，步骤S4：计算油墨痕迹图像占防伪标识油墨的面积的百分比p，根据p的大小判断防伪标识的油墨的析出性能，p越大油墨越容易析出；p的计算公式如下:

p＝a/A；

其中，a表示油墨痕迹图像的面积；A表示防伪标识的油墨面积。

如上的，其中，步骤S4中包括：设定图像单位像素的面积值为h,获取防伪标识的油墨图像的像素个数n,计算防伪标识的油墨面积A＝nh；以及，获取油墨痕迹图像的像素个数m,计算油墨痕迹图像的面积a＝mh。

一种防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测仪器，包括：开合压盖、加热装置、图像采集装置和数据分析处理模块，

所述开合压盖，用于承载待测的防伪标识和纸张，并将浸湿有醇类溶剂的纸张吸附在待测的防伪标识的上表面和/或下表面；

所述加热装置设置在所述开合压盖上，用于加热被浸湿的纸张直至纸张干燥；

所述图像采集装置，用于采集被干燥后的纸张上析出的油墨痕迹图像；

所述数据分析处理模块，根据采集的油墨痕迹图像分析防伪标识的油墨析出性能。

如上的，其中，所述的防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测仪器，还包括自动加液装置，

所述自动加液装置，对应设置在纸张上方，用于将醇类溶剂滴加到纸张上。

如上的，其中，所述的防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测仪器，还包括湿度计，用于实时采集纸张的湿度值，所述数据分析处理模块中设定有纸张的干燥阈值，所述数据分析处理模块用于比较湿度值与干燥阈值的大小，若纸张的湿度值在干燥阈值范围内，则纸张干燥；否则，纸张未干燥。

本申请实现的有益效果如下：

(1)本申请自动检测防伪标识的油墨析出能力，从而判断防伪标识的保密性，油墨越不容易析出，则防伪标识的保密性越好。

(2)本申请使用醇类溶剂浸湿的纸张吸附在防伪标识上，利用油墨融于醇类溶剂中的特性，将浸湿有醇类溶剂的纸张贴在防伪标识上，然后利用醇类溶剂在一定温度下能快速挥发而油墨不会挥发的特性，检测在纸张上是否能析出油墨，以判断防伪标识的防伪性能，该方法检测油墨析出的性能较为方便快捷。

(3)本申请设有湿度检测计，可自动检测纸张的湿度，判断纸张是否干燥，智能化监测，控制精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测方法的流程图。

图2为本发明的一种防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测仪器的正视图。

图3为本发明的一种防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测仪器的俯视图。

附图标记：1-上压盖，2-下压盖，3-耐热玻璃板，4-电热丝，5-转动件，6-温度计，7-显示屏，8-支角，9-提拉把手，10-绝缘支架，51-第一连接臂，52-转轴，53-第二连接臂。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

如图1所示，一种防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测方法，该

方法包括：

测试前的准备工作，首先将本申请监测仪器预热至规定的温度，并将纸张裁切至待测的防伪标识相同的大小，以使得纸张裁切为与待测的防伪标识相同的大小，待测的防伪标识的大小小于耐热玻璃板的大小，从而使得耐热玻璃板可完全覆盖防伪标识。

步骤S1：将浸湿有醇类溶剂的纸张吸附在待测的防伪标识的上表面和/或下表面。

步骤S1中包括：

S101：自动加液装置将醇类溶剂滴加至纸张上，以实现用醇类溶剂浸湿纸张，醇类溶剂可使防伪标识内的中奖信息析出；并获取滴加醇类溶剂的总量Z；具体的，自动加液装置可以根据设定的滴加醇类溶剂的总量来滴加一定量的溶剂。醇类溶剂是含有羟基一类极性有机化合物，主要有乙醇、异丙醇和正丁醇。

S102：检测仪器将纸张吸附在待测的防伪标识的上表面和/或下表面。具体的，检测仪器可自动将纸张扣合在待测的防伪标识上，并使纸张与防伪标识对齐，纸张贴合在防伪标识表面，由于纸张为浸湿状态，因此，纸张可以吸附在防伪标识的表面。

步骤S2：预设纸张的加热温度，加热被浸湿的纸张直至纸张为干燥状态。浸湿有醇类溶剂的纸张吸附在防伪标识表面，防伪标识内的油墨可以溶解在醇类溶剂中，进而析出在纸张上，加热纸张后，醇类溶剂挥发，而油墨不挥发，因此，纸张上析出的油墨会显现出来，根据油墨的析出面积可以判断防伪标识油墨的析出能力。

步骤S2中，纸张是否为干燥状态的判断方法包括：

步骤S201，设定纸张的干燥阈值；该干燥阈值的设定方法依据纸张在干燥阈值的情况下可以清楚的观察纸张上析出的油墨的图像，干燥阈值包括一个最小的干燥值和一个最大的干燥值。

步骤S202，通过纸张湿度计实时采集纸张的湿度值；纸张湿度计采用的型号为P-2000，改变报警设置点的按钮可改变报警设置点的值，将纸张的干燥值设定为湿度计的报警值，当测定的材料的湿度值超过设定的报警值时，湿度计会发出报警声，则停止加热纸张。

步骤S203，比较湿度值与干燥域值(报警阈值)的大小，若纸张的湿度值在干燥阈值的范围内，也就是达到报警阈值，则纸张干燥；否则，纸张未干燥，优选的，设定干燥阈值为1％-10％,当湿度计的读数值为1％-10％时，认为纸张处于干燥状态，当读数值大于10％时被认为是非干燥状态。

根据本发明的另一个实施例，纸张的湿度值γ的计算公式为：

其中，γ表示纸张的湿度值，Z表示滴加醇类溶剂的总量，W表示醇类溶剂的挥发总量。若纸张的湿度值在干燥阈值的范围内，则纸张处于干燥状态，纸张达到可以清楚观察析出油墨图像的状态。

其中，醇类溶剂的挥发总量计算公式为：W＝Qt，其中，W表示醇类溶剂的挥发总量，Q表示醇类溶剂的挥发速率，单位kg/s,t表示挥发时间。

其中，醇类溶剂的挥发速率的计算公式为：

其中，S表示醇类溶剂的挥发面积，π＝3.14,T表示环境温度，单位：K(开尔文)，T₀表示醇类溶剂的沸点，单位：K(开尔文)，H表示醇类溶剂的汽化热，单位J/kg，α表示纸张表面热扩散系数，α取值为4.3X10-7,t表示醇类溶剂的挥发时间，t的单位：秒。

步骤S2中还包括：

步骤S211，实时采集纸张两端的温度数据t1和t2,其中，t1表示纸张左端的表面温度，t2表示纸张右端的表面温度；

步骤S212，比较t1与t2的大小，若t1等于t2，则纸张加热均匀，若t1不等于t2，则纸张加热不均匀。

步骤S3：采集纸张在干燥状态下的油墨痕迹图像；

步骤S4：根据采集的油墨痕迹图像分析防伪标识的油墨析出性能。

具体的，步骤S4：计算油墨痕迹图像占防伪标识油墨的面积的百分比p，根据p的大小判断防伪标识的油墨的析出性能，p越大油墨越容易析出；

p＝a/A；

其中，a表示油墨痕迹图像的面积；A表示防伪标识的油墨面积。

设定图像单位像素的面积值为h,获取防伪标识的油墨图像的像素个数n,计算防伪标识的油墨面积A＝nh；以及，获取油墨痕迹图像的像素个数m,计算油墨痕迹图像的面积a＝mh。

根据本发明的具体实施例，纸张为白色A4纸张。

综合评判纸张上是否有油墨析出痕迹和防伪标识是否被破坏，从而判断防伪标识的油墨析出性能，防伪标识油墨的析出性能分为多个等级，包括易于析出、可以析出、难于析出和几乎不能析出，当p取值为80％-100％时判定为易于析出；当p取值为50％-80％时判定为可以析出；当p取值为10％-50％时判定为难于析出；当p取值为0％-10％时判定为几乎不能析出。

实施例二

一种防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测仪器，包括：开合压盖、加热装置、图像采集装置和数据分析处理模块，开合压盖，用于承载待测的防伪标识和纸张，并将浸湿有醇类溶剂的纸张吸附在待测的防伪标识的上表面和/或下表面。如图2和图3所示，开合压盖包括上压盖1合下压盖2。上压盖1平行设置在下压盖2上方，上压盖1与下压盖2一端通过转动件5连接，另一端分离。上压盖1打开时，上压盖1相对于下压盖2上升一定高度，从而可在上压盖1与下压盖2之间放置待检测的防伪标识。

本申请将防伪标识的上下表面吸附上浸湿有醇类溶剂的纸张，根据油墨与醇类溶剂的互相溶解性，防伪标识内覆盖层覆盖的油墨被醇类溶剂溶解的程度，即通过观察纸张表面上析出的油墨图像的面积大小判断防伪标识覆盖层的保密性和安全性。

加热装置设置在开合压盖上，用于加热被浸湿的纸张直至纸张干燥。如图2所示，加热装置包括耐热玻璃板3和电热丝4。上压盖1与下压盖2的内表面对称设有耐热玻璃板3，耐热玻璃板3为平面状，耐热玻璃板3的外表面连接有电热丝4。优选的，电热丝4沿耐热玻璃板3的长度方向布置，电热丝4产生热量，并传递给耐热玻璃板3，电热丝4使耐热玻璃板3的长度方向均匀受热。

电热丝4通电后温度升高，用于给耐热玻璃板3加热。吸附好纸张的防伪标识放置在下压盖2内镶嵌的耐热玻璃板3上，开始通电加热电热丝4，并计时，耐热玻璃板3温度升高；耐热玻璃板3用于对浸湿有醇类溶剂的纸张进行加热；纸张上的醇类溶剂经加热后挥发，若防伪标识的中奖信息或符号被析出在纸张上，则纸张上的醇类溶剂挥发后，纸张上仅保留了防伪标识的中奖信息或符号；达到预设的加热时间后，停止加热，获取纸张上析出的油墨痕迹图像，具体的，观察纸张上是否有析出的中奖信息或符号，同时观察实验的防伪标识是否被破坏，是否不影响防伪标识上覆盖层的正常刮开或产品的销售，若防伪标识未被破坏，则不影响产品的正常销售。

图像采集装置，用于采集被干燥后的纸张上析出的油墨痕迹图像，图像采集装置为图像识别装置，可以是摄像机或照相机，图像识别装置连接有图像处理模块，图像处理模块用于提取图像的轮廓图，并计算图像的面积。图像采集装置设置在开合压盖的外侧，可以通过支架连接在开合压盖的上方，当开合压盖打开后，析出有油墨的纸张平铺在开合压盖内表面，图像采集装置的摄像头朝下，正好采集到纸张上的油墨图像，然后将采集到的图像传输给图像处理模块。数据分析处理模块，根据采集的油墨痕迹图像分析防伪标识的油墨析出性能。

防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测仪器还包括自动加液装置。自动加液装置(图中未示出)，对应设置在纸张上方，用于将醇类溶剂滴加到纸张上。其中，自动加液装置设置有溶剂施加控制器，溶剂施加控制器用于控制施加的溶剂量，溶剂施加控制器可以是流量阀。

防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测仪器还包括湿度计(图中未示出)，用于实时采集纸张的湿度值，数据分析处理模块中设定有纸张的干燥域值，数据分析处理模块用于比较湿度值与干燥域值的大小，若纸张的湿度值在干燥域值的范围内，则纸张干燥；否则，纸张未干燥。

防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测仪器还包括温度采集模块，温度采集模块包括对称间隔开设置的两个温度计，用于采集纸张两端的温度。

如图2所示，转动件5包括第一连接臂51、转轴52和第二连接臂53，转轴52连接有驱动装置，第一连接臂51与上压盖1固定连接，第一连接臂51与转轴52固定连接，驱动装置驱动转轴52转动，从而带动第一连接臂51转动，第一连接臂51转动带动上压盖1打开或闭合，第二连接臂53与下压盖2固定连接，第一连接臂51与第二连接臂53通过转轴52转动连接。

优选的，第二连接臂53上开设有通孔，转轴52伸入通孔内，转轴52与第二连接臂53转动连接，转轴52的两端固定连接限位块，限位块的宽度大于第一通孔的直径，从而防止转轴52从通孔内移出。

根据本申请的其他实施例，电热丝4沿耐热玻璃板3的宽度方向均匀间隔开设置。

如图2所示，电热丝4通过绝缘支架10连接在上压盖1和下压盖2内，绝缘支架10固定连接在上压盖1或下压盖2内，电热丝4与绝缘支架10连接，绝缘支架10使电热丝4与上压盖1和下压盖2之间绝缘，电热丝4和耐热玻璃板3与上压盖1和下压盖2均绝缘连接，防止电热丝4上的电流传导至上压盖1或下压盖2上，从而防止试验人员触电。

如图2所示，上压盖1的耐热玻璃板3和下压盖2的耐热玻璃板3之间连接有温度计6，温度计6固定在上压盖1或下压盖2上，温度计6用于实时监测耐热玻璃板3的温度，当耐热玻璃板3的温度偏低时，电热丝4继续给耐热玻璃板3加热，当监测到耐热玻璃板3的温度超过预设上限值时，给电热丝4断电，电热丝4停止加热耐热玻璃板3。

优选的，温度计6包括分别设置在耐热玻璃板3的两端的第一温度计和第二温度计，第一温度计和第二温度计分别监测耐热玻璃板3两端的温度，第一温度计测得的温度为t1,第二温度计测得的温度为t2,监控耐热玻璃板3两端的温度是否一致，从而确定耐热玻璃板3加热的温度是否均匀。

优选的，下压盖2的表面上固定连接有用于显示温度计6监测的温度的显示屏7，显示屏7设在人眼睛方便看到的位置，温度计6的温度实时显示在显示屏7上，确定加热的温度和均匀程度，试验人员直观获取温度计6监测的温度，从而使得试验更加方便。另外，显示屏7可以显示纸张的湿度值、纸张的加热温度和加热时间，或者通过显示屏显示纸张析出油墨的性能结论。

根据本发明的另一个实施例，如图2和图3所示，上压盖1的顶部固定连接有提拉把手9，试验人员手动向上拉起提拉把手9，从而方便将上压盖1抬起。

优选的，下压盖2的底部固定有多个支角8，多个支角8均匀间隔开设置在下压盖2的底部，支角用于支撑下压盖2，使下压盖2的底表面与桌面分离。

自动加液装置包括液体罐、滴液管路、泵和阀，液体罐用于存储醇类溶剂，泵用于将液体罐内的醇类溶剂向滴液管路内抽取，阀用于控制滴液管路的开闭，滴液管路端部设有滴液嘴，滴液管路将醇类溶剂从滴液嘴处滴加到纸张上。

本申请实现的有益效果如下：

(1)本申请自动检测防伪标识的油墨析出能力，从而判断防伪标识的保密性，油墨越不容易析出，则防伪标识的保密性越好。

(2)本申请使用醇类溶剂浸湿的纸张吸附在防伪标识上，利用油墨融于醇类溶剂中的特性，将浸湿有醇类溶剂的纸张贴在防伪标识上，然后利用醇类溶剂在一定温度下能快速挥发而油墨不会挥发的特性，检测在纸张上是否能析出油墨，以判断防伪标识的防伪性能，该方法检测油墨析出的性能较为方便快捷。

(3)本申请设有湿度检测计，可自动检测纸张的湿度，判断纸张是否干燥，智能化监测，控制精度高。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测方法，其特征在于，该方法包括：

步骤S1：将浸湿有醇类溶剂的纸张吸附在待测的防伪标识的上表面和/或下表面；

步骤S2：预设纸张的加热温度，加热被浸湿的纸张直至纸张为干燥状态；

步骤S3：采集纸张在干燥状态下的油墨痕迹图像；

步骤S4：根据采集的油墨痕迹图像分析防伪标识的油墨析出性能。

2.根据权利要求1所述的防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测方法，其特征在于，步骤S1中包括：

S101：自动加液装置将醇类溶剂滴加至纸张上；

S102：检测仪器将纸张吸附在待测的防伪标识的上表面和/或下表面。

3.根据权利要求1所述的防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测方法，其特征在于，步骤S2中，纸张是否为干燥状态的判断方法包括：

步骤S201，设定纸张的干燥域值；

步骤S202，获取纸张的湿度值；

纸张湿度值的计算公式为

其中，γ表示纸张的湿度值，Z表示滴加醇类溶剂的总量，W表示醇类溶剂的挥发总量；

步骤S203，比较湿度值与干燥域值的大小，若纸张的湿度值在干燥阈值范围内，则纸张干燥；否则，纸张未干燥。

4.根据权利要求3所述的防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测方法，其特征在于，醇类溶剂的挥发总量计算公式为：

W＝Qt；

其中，W表示醇类溶剂的挥发总量，Q表示醇类溶剂的挥发速率，单位：kg/s,t表示挥发时间。

5.根据权利要求4所述的防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测方法，其特征在于，醇类溶剂的挥发速率的计算公式为：

其中，S表示醇类溶剂的挥发面积，T表示环境温度，单位：K，T₀表示醇类溶剂的沸点，单位：K，H表示醇类溶剂的汽化热，单位J/kg，α表示纸张表面热扩散系数，t表示挥发时间，t的单位：秒。

6.根据权利要求1所述的防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测方法，其特征在于，步骤S4：计算油墨痕迹图像占防伪标识油墨的面积的百分比p，根据p的大小判断防伪标识的油墨的析出性能，p越大油墨越容易析出；p的计算公式如下:

p＝a/A；

其中，a表示油墨痕迹图像的面积；A表示防伪标识的油墨面积。

7.根据权利要求6所述的防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测方法，其特征在于，步骤S4中包括：设定图像单位像素的面积值为h,获取防伪标识的油墨图像的像素个数n,计算防伪标识的油墨面积A＝nh；以及，获取油墨痕迹图像的像素个数m,计算油墨痕迹图像的面积a＝mh。

8.一种防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测仪器，其特征在于，包括：开合压盖、加热装置、图像采集装置和数据分析处理模块，

所述开合压盖，用于承载待测的防伪标识和纸张，并将浸湿有醇类溶剂的纸张吸附在待测的防伪标识的上表面和/或下表面；

所述加热装置设置在所述开合压盖上，用于加热被浸湿的纸张直至纸张干燥；

所述图像采集装置，用于采集被干燥后的纸张上析出的油墨痕迹图像；

所述数据分析处理模块，根据采集的油墨痕迹图像分析防伪标识的油墨析出性能；

还包括自动加液装置，

所述自动加液装置，对应设置在纸张上方，用于将醇类溶剂滴加到纸张上。

9.根据权利要求8所述的防伪标识覆盖层的油墨析出性能检测仪器，其特征在于，还包括湿度计，用于实时采集纸张的湿度值，所述数据分析处理模块中设定有纸张的干燥阈值，所述数据分析处理模块用于比较湿度值与干燥阈值的大小，若纸张的湿度值在干燥阈值范围内，则纸张干燥；否则，纸张未干燥。

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