DE7537954U - Messkopf zum messen des schwaerzungsgrades der ebenen oberflaeche einer festen probe - Google Patents

Description

Anm.: Dr. Bruno Lange GmbH, Königsweg 10, 1000 Berlin 37

Meßkopf zum Messen des Schwärzungsgrades der ebenen Oberfläche einer festen Probe

Die Erfindung betrifft einen Meßkopf zum Messen des Schwärzungsgrades der ebenen Oberfläche einer festen Probe, mit einer Lichtquelle, einem außerhalb des Strahlenganges der Lichtquelle und außerhalb des Strahlenganges des an der Oberfläche der Probe im Falle einer völlig glatten Oberflächenstruktur spiegelnd reflektierten Lichts angeordneten Fotoelement zum Empfang des von der Oberfläche der Probe remittierten Lichtes, und mit einer im Strahlengang vor der Oberfläche der Probe angeordneten durchsichtigen Scheibe.

Ein solcher Meßkopf ist aus der Firmendruckschrift der Firma Elmar Lecher Gerätebau betreffend das Meßgerät "Farbolux" und aus dem Buch "Kolorimetrische Analyse" Dr. Bruno Lange, 6. Auflage 1964, Verlag Chemie GmbH Weinheim/Bergstr., Abb. 76, allerdings ohne im Strahlengang angeordnete durchsichtige Scheibe, bekannt.

Die Messung des Schwärzungsgrades einer Probe aus z.B. eloxiertem Aluminium mit dem bekannten Gerät bereitet insofern Schwierigkeiten, als das remittierte und vom Fotoelement empfangene Licht neben dem für den Schwärzungsgrad maßgebenden Anteil der diffusen Reflexionsstrahlung auch einen großen Anteil der gerichteten Reflexionsstrahlung enthält.

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In der Fraxis hat sich gezeigt, daß bei gleichem Schwärzungs- · grad in Abhängigkeit von der Rauhigkeit der Oberfläche verschiedene '''Meßergebnisse erhalten wurden. Der Meßfehler beruht : vermutlich darauf, daß bei der Messung ein zu großer Anteil der gerichteten Reflexionsstrahlung mit erfaßt wird.

Ferner ist ein Abtastkopf eines Kolorimeter? bekannt_s der eine halbkugelige Innenfläche aufweist, in deren Scheitelpunkt eine Lichtquelle und auf deren Oberfläche verteilt

Fühler für die reflektierte Strahlung angeordnet sind. Ein I

solcher Meßkopf ist bestimmt für die Farbmessung glatter, *

flacher und undurchsichtiger Oberflächen. Auch bei einem |

solchen Meßkopf wird ein zu großer Anteil der gerichteten |

reflektierten Strahlung erfaßt, so daß er als Meßkopf für f

die Messung des Schwärzungsgrades rauher Oberflächen nicht |

geeignet ist. Sofern ein solcher Meßkopf zur· Kessung von J

Flüssigkeiten eingesetzt werden soll, ist er mit einer durch- f

sichtigen Glasseheibe abgedeckt (DE-OS 2 101 8i8). f

Ferner ist es in der Durchlichtmikroskopie bekannt, im Strah- §

lengang unmittelbar auf dem Objekt ein Deckglas anzuordnen. |

Die durch die Verwendung des Deckglases entstehende! Schwie- |

rigkeiten sollen durch Verwendung einer Immersionsflüssigkeit |

überwunden '.'/erden. Mit den bei der Messung des Schwärzungs^- '%■_

grades einer rauhen Oberfläche auftretenden Schwierigkeiten |

hat das nichts zu tun (Otto "Durchlichtmikroskopie" VEB-Verlag I

Berlin 1959, Seiten 159-161). f

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum * |

Messen des Schwärzungsgrades der ebenen Oberfläche einer J

festen Probe zu schaffen, die weitgehend unabhängig von der J

Rauhigkeit der Oberfläche den Sehwärzimgsgrad mißt. |

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Meßkopf der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Scheibe außenseitig eine Kontaktfläche aufweist, auf der ein Netzmittel aufgebracht ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Meßkopf ist der Einfluß der gerichteten Reflexionsstrahlung bzw. der spiegelnd reflektierten Strahlung auf das Meßergebnis derart vermindert, daß es weit= gehend unabhängig von der Oberflächenrauhigkeit der Probe ist. Dieser Effekt wird durch das Netzmittel und durch die mit dem Netzmittel in Kontakt stehende Scheibe erreicht, die die Oberfläche des Netzmittels glättet. Durch die aufgesetzte Kontaktscheibe wird ferner erreicht, daß das Netzmittel der Probe während des NetζVorganges nicht trocknet und/oder eine Schlierenbildung auf der Probenoberflache neue Meßfehler hervorruft. Eventuelle Kratzer an der Kontaktfläche der Kontaktscheibe werden durch das Netzmittel als mögliche Fehlerquellen ebenfalls ausgeschaltet.

Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung besteht die Scheibe aus Glas, das ungefärbt sein kann.

Um eine sichere Kontaktierung zwischen der Oberfläche der Probe und der Scheibe zu gewährleisten, ist nach einer wei-

gegenüber ihrer Passung im Meßkopfgehäuse erhaben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines schematisch und im Querschnitt dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert .

Meßkopf besteht aus einem rotationssymmetrisehen, insbesondere zylindrischen Gehäuse 1, in dessen oberem Teil eine Lichtquelle 2 angeordnet ist. Das von der Lichtquelle ausge-

hende Licht wird über eine Linse 3 in eine Parallelstrahlung umgewandelt, die über eine Lochblende 4 und eine mittige öffnung. 5 eines als Ringscheibe ausgebildeten Fotoelementes 6 sowie eine Scheibe 7 aus Glas auf die ebene Oberfläche einer Probe 8 fällt, deren Schwärzungsgrad gemessen werden soll. Das Fotoelement 6 bildet den oberen Abschluß einer an der Innenwand matt-weißen Kammer 9, deren unterer Abschluß die

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färbtem Glas bestehende Scheibe 7 ist gegenüber der Unterseite des Gehäuses 1 erhaben und weist planparallele Oberflächen auf.

Zur Messung des Schwärzungsgrades der Oberfläche der Probe wird die Oberfläche an der zu messenden Stelle mit einem Netzmittel, z.B. farblosem öl, bestrichen. Durch Aufsetzen der erhabenen Oberfläche 11 der Scheibe 7 verteilt sich das Netzmittel gleichmäßig zwischen der Oberfläche 11 und der Oberfläche der Probe 8.

Bei der Anordnung fällt ein Teil des spiegelnd reflektierten Lichtes zurück durch die mittige öffnung 5, ein anderer Teil fällt auf die matt-weiße Innenwand der Kammer S₃ während ein übriger Teil an der Grenzschicht Scheibe - Luft total reflektiert wird. Nur ein geringer Anteil der spiegelnd

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Hauptsächlich empfangt das Foto element 6 aber die remittierte Strahlung, die allein für den Schwärzungsgrad der Probe verantwortlich ist.

Wegen dieser Meßmethode ist die Anordnung insbesondere zur ünmitSeltjaren Messung beim Eloxieren von Aluminium geeignet. Hierbei w±rd die Badflüssigkeit als Netzmittel verwendet.

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Da die Scheibe 7 das Gehäuse 1 unten abschließt, kann die Anordnung durch die Badflüssigkeit nicht verschmutzen und es können auch keine schädlichen Dämpfe des Bades in das Innere des Gehäuses gelangen.

Claims (2)

27-April 1978 Sehutzansprüehe:

1. Meßkopf zum Messen des Schwärzungsgrades der ebenen Oberfläche einer festen Probe, mit einer Lichtquelle, einem außerhalb des Strahlenganges der Lichtquelle und außerhalb des Strahlenganges des an der Oberfläche der Probe im Falle einer völlig glatten Oberflächenstruktur spiegelnd reflektierten Lichts angeordneten Fotoelement zum Empfang des von der Oberfläche der Probe remittierten Lichts und mit einer im Strahlengang vor der Oberfläche der Probe durchsichtigen Scheibe, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (7) außenseitig eine Kontaktfläche (11) aufweist, auf der ein Netzmittel aufgebracht ist.

2. Meßkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Scheibe (7) aus insbesondere ungefärbtem Glas besteht.

3- Meßkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktfläche (11) der Scheibe (7) gegenüber ihrer Fassung (10) im Gehäuse (1) erhaben ist.

K/Tn.- 29 397

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