NO830330L - Fremgangsmaate og apparat for karakterisering av en overflatebelegningsfilm. - Google Patents

Fremgangsmaate og apparat for karakterisering av en overflatebelegningsfilm.

Info

Publication number
NO830330L
NO830330L NO830330A NO830330A NO830330L NO 830330 L NO830330 L NO 830330L NO 830330 A NO830330 A NO 830330A NO 830330 A NO830330 A NO 830330A NO 830330 L NO830330 L NO 830330L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
film
light
normal line
reflected
angle
Prior art date
Application number
NO830330A
Other languages
English (en)
Inventor
Stanley Ernest Orchard
Celia Charlotte Taylor
Original Assignee
Ici Plc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ici Plc filed Critical Ici Plc
Publication of NO830330L publication Critical patent/NO830330L/no

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4738Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection

Landscapes

  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)
  • Devices For Checking Fares Or Tickets At Control Points (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Description

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte for instrumentell karakterisering av en overflatebelegningsfilm inneholdende et metallflak-pigment, og et apparat for utførelse av fremgangsmåten.
Overflatebelegg inneholdende metallflak-pigment, f.eks. aluminiumflak, er velkjent. De er spesielt foretrukket for beskyttelse og dekorasjon av automobiler, på grunn av at de gir forskjellig lysrefleksjons-effekt, vanligvis kalt "flip", avhengig av vinkelen som bilen blir sett fra. Graden av flip-effekt er en funksjon av metallflakenes orientering i forhold til den ytre overflate av belegningsfilmen. Ideelt skulle alle flakene ligge i plan parallelt med denne overflate for at maksimum flip-effekt skulle kunne observeres, men i praksis er det ikke mulig å oppnå at mer enn en del av flakene virkelig er parallelle. Resten vil danne forskjellige, for det meste små, vinkler med overflateplanet, dvs. det er en fordeling av flakenes orientering i filmen. Metalliske belegg inneholder ofte, i til-legg til metallflak, andre pigmenter, og slike materialer er of-tere av en lys-absorbereride type enn av en lys-spredende type.
Instrumentell karakterisering av metallisk pigmenterte belegg kan i prinsippet utføres ved å måle med et reflektometer refleksjonsfaktorens vinkelavhengighet på et belagt panel. Tidligere har dette vært gjort ved å utføre målinger ved et antall belysningsvinkler og betraktningsvinkler, enten i ett enkelt, konstant plan eller med en konstant vinkel mellom dem. Resul-tatene av slike målinger er riktignok avhengig av flakorienteringen, men deres verdi for karakterisering av belegget er redusert ved det faktum at de også er avhengig av de relative konsentrasjoner av metallflak og lys-absorberende pigmenter.
For effektiv måling av orienteringsgraden for metallflakene er det derfor nødvendig, under disse forhold å ta hensyn til ab-sorpsjon av pigmenter som måtte være tilstede. Man kan utføre målinger av variasjoner i refleksjonsfaktoren som skjer når et belagt panel blir rotert omkring panelets normal-linje, men disse vil bare røpe manglende symmetri i flak-orienteringen omkring filmens normal-linje, noe som kan være resultatet av dårlig påførings- og/eller tørringsteknikk. Denne teknikk måler således ikke den egentlige fordeling av flak-orienteringen ved et gitt punkt.
Man har nå funnet at et brukbart mål for fordelingen
av metallflak som ikke er underlagt disse ulemper eller begrensninger, kan oppnås ved å belyse en plan prøve av filmen med en konstant, forutbestemt vinkel til filmens normal-linje, og å måle intensiteten av det reflekterte lys fra filmoverflaten, også ved en konstant vinkel med normal-linjen, men ved et flertall forskjellige asimutale betraktningsposisjoner.
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for karakterisering av en overflatebelegningsfilm inneholdende me-tallf lak-pigment , hvor fremgangsmåten omfatter følgende trinn: (a) belysning av en plan prøve av filmen med en parallell lysstråle som danner en gitt vinkel med normal-linjen i forhold
til film-flaten, (b) måling av intensiteten av det reflekter-
te lys fra filmen i et antall asimutale betraktningsposisjoner.
Med en "asimutal betraktningsposisjon" mener man en posisjon for å oppfange en lysstråle reflektert fra et punkt på filmflaten innenfor det belyste område, hvor posisjonen ligger på en sirkel i et plan parallelt med filmflaten, og hvor normal-linjen til filmflaten passerer gjennom sirkelens sentrum. Det henvises nå til vedlagte diagram Fig. !, hvor den innfallende lysstråle er representert ved linjen X og danner en vinkel QQmed normal-linjen Z til filmflaten. De reflekterte stråler er representert ved linjene Y^, Y_ etc, som hver danner en felles vinkel 0 med filmens normal-linje Z.
Lysstrålen som belyser filmen, kan genereres ved en kon-vensjonell kilde i forbindelse med egnede optiske elementer slik
tre
at strålen tilfredsstiller disseykrav: (i) at'den er parallell, (ii) at den danner en gitt vinkel (Øq som vist på Fig. 1) med normal-linjen og (iii) at den frembringer et belyst område på filmen som er større enn det område som lyset kommer fra, i alie asimutale posisjoner. Fortrinnsvis er det opplyste område på filmflaten sirkelrundt.
Måling av lyset som reflekteres fra filmen kan utføres på flere forskjellige måter. Den kan f.eks. utføres ved bruk av en fotodetektor som er montert slik at den kan beveges i en sirkelbane rundt normal-linjen til filmen ved et punkt innenfor det belyste område, hvor detektorens, lysfølsomme flate er slik rettet at den observerer et område som i sin helhet ligger innenfor den belyste flate, og hvor detektoren blir holdt i en forutbestemt konstant, perpendikulær avstand d fra filmens plan, og i en forutbestemt konstant avstand 1 fra rotasjonsaksen (filmens normal-linje) slik at d/£=tan 0, hvor 0 er betraktningsvinkelen i forhold til normallinjen, og hvor sel-
ve filmen blir holdt i ro. Når detektoren roterer, blir intensiteten av det reflekterte lys målt ved forskjellige verdier av asimutvinkel eller rotasjonsvinkel 0, fra 0 osom er innfalls-strålens vinkel målt fra en tilfeldig basislinje (betegnet A på
Fig. 1) til Øq + 180°, dvs. diametralt motsatt av innfallsstrålen. Antall vinkler 0 hvor intensiteten av det reflekterte lys blir målt kan variere betydelig i henhold til den spesielle film som blirkarakterisert, hovedsakelig avhengig av smalheten eller bredden av flak-orienteringens fordeling i filmen. Vanligvis vil det være nødvendig med minst fire ikke-null målinger,
hvorav én kan velges som referanse og de øvrige kan uttrykkes ved denne som proporsjonal refleksjonsirttensitet.
Istedenfor å bevege fotodetektoren kan målingen av det reflekterte lys utføres ved hjelp av et plant speil, bevegelig montert på samme måte som fotodetektoren i forklaringen ovenfor, hvor den aktive del av speilets reflekterende flate blir holdt i forutbestemte, konstante avstander £ og d som før. Fotodetektoren blir så holdt stille, og speilet blir justert slik at fotodetektoren effektivt betrakter en flate som i sin helhet ligger innenfor det belyste område på filmen. En konstant del av det lyset som kommer til speilet fra filmen vil så falle på detektoren, uansett verdien av 0 innenfor måleområdet. Denne fremgangsmåte for måling er å foretrekke fremfor den før beskrevne, da den unngår problemer med anordning av elektrisk forbindelse med fotodetektoren under dennes rotasjon. Den foretrekkes også av den grunn at den muliggjør bruk av en "dobbelt-stråle"-prosess hvor intensiteten av innfallslyset kan overvåkes med referanse til en standard refleksjonsfaktor.
Som et alternativ til begge de ovenstående prosesser om-fattende én enkelt fotodetektor og et bevegelig betraktningselement, kan måling av det reflekterte lys utføres ved hjelp av et flertall faste betraktningselementer, plassert med passende mellomrom omkring den samme sirkelformede bane som blir fulgt av fotodetektoren eller speilet i de foregående tilfeller. Hvert.av de faste betraktningselementer kan selv være en foto detektor som mottar det reflekterte lys direkte, eller det kan være et optisk lys-samlingssystem så som en optisk fiber som leder lyset til en eller flere fotodetektorer plassert ved et punkt vekk fra de egentlige betraktningspunkter. Denne bruk av et flertall betraktningselementer har den fordel at den ikke har noen bevegelige deler og at den virker hurtigere. Det er imidlertid klart at den krever mer kompliserte kretser for å registrere de detekterte lysintensiteter enn hva som kreves med ett enkelt bevegelig betraktningselement.
Den serie av reflekterte lysintensiteter som er målt på denne måte ved det valgte antall forskjellige asimutale betrakt-ningsposis joner ,utgjør en enkel form for karakterisering av den film som blir undersøkt. Suksess eller fiasko av en testfilm når det gjelder tilpasning til en standard karakteristikk kan lett etableres på en empirisk måte ved å ta målinger på hver av dem ved bruk av.samme innfallslysvinkel og samme sett av asimutale betraktningsposisjoner i hvert tilfelle. De data man har oppnådd ved hjelp av trinnene (a) og (b) ifølge oppfinnelsen, kan imidlertid også benyttes til å utlede frekvensfordelingen av metallflakorienteringen i en film ved å ta i bruk de videre trinn (c), å uttrykke intensiteten av reflektert lys ved hver asimutal posisjon som en proporsjonal del av intensiteten ved ehvalgt asimutal posisjon, og (d), å etablere forholdet mellom de utledede proporsjonale intensiteter og vink-lene som metallflakene danner med filmens normallinje.
Denne utvidede fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen er basert på de følgende teoretiske vurderinger: Fra lovene om refleksjon følger at for et visst metallflak i filmbelegget vil retningen av flakets normallinje ligge i et plan som inneholder både den innfallende og den reflekterte lysstråle, og vil ha den samme avstand fra begge. Lys blir reflektert fra de belyste flak i mange retninger. Den del av det reflekterte lys som finnes innen en liten vinkel dw rundt i retningen (9,0) kan skrives som p(0,0; Qq/Øq) dw, hvor (Qq/Øq) er innfallsretningen. Hvis
a er den vinkel som dannes av en bestemt flak-normal med film-normalen, kan deles av flak-normaler som finnes i en liten vinkel dar rundt denne vinkel a med film-normallinjen skrives som n(a)dw'.
Derfor,
n (a)do)1p (0 ,0; Øq , Øq ) deo,
hvor verdien av a forholder seg til verdiene av 0,0, QQ, og Øq ifølge lovene om refleksjon. Fra et kjennskap til brøken p over et passende område for verdiene 0,0 kan man utlede et mål for fordelingen av flak-orientering. Hva man egentlig måler er intensiteten av reflektert lys fra filmen i retning (0,0).
Med en gitt konstant intensitet av det innfallende lys og en konstant innfallsvinkel, vil intensiteten av det reflekterte lys bli proporsjonal med refleksjonsfaktoren av den film som blir målt ved bruk av denne spesielle geometri.
I alminnelighet, om man antar at filmen ikke inneholder andre lysspredende media enn metallflakene, kan det vises at uten overflaterefleksjon, er refleksjonsfaktoren R i forhold til en perfekt hvit Lamberts-diffusor gitt til en første til-nærmingsorden ved:
R = <MØ,iy p(0,0; eQ,Øo) ,
hvor ^ er en funksjon av 0 og 0 , men ikke av 0 eller 0 . Hvor det er overflaterefleksjon må man gmøre en passende rettelse. Det er ikke nødvendig for det nåværende formål å definere funksjonen ¥. I alminnelighet er ¥ også en funksjon av (a) volumkonsentrasjonen av metallflak i filmen, (b) fordelingen av flakenes orienteringsvinkler, (c) flakenes klarhet, (d) konsentrasjoner og absorpsjons-koeffisienter av andre pigmenter i filmen, og (e) harpiksens brytningsindeks. Hvis refleksjonsfaktoren blir målt ved bruk av en fast innfallsvinkel 0 i for-
o hold til filmens normallinje og en konstant betraktningsvinkel 0 med normallinjen, men et område av forskjellige verdier for
(0 - 0 ) rundt normallinjen, og hvis refleksjonsfaktorene målt ved hver av disse verdier av (0-0Q) divideres med en refleksjonsfaktor målt ved en utvalgt verdi av (0 - 0o), som for enkelhets skyld kan betegnes (Øg - Øq), defineres en serie av relative ref leks jonsf aktorer som er uavhengige av (0,.0 ), dvs. ved konstante verdier for 0 og ^ 0 o, er
hvor ag er den verdi av a som tilsvarer den valgte betraktningsvinkel 0 .
s
Følgelig, ved å måle refleksjonsfaktoren i filmen i et antall asimutale posisjoner slik som beskrevet, og å beregne de relative refleksjonsfaktorer, finner man et tilsvarende antall verdier for n(a)/n(as). Verdien av a for hver av disse kan beregnes ved bruk av enkel geometri når man kjenner verdiene av
0, 0 , 0 og 0 . Den matematiske formel som forbinder a med dis-o o
se variable størrelser, varierer i henhold til hvorvidt man ved måling av refleksjonsfaktorene benytter en eksperimentell prosess som unngår lysbrytning ved filmens overflate. En praktisk prosess for å unngå lysbrytning gjør bruk av en glass-halvkule med passende dimensjoner og med en brytningsindeks lik eller nær indeksen for filmens bindemiddel. Halvkulen plasseres på filmoverflaten innenfor det belyste område, og med et mellomlag av olje med én lignende brytningsindeks. Prosessen er nærmere beskrevet nedenfor i forbindelse med apparatet ifølge oppfinnelsen.
Der hvor denne prosess er tatt i bruk er formelen som forbinder a med 0, 0Q/0 og Øq som følger:
Ifølge en foretrukken utførelsesform for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er vinkelen mellom innfallsstrålen og filmens normallinje lik betraktningsvinkelen hvor alle refleksjons-faktormålingene blir utført, dvs. Øq er gjort lik 0 (innfalls--strålen representert ved linjen X'på Fig. 1). Fordelen med dette er at det da blir mulig å oppnå refleksjonsfaktor-målinger i forhold til flak orientert parallelt med filmoverflaten, dvs. for tilfellet a = 0. I dette tilfelle blir en av refleksjons-faktormålingene virkelig utført ved betraktningsposisjonen gitt ved 0 = 0Q+ 180°, hvor den observerte refleksjonsfaktor normalt vil bli maksimum. Denne posisjon blir tatt i bruk som referanseposisjon (Øs-Øq) slik at alle de målte refleksjons-faktorintensiteter blir uttrykt som en brøkdel av denne maksi-mumsverdi.
Under disse foretrukne måleforhold blir formelen for be-regning av a:
For det tilfelle hvor lysbrytning ved filmoverflaten ikke kan unngås, blir formelen:
hvor y er brytningsindeksen for filmens bindemiddel. I betrakt-ningsposis jonen<Ø>s<=>Øo+180°, blir verdien av as lik 0.
Rettelser til de målte refleksjonsfaktorer kan være ønske-lig for kjente feilkilder i apparatet, f.eks. ikke-linearitet i fotodetektoren.
Efter å ha beregnet en passende serie av verdier for a, kan man "plotte" disse grafisk mot de tilsvarende verdier for n(a)/n(0), og dermed oppnå en fordelingskurve for metallflakorienteringen. Et eksempel på en slik kurve og dataene den
er utledet fra, er vist på Fig. 2 og den tilhørende tabell. Hvor kurven er komplett og følgelig kan normaliseres, representerer den en absolutt fordeling av flak-orienteringen, uav- • hengig av alle antagelser angående fordelingens egentlige natur. n(ct). Hvor kurven ikke er komplett, representerer den fordelingen i forhold til det antall flak som er orientert parallelt med filmoverflaten. Kjennskap til enten den absolutte eller den relative fordeling kan være av betydelig hjelp i for-muleringen av filmblandinger med metallflak-pigment. For en gitt type blanding kan man således finne den detaljerte formu-lering eller de påføringsforhold som er nødvendige for å oppnå den optimale "flip"-effekt ved egnede-prøver i forbindelse med refleksjonsfaktor-målinger utført ved bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Generelt kan man si at jo steilere fallet av fordelingskurven er fra punktet definert ved n(a)/n(0)= 100%, a = 0°, desto mer utpreget "flip"-effekt vil det bli. Bestemmelse
av fordelingen ved denne fremgangsmåte hjelper også til å bestemme presisjonen når man skal tilpasse en eksperimentell blanding til en. gitt standardf ilm.
Det skal bemerkes at for en konstant verdi av 0 vil fjer-ning av effekten fra lysbrytning ved film/luft-overgangen til-late at fordelingen blirkarakterisertover et større område av verdier enn. tilfelle er når denne effekt ikke er fjernet. Hvorvidt tap av en del av kurven er betydningsfull i den fulle vur-dering av fordelingen vil avhenge av de spesielle omstendig-heter, men generelt foretrekkes å fjerne lysbrytningen,. for dermed å oppnå et mest mulig komplett bilde av flakorienteringen. Det kan nevnes at en fordel ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen sammenlignet med tidligere kjent teknikk, er at én enkelt korreksjon for lysbrytning gjelder innfallsstrålen og alle reflekterte ståler, uansett deres asimutale posisjoner. Ved fremgangsmåten ifølge tidligere kjent teknikk endres lysbrytningen med variasjon i vinkelen mellom lysstrålen og filmens normallinje.
Ifølge et videre aspekt ved foreliggende oppfinnelse er
det anordnet et apparat som egner seg for karakterisering av en overflatebelegningsfilm inneholdende metallflakpigment, hvor apparatet omfatter en kilde som genererer en parallell lysstråle og en støtteanordning for filmen som skal karakteriseres, plassert slik at strålen rettes mot filmen i en gitt vinkel med normallinjen i forhold til filmens overflate og slik at filmen belyses av strålen, midler til å motta og måle det lys som reflekteres fra et område av filmens overflate, som i sin helhet ligger innenfor det belyste område, ved et antall forskjellige asimutale betraktningsposisjoner slik som beskrevet ovenfor.
Som allerede nevnt ovenfor i forbindelse med diskusjonen
av fremgangsmåten ifølge beskrivelsen, er det i én utførelse av apparatet benyttet én enkelt anordning for mottagning og måling av det reflekterte lys, og denne er bevegelig i en sirkulær bane i et plan parallelt med filmflaten, slik at den alltid betrakter det belyste område av filmen i samme vinkel. Anordningen kan bestå av en passende montert fotodetektor, hvis genererte sig-naler blir forsterket og overført til et registrerings- eller måleinstrument som vil gi en relativ måling av den reflekterte
lysintensitet. Det kan imidlertid være mer bekvemt om den bevegelige mottager- og måleanordning isteden består av et speil som kan bevege seg over den bestemte bane, sammen med en fotodetektor som er montert i en fast posisjon slik at det lys som reflekteres fra et punkt på filmoverflaten og senere fra speilet, alltid faller på detektoren uansett speilets posisjon. Bevegelsen, enten av detektoren eller av speilet, i den sirkel-runde bane kan finne sted i diskrete trinn istedenfor i jevn bevegelse, hvor trinnene tilsvarer det valgte antall forskjellige asimutale betraktningsposisjoner hvor refleksjons-faktormålinger skal utføres. Det er tilstrekkelig for utførel-se av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen om bevegelsen av detektoren eller speilet dekker et område av asimutale vinkler som strekker seg nærmest muliq fra 0=0 til 0=0 +180°, men det er
o o
fordelaktig om detektoren eller speilet er istand til å dekke nesten hele 360°-området. Ideelt ville de reflekterte intensiteter observert i de valgte asimutale posisjoner 0-180° bli gjentatt i de tilsvarende posisjoner i området 180-360°, men i praksis er det nyttig å ta målinger over hele området for å bekrefte nøyaktig og symmetrisk drift av apparatet og kvali-teten av panelutførelsen. I tilfelle av en liten uoverens-stemmelse mellom de tilsvarende målte verdier, kan man benytte middelverdien av hvert tilsvarende par.
I en alternativ utførelse av apparatet ifølge oppfinnelsen, igjen som allerede beskrevet ovenfor, benyttes et flertall anordninger for mottagning og måling av det reflekterte lys, og disse er plassert i faste posisjoner langs en sirkulær bane i et plan parallelt med filmoverflaten. Antall og posisjoner av mottager- og måleanordningene tilsvarer de valgte asimutale betraktningsposisjoner. Hver av de angjeldende anordninger kan bestå av en individuell fotodetektor, eller alternativt av et optisk lyssamlingssystem så som en optisk fiber som i sin tur overfører det mottatte lys fra hver posisjon til én enkelt fotodetektor montert på et hensiktsmessig sted i avstand fra observasjonsstedet, eller som overfører lyset fra.hvert ob-servasjonssted til en separat fotodetektor. Signalet som genereres av fotodetektoren (e) kan som før bli forsterket og over-ført til en egnet anordning hvor fremvisning eller regist-rering av den detekterte lysintensitet kan finne sted.
Av tidligere nevnte grunner er det ved alle de omtalte apparater foretrukket at lyskilden plasseres slik at vinkelen mellom innfallsstrålen og filmens normallinje blir lik den vinkel i hvilken det reflekterte lys blir mottatt i alle asimutale betraktningsposisjoner. Det foretrekkes også at lyskilden blir koblet med optiske elementer slik at den innfallende lysstråle ikke bare er parallell, men også gir et sirkelrundt belysningsområde på filmoverflaten. Man kan f.eks. benytte en lysstoppér som har en sirkelrund åpning og som står i en passende skråstilling i forhold til lysstrålen, eller alternativt en stopper med en elliptisk åpning plassert vinkel-rett på lysstrålen.
I det tilfelle at apparatet er av den beskrevne form med én enkelt, fast fotodetektor hvor det reflekterte lys blir detektert med et bevegelig speil, kan apparatet med fordel om-fatte det "dobbeltstråle"-arrangement som ofte benyttes i optiske instrumenter for å eliminere effekten av variasjoner i lyskildens intensitet. Med dette arrangement blir innfalls-lysstrålen fra tid til annen forskjøvet slik at den reflekteres fra en flate med kjente refleksjons-karakteristikker (f .eks.
en blokk av rent bariumsulf.at) istedenfor fra overflaten av den film som skal karakteriseres.
En mulig videre modifikasjon av apparatformene som beskrevet ovenfor,som følger vanlig praksis' for tidligere kjent teknikk for måling av refleksjonsfaktorer ved overflatefilmer, er bruken av en glass-halvkule for å motvirke effekten av brytningsindeksen for filmens bindemiddel på refleksjonsfaktor-målingene. Halvkulen, som har en brytningsindeks lik eller nær filmbindemiddelets, plasseres med sin base mot filmflaten med et lag olje hvis brytningsindeks også er nær bindemiddelets, imellom, for å sikre god optisk kontakt, slik at både innfallende og reflekterte lysstråler, sett fra de forskjellige asimutvinkler, passerer gjennom den.
Oppfinnelsen kan illustreres ved den følgende forklaring , av et apparat som omfatter én enkelt, fast fotodetektor og et bevegelig betraktningsspeil, under henvisning til Fig. 3 som er et skjematisk tverrsnitt gjennom appatatet.
Et plant prøvestykke 1 (også sett i tverrsnitt på teg-ningen) av et filmbelegg inneholdende metallflakpigment,er fast spent til en apnmg i siden av en lystett kasse 2, og det er også fastspent til filmflaten (fastspenningsanordningen ikke vist) en halvkule 3 av glass med brytningsindeks nær lik indeksen for filmens bindemiddel. Halkulens base blir holdt i optisk kontakt med filmens overflate ved hjelp av et lag olje (ikke vist), og dens buede overflate vender inn i kassen 2. Lys fra en kilde 4 plassert inne i kassen passerer gjennom
en kondensatorlinse 5 og en sekundær fokuseringslinse 6 slik at det blir bragt i fokus ved en optisk stopper 7. Linsene er slik anordnet at lyset når det fortsetter og passerer inn i halvkulen 3., er parallelt og danner et belyst område på filmoverflaten 1. En brakett 8 festet til en vegg av kassen 2 holder en trinnmotor 9 som på akselen har montert en arm 10 gjennomskåret av en åpning 11 med et speil 12 montert på
sin ytre ende. Speilet er montert slik at det alltid ligger parallelt med rotasjonsaksen av armen 10 under den trinnvise bevegelse av denne i et plan parallelt med filmen 1. En kali-breringsinnretning (ikke vist) er anordnet slik at man kan måle armens asimutvinkel. Lys som reflekteres fra filmen, retur-neres gjennom halvkulen 3 i mange retninger. Bare den del av lyset som passerer gjennom åpningen 11 blir så reflektert av speilet 12 slik at det treffer en fotodetaktor 13 montert i den motsatte vegg av kassen 2. Fotodetektoren er plassert i den lukkede ende av en sylindrisk del 14 hvis innvendige vegg er lakkert hvit, som har som funksjon å samle opp alt lys som faller på den uansett vinkelstillingen av armen 10 og speilet 12 og å overføre en konstant del av lyset til fotodetektoren. De relative stillinger av fotodetektoren 13, speilet 12, lyskilden 4, linsene 5 og 6 og stopperen 7 er slik at den vinkel hvormed den innfallende lysstråle faller på filmflaten, er lik den vinkel hvormed den lysstrålen som rekker fotodetektoren via speilet blir reflektert fra filmoverflaten. Fotodetektoren 13 er forbundet med en passende forsterker og et register eller meter (ikke vist). Ved hver trinnvise posisjon av armen 10
blir dens asimutale vinkelstilling registrert, og det tas en måling av intensiteten av det reflekterte lys. Dataene som samles på denne måten, blir behandlet som beskrevet ovenfor, til å frembringe en grafisk fremstilling av fordelingen av metallflakenes orientering i filmprøven.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for karakterisering av en overflatebelegningsfilm inneholdende et metallflak-pigment, karakterisert ved følgende trinn: (a) belysning av en plan prøve av filmen med en parallell lysstråle som danner en gitt vinkel- med normallinjen i forhold til filmens overflate, og (b) måling av intensiteten av det reflekterte lys fra filmen i et antall asimutale betraktningsposisjoner, hvor det i hver posisjon blir mottatt en lysstråle reflektert fra et punkt på filmflaten innenfor"det belyste område, hvor posisjonene er plassert i en sirkel som ligger i et plan parallelt med filmens overflate, og gjennom hvis sentrum normal-linjen til filmen passerer.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved de videre trinn (c), hvor man uttrykker den reflekterte lysintensitet i hver asimutale posisjon som en proporsjonal del av intensiteten av reflektert lys ved en valgt asimutal posisjon, og (d) etablering av forholdet mellom de proporsjonale intensiteter således utledet og de vinkler som metallflakene danner med filmens normal-linje.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at vinkelen som det innfallende lys danner med filmens normal-linje, er lik den vinkel med normal-linjen som dannes av den reflekterte stråle mottatt ved alle betraktningsposisjoner.
4. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1 til 3, karakterisert ved at brytning av den innfallende og den reflekterte stråle ved filmoverflaten er forhindret.
5. Apparat som er egnet for karakterisering av en overflatebelegningsfilm inneholdende metallflak-pigment, karakte-risertvedat det omfatter: en kilde for en parallell lysstråle, en støtteinnretning for filmen som skal karakteriseres, plassert slik at strålen blir rettet mot filmen i en gitt vinkel med normallinjen til filmoverflaten og at filmen blir belyst, - en anordning for mottagning av reflektert lys, fra et område av filmen som i sin helhet ligger innenfor det belyste område, i et antall forskjellige asimutale betraktningsposisjoner plassert i en sirkel som ligger i et plan parallelt med filmoverflaten slik at normallinjen til filmen passerer gjennom sirkelens sentrum, og en anordning for å måle intensiteten av det lys som blir mottatt.
6. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved én enkelt lysmottageranordning for mottagning av det reflekterte lys, hvilken anordning er montert slik at den er bevegbar i en bane som faller sammen med den sirkel som inneholder de nevnte asimutale betraktningsposisjoner.
7. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at én enkelt lysmottageranordning beveger seg i diskrete trinn som tilsvarer de valgte asimutale betraktningsposisjoner.
8. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved et flertall anordninger for mottagning av reflektert lysk og at disse anordninger er plassert i faste posisjoner som faller sammen med de valgte asimutale betraktningsposisjoner.
9. Apparat ifølge et av kravene 5 til 8, karakterisert ved at lyskilden er slik plassert at vinkelen mellom innfallsstrålen og filmens normallinje er lik den vinkel som den reflekterte stråle mottatt ved alle asimutale betraktningsposisjoner danner med filmens normallinje.
NO830330A 1982-02-19 1983-02-01 Fremgangsmaate og apparat for karakterisering av en overflatebelegningsfilm. NO830330L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8204933 1982-02-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO830330L true NO830330L (no) 1983-08-22

Family

ID=10528457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO830330A NO830330L (no) 1982-02-19 1983-02-01 Fremgangsmaate og apparat for karakterisering av en overflatebelegningsfilm.

Country Status (18)

Country Link
US (1) US4572672A (no)
EP (1) EP0087222B1 (no)
JP (1) JPS58148942A (no)
AT (1) ATE32631T1 (no)
AU (1) AU558197B2 (no)
CA (1) CA1193467A (no)
DE (1) DE3375740D1 (no)
DK (1) DK159405C (no)
ES (1) ES519912A0 (no)
FI (1) FI830480L (no)
GB (1) GB2115141B (no)
IE (1) IE54038B1 (no)
IN (1) IN159549B (no)
MX (1) MX162872B (no)
NO (1) NO830330L (no)
NZ (1) NZ203140A (no)
PT (1) PT76264B (no)
ZA (1) ZA83671B (no)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2647411A (en) * 1950-11-09 1953-08-04 Filocamo Aldo Electric automatic operating apparatus for mechanical speed changing devices, particularly for motor cars
US4692481A (en) * 1984-09-27 1987-09-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for matching color of paint to a colored surface
US4606645A (en) * 1984-10-29 1986-08-19 Weyerhaeuser Company Method for determining localized fiber angle in a three dimensional fibrous material
US4711580A (en) * 1985-01-28 1987-12-08 Hunter Associates Laboratory, Inc. Modeling properties of flake finishes using directional resolution and statistical flake orientation distribution function
US4721389A (en) * 1985-04-18 1988-01-26 Potters Industries, Inc. Method and apparatus for measuring retroreflectivity of a reflective layer on a surface
ATE54027T1 (de) * 1986-02-22 1990-07-15 Pinsch Gmbh & Co Helmut K Schnittholz-pruefvorrichtung.
JP3027161B2 (ja) * 1989-07-14 2000-03-27 株式会社リコー 画像形成装置における画像濃度検知装置
US5155558A (en) * 1990-09-19 1992-10-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method and apparatus for analyzing the appearance features of a surface
DE4127215C2 (de) * 1991-08-16 2003-07-17 Byk Gardner Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur quantifizierten Bewertung des physiologischen Eindruckes von reflektionsfähigen Oberflächen
US5387977A (en) * 1991-09-04 1995-02-07 X-Rite, Incorporated Multiangular color measuring apparatus
US5231472A (en) * 1991-09-16 1993-07-27 Ppg Industries, Inc. Color matching and characterization of surface coatings
US5566244A (en) * 1993-11-22 1996-10-15 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Method of inspecting a workpiece surface including a picturing system with a shortened focal plane
GB2293448B (en) * 1994-09-20 1996-12-11 Honda Motor Co Ltd Method of determining color tone of glitter-containing coating
US6166814A (en) * 1997-09-30 2000-12-26 Georgia Tech Research Corp. Method and apparatus for color matching paints
JP3631365B2 (ja) * 1998-02-10 2005-03-23 日本ペイント株式会社 変角分光反射率の測定方法
US6999167B2 (en) * 2001-02-12 2006-02-14 Engelhard Corporation Automated reactor endpointing of platy interference effect pigments
FR2840990B1 (fr) * 2002-06-18 2005-07-29 France Etat Ponts Chaussees Dispositif de mesure de caracteristiques photometriques d'un materiau
US6952265B2 (en) * 2003-06-12 2005-10-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method of characterization of surface coating containing metallic flakes and device used therein
JP2008527381A (ja) * 2005-01-13 2008-07-24 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー コーティングされた物品の受入れられる表面外観を特定する方法
JP4868258B2 (ja) * 2006-07-21 2012-02-01 トヨタ自動車株式会社 反射率推定方法
US9025153B2 (en) * 2011-11-16 2015-05-05 Axalta Coating Systems Ip Co., Llc Process for predicting degree of mottling in coating compositions by wet color measurement
WO2015014748A1 (en) * 2013-08-02 2015-02-05 Sicpa Holding Sa Method and device for determining the orientation of pigment particles over an extended region of an optically effect layer

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH402463A (fr) * 1964-06-08 1965-11-15 Eicken Henri Dispositif détecteur dans une installation de redressement de tissu
DE1772725A1 (de) * 1968-06-26 1971-06-03 Agfa Gevaert Ag Verfahren zur Feststellung von Pegelschwankungen in magnetisierbaren Schichten
US3690771A (en) * 1970-04-07 1972-09-12 Du Pont Method and apparatus for instrumentally shading metallic paints
US3712745A (en) * 1971-01-12 1973-01-23 Du Pont Spectrophotometer multi-angle viewing device
US3708233A (en) * 1971-01-12 1973-01-02 Du Pont Multi-angle panel holding device
GB1401957A (en) * 1971-08-12 1975-08-06 Paint Research Ass Colourimeters
GB1474191A (en) * 1974-01-21 1977-05-18 Nat Res Dev Measurement of surface roughness
US4097160A (en) * 1974-09-06 1978-06-27 Canon Kabushiki Kaisha Method for inspecting object defection by light beam
JPS593698B2 (ja) * 1975-12-25 1984-01-25 アサヒコウガクコウギヨウ カブシキガイシヤ キヨウメンハンシヤリツソクテイソウチ

Also Published As

Publication number Publication date
ATE32631T1 (de) 1988-03-15
EP0087222B1 (en) 1988-02-24
PT76264B (en) 1985-12-05
ZA83671B (en) 1983-12-28
FI830480A0 (fi) 1983-02-11
ES8402936A1 (es) 1984-02-16
JPH0248054B2 (no) 1990-10-23
DK159405C (da) 1991-03-04
US4572672A (en) 1986-02-25
JPS58148942A (ja) 1983-09-05
DK64683D0 (da) 1983-02-15
ES519912A0 (es) 1984-02-16
GB8301438D0 (en) 1983-02-23
FI830480L (fi) 1983-08-20
AU558197B2 (en) 1987-01-22
DK64683A (da) 1983-08-20
PT76264A (en) 1983-03-01
MX162872B (es) 1991-07-02
GB2115141B (en) 1985-09-04
IN159549B (no) 1987-05-23
DE3375740D1 (en) 1988-03-31
DK159405B (da) 1990-10-08
EP0087222A3 (en) 1984-11-07
IE54038B1 (en) 1989-05-24
GB2115141A (en) 1983-09-01
IE830163L (en) 1983-08-19
NZ203140A (en) 1985-03-20
AU1135083A (en) 1983-08-25
EP0087222A2 (en) 1983-08-31
CA1193467A (en) 1985-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO830330L (no) Fremgangsmaate og apparat for karakterisering av en overflatebelegningsfilm.
US5581350A (en) Method and system for calibrating an ellipsometer
EP0396409A2 (en) High resolution ellipsometric apparatus
Brown Faust
EP0128183B1 (en) Inspection apparatus and method
JP2003107359A (ja) デジタル画像式顕微鏡、それも特に共焦点顕微鏡に使用するフォーカス制御のための装置および方法
US10648928B1 (en) Scattered radiation optical scanner
Mcintyre et al. Absolute Light-Scattering Photometer: I. Design and Operation
Willimas et al. A workshop instrument for testing binocular and other sights using the mtf criterion
JPH05340869A (ja) 薄膜測定器
CN220304798U (zh) 一种五棱镜直角误差检测辅助装置
CN113281256B (zh) 穆勒矩阵测量装置及其测量方法
US10641713B1 (en) Phase retardance optical scanner
CN110455745B (zh) 一种测量液体折射率色散的方法及其应用
Leonov et al. Features of the development of an analyzing unit for measuring the line spread function and modulation transfer function of IR optical systems
SU1742663A1 (ru) Устройство дл измерени качества изображени объективов
Rao Spectrographic technique for determining refractive indices
SU1644001A1 (ru) Дифференциальный способ измерени оптических констант жидкости
JPH05241077A (ja) 測光装置
CN116609040A (zh) 一种五棱镜直角误差检测辅助装置及检测方法
SU1603331A1 (ru) Способ контрол цилиндрических линз
RU2096757C1 (ru) Устройство для снятия спектра поверхностного плазменного резонанса
JPH10158834A (ja) 膜厚計測光学系および該光学系を備えた成膜装置
US3597087A (en) Sample degradation determining method and apparatus
SU1453188A1 (ru) Спектрофотометрическа установка дл измерений коэффициентов отражени сферических вогнутых зеркал