RU2758354C1 - Apparatus for measuring the shine of the hair cover of down and fur materials - Google Patents
Apparatus for measuring the shine of the hair cover of down and fur materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2758354C1 RU2758354C1 RU2020136536A RU2020136536A RU2758354C1 RU 2758354 C1 RU2758354 C1 RU 2758354C1 RU 2020136536 A RU2020136536 A RU 2020136536A RU 2020136536 A RU2020136536 A RU 2020136536A RU 2758354 C1 RU2758354 C1 RU 2758354C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fur
- output
- indicator
- input
- converter
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в меховой промышленности и в смежных с ней областях, а также в звероводстве при проведении племенного подбора пар пушных зверей для разведения с целью улучшения качества будущей шкурковой продукции.The invention relates to measuring equipment and can be used in the fur industry and related areas, as well as in animal husbandry when conducting breeding selection of pairs of fur-bearing animals for breeding in order to improve the quality of future fur products.
Из предшествующего уровня техники известны устройства для измерения блеска покрытий - фотоэлектрические блескомеры (Блескомеры [Электронный ресурс]. URL: http://www.spectrophotometrv.ru/bleskomerv (Дата обращения: 23.10.2019); Блеск [Электронный ресурс]. URL: https://znaytovar.ru/new2481.html (Дата обращения: 23.10.2019); Галанин С.И., Успенский С. В., Сорокина М.В., Ломагин В.Н., Субботин Д.Н. Способ определения блеска поверхности. [Текст] // Вестник Костромского государственного технологического университета. - 2006, №13. - С. 71-74), при этом оптимальным условием получения максимально точных результатов оценки степени блеска являются однородность и равномерность текстуры измеряемой поверхности, а также определенная геометрия измерений (Рассадина Светлана Павловна. Разработка методов оценки и исследование геометрических и оптических свойств волосяного покрова пушно-меховых полуфабрикатов: автореферат дис. ... кандидата технических наук: 05.19.01: Кострома, 2002).From the prior art, devices for measuring the gloss of coatings are known - photoelectric gloss meters (Bleskomers [Electronic resource]. URL: http://www.spectrophotometrv.ru/bleskomerv (Date of access: 23.10.2019); Glitter [Electronic resource]. URL: https://znaytovar.ru/new2481.html (Date of access: 23.10.2019); Galanin S.I., Uspensky S.V., Sorokina M.V., Lomagin V.N., Subbotin D.N. Method determination of the gloss of the surface. [Text] // Bulletin of the Kostroma State Technological University. - 2006, No. 13. - P. 71-74), while the optimal condition for obtaining the most accurate results for assessing the degree of gloss are the uniformity and uniformity of the texture of the measured surface, as well as a certain geometry of measurements (Rassadina Svetlana Pavlovna. Development of methods for assessing and researching the geometric and optical properties of the hair coat of fur semi-finished products: abstract of thesis ... Candidate of Technical Sciences: 05.19.01: Kostroma, 2002).
Известны устройство и способ (патент RU 2532331 «Способ определения выраженности блеска шерсти у лошадей и устройство для его осуществления»), предназначенные для определения блеска шерсти у лошадей. Устройство содержит монохроматический или интегральный осветитель и приемник излучения - фотодиод, с помощью которого регистрируют отраженные шерстью лошади световые сигналы на заданных длинах волн 0,45 мкм, 0,55 мкм и 0,65 мкм. Шерсть освещают осветителем, иизмеряют отраженные от нее сигналы на вышеперечисленных длинах волн. Далее результаты обрабатывают для определения уровня в отраженном сигнале составляющей серебристого и/или золотистого цвета, который является одним из признаков ахалтекинской, донской и буденовской пород лошадей.Known device and method (patent RU 2532331 "Method for determining the severity of the gloss of the coat in horses and a device for its implementation"), designed to determine the gloss of the coat in horses. The device contains a monochromatic or integral illuminator and a radiation receiver - a photodiode, with the help of which the light signals reflected by the horse's hair are recorded at the specified wavelengths of 0.45 µm, 0.55 µm and 0.65 µm. The wool is illuminated with an illuminator, and the signals reflected from it are measured at the above wavelengths. Further, the results are processed to determine the level in the reflected signal of the silver and / or golden component, which is one of the features of the Akhal-Teke, Don and Budenov horse breeds.
К недостаткам данного устройства и способа можно отнести следующее. В рассмотренном патенте под термином «блеск шерсти» подразумевается содержание в ней золотистых или серебристых ворсинок, и чем их больше, тем более блестящей считается шерсть лошади. Такое определение блеска расходится с устоявшимся в промышленности и в сельском хозяйстве пониманием, какая поверхность блестящая, а какая - нет. Блеск - это характеристика поверхности, несущая информацию о том, как эта поверхность отражает освещающий ее свет от источника конечных размеров. Блеск в технике никак не привязан к цвету/оттенку поверхности. Блеск поверхности - это ее зеркальность, вне зависимости от ее цвета. Рассмотренное выше устройство фактически измеряет не блеск (зеркальность), а цветовую координату поверхности. Поэтому оно не может быть применимо при измерении коэффициента блеска, который соответствует терминологии, установившейся в блескометрии, и определяется степенью зеркального отражения света, падающего на поверхность. Блеск по ГОСТ Р 52663-2006 измеряется в единицах блеска, чем больше единиц блеска у данной поверхности, тем ближе она к зеркальной. И наоборот, чем меньше, тем ближе она к матовой.The disadvantages of this device and method include the following. In the considered patent, the term "shine of the coat" means the content of golden or silvery hairs in it, and the more there are, the more shiny the horse's coat is. This definition of gloss is at odds with the conventional wisdom in industry and agriculture as to which surface is shiny and which is not. Gloss is a characteristic of a surface that carries information about how this surface reflects the light illuminating it from a source of finite dimensions. Gloss in technique is in no way tied to the color / shade of the surface. The gloss of a surface is its specularity, regardless of its color. The device considered above actually measures not the gloss (specularity), but the color coordinate of the surface. Therefore, it cannot be applied when measuring the gloss coefficient, which corresponds to the terminology established in gloss metering, and is determined by the degree of specular reflection of light falling on the surface. Gloss according to GOST R 52663-2006 is measured in gloss units, the more gloss units a given surface has, the closer it is to mirror-like. Conversely, the smaller, the closer it is to matte.
Что касается золотого или серебряного оттенка волосяного покрова шкуры лошадей, то здесь, по-видимому, имела место некоторая терминологическая путаница, которая за многие годы устоялась и стала привычной для специалистов данной области. И этот «блеск», а по сути - цвет, близкий к цвету драгоценного металла, постепенно стал характеристикой породы. Пытаться изменить эти устоявшиеся понятия бессмысленно, но использовать их в других областях науки и техники нецелесообразно. Цвет - это спектральное распределение отражаемого объектом света, а блеск - степень зеркальности этого отражения. Разные по цвету поверхности вполне могут обладать одним и тем же блеском. Полированная лаковая поверхность мебельной плиты, или глянцевая поверхность керамической плитки безусловно считаются блестящими, несмотря на возможное полное отсутствие в них золотистых и серебристых цветов.As for the golden or silver shade of the hairline of the hide of horses, then there seems to have been some terminological confusion, which over the years has become established and has become familiar to specialists in this field. And this "shine", and in fact - a color close to the color of the precious metal, gradually became a characteristic of the breed. It is senseless to try to change these well-established concepts, but it is inappropriate to use them in other fields of science and technology. Color is the spectral distribution of light reflected by an object, and gloss is the degree of specularity of that reflection. Surfaces of different colors may well have the same gloss. A polished lacquered surface of a furniture board, or a glossy surface of ceramic tiles, is certainly considered shiny, despite the possible complete absence of golden and silver colors in them.
Известно устройство Блескомер БФ5М (www.bleskomer.ru), которое может быть рассмотрено в качестве прототипа, предназначенное для измерения коэффициента блеска (зеркальности) неметаллических поверхностей, таких как стекло, керамика, лакокрасочные покрытия, метлахская плитка и т.п. Устройство содержит источник света, приемник излучения, лежащие в одной плоскости под фиксированным углом друг к другу, устройство усиления-преобразования и индикатор. Источник освещает измеряемую поверхность, отраженный от нее свет попадает на приемник, выход которого соединен со входом усилителя-преобразователя, а выход усилителя-преобразователя - со входом индикатора. Измеряемая поверхность освещается источником под заданным углом, спектральная характеристика источника тоже задана. Отраженный от поверхности свет регистрируется приемником под тем же углом. Объекты с высокой степенью зеркальности характеризуются при этом большим значением сигнала, поступающего на приемник, и как следствие, большим значением коэффициента блеска.Known device Bleskomer BF5M (www.bleskomer.ru), which can be considered as a prototype, designed to measure the gloss coefficient (specularity) of non-metallic surfaces such as glass, ceramics, paint coatings, metlakh tiles, etc. The device contains a light source, a radiation receiver, lying in the same plane at a fixed angle to each other, an amplification-conversion device and an indicator. The source illuminates the measured surface, the light reflected from it hits the receiver, the output of which is connected to the input of the amplifier-converter, and the output of the amplifier-converter is connected to the input of the indicator. The measured surface is illuminated by the source at a given angle, the spectral characteristic of the source is also set. The light reflected from the surface is recorded by the receiver at the same angle. Objects with a high degree of specularity are characterized by a large value of the signal arriving at the receiver, and, as a consequence, a large value of the gloss coefficient.
К недостаткам подобного устройства можно отнести тот факт, что если измеряемая поверхность в той или иной степени оптически прозрачна, то результат измерения будет зависеть от цвета подложки под этим прозрачным покрытием. Подложка светлого цвета даст более сильный сигнал на приемнике, чем темная, даже при идентичных характеристиках расположенных над подложками прозрачных покрытий. При измерении пушно-меховых материалов это проявляется в том, что при равном блеске у более светлых образцов пушно-меховых материалов (заяц, белка и т.д.) отраженный измеряемой поверхностью сигнал значительно выше, чем у темных (бобр, норка и т.д.), и даже может превышать зеркальную составляющую последних. Поэтому при измерении блеска меха необходимо дополнительно учитывать светлоту поверхности измеряемого образца.The disadvantages of such a device include the fact that if the measured surface is optically transparent to one degree or another, then the measurement result will depend on the color of the substrate under this transparent coating. A light-colored substrate will give a stronger signal at the receiver than a dark substrate, even if the characteristics of the transparent coatings over the substrates are identical. When measuring fur materials, this is manifested in the fact that, with equal gloss in lighter samples of fur materials (hare, squirrel, etc.), the signal reflected by the measured surface is much higher than in dark ones (beaver, mink, etc.). and may even exceed the mirror component of the latter. Therefore, when measuring the gloss of fur, it is necessary to additionally take into account the lightness of the surface of the sample being measured.
Другой недостаток данного устройства заключается в том, что оно предназначено для работы только с плоскими поверхностями, у которых блеск одинаков в любом направлении вдоль поверхности. В то же время, при измерении подобным устройством пушно-меховых материалов роль зеркальной поверхности исполняет кутикула волокна шерсти или волоса, представляющая собой верхний слой анализируемого образца. Поскольку волокна ориентированы не хаотично, а в определенном направлении, свет, отраженный кутикулой волокна шерсти или волоса, сильно зависит от угла между направлением роста волос и плоскостью, в которой лежат источник света и приемник излучения.Another disadvantage of this device is that it is designed to work only on flat surfaces that have the same gloss in any direction along the surface. At the same time, when measuring fur materials with such a device, the role of a mirror surface is played by the cuticle of the wool or hair fiber, which is the upper layer of the analyzed sample. Since the fibers are not randomly oriented, but in a certain direction, the light reflected by the cuticle of a wool or hair fiber is highly dependent on the angle between the direction of hair growth and the plane in which the light source and the radiation receiver lie.
Нижние слои волосяного покрова не вносят вклад в зеркальную составляющую отраженного света вследствие многочисленных внутренних переотражений, поэтому они формируют только диффузную составляющую отраженного света.The lower layers of the hairline do not contribute to the specular component of the reflected light due to multiple internal reflections, so they only form the diffuse component of the reflected light.
Цель изобретения - создание устройства, позволяющего количественно оценивать блеск пушно-меховых материалов, кардинально отличающихся по своей текстуре от гладких блестящих поверхностей и исключение зависимости отраженного поверхностью меха светового потока от ориентации плоскости источника и приемника относительно направления роста волос и от степени светлоты поверхности меха.The purpose of the invention is to create a device that makes it possible to quantitatively evaluate the luster of fur materials that are radically different in texture from smooth shiny surfaces and to exclude the dependence of the light flux reflected by the fur surface on the orientation of the source and receiver plane relative to the direction of hair growth and on the degree of lightness of the fur surface.
Для достижения указанной цели в устройство для измерения блеска пушного-мехового сырья или полуфабриката, содержащее расположенные в одной плоскости под заданным углом источник света, приемник излучения, усилитель-преобразователь, измеритель сигнала и индикатор, световой поток от источника отражается от измеряемого образца и попадает на приемник, плоскости источника и приемника перпендикулярны плоскости образца, выход приемника соединен со входом усилителя-преобразователя, выход которого соединен со входом измерителя, а вход индикатора соединен с выходом измерителя, а блеск определяется величиной сигнала на входе измерителя, дополнительно введены вычислитель и устройство, обеспечивающее вращение плоскости источника и приемника по кругу вокруг перпендикуляра к плоскости образца, проходящего через центр падающего на него светового потока от источника, при этом измерения сигнала с выхода усилителя-преобразователя осуществляются во всех возможных положениях плоскости осветителя и приемника с заданным шагом, а вычислитель, помещенный между выходом измерителя и входом индикатора, находит максимальный и минимальный результаты измерений, делит максимальный на минимальный и отображает на индикаторе частное, которое и принимается за блеск образца.To achieve this goal, the luminous flux from the source is reflected from the sample being measured and falls on the receiver, the planes of the source and the receiver are perpendicular to the plane of the sample, the output of the receiver is connected to the input of the amplifier-converter, the output of which is connected to the input of the meter, and the input of the indicator is connected to the output of the meter, and the brightness is determined by the magnitude of the signal at the input of the rotation of the plane of the source and receiver in a circle around the perpendicular to the plane of the sample passing through the center of the incident light flux from the source, while the signal from the output of the amplifier-converter is measured in all possible positions of the plane of the illuminator and receiver with a given step, and the calculator, placed between the output of the meter and the input of the indicator, finds the maximum and minimum measurement results, divides the maximum by the minimum and displays the quotient on the indicator, which is taken as the brilliance of the sample.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключаются в реализации изделия, отвечающего современным требованиям по точности определения, однозначности результата, воспроизводимости, эффективности, безопасности, долговечности, удобству транспортировки, монтажа и эксплуатации.The problem to be solved by the claimed invention is the implementation of a product that meets modern requirements for the accuracy of determination, unambiguity of the result, reproducibility, efficiency, safety, durability, ease of transportation, installation and operation.
Схема предлагаемого устройства для измерения блеска пушно-меховых материалов приведена на рисунке 1.A diagram of the proposed device for measuring the gloss of fur materials is shown in Figure 1.
Работает устройство следующим образом. Измеряемый пушно-меховой материал 1 освещают источником света 2. Отраженный от поверхности изделия 1 световой поток попадает на приемник излучения 3, расположенный под фиксированным углом к поверхности изделия 1. Усилитель-преобразователь 4 выходной сигнал с приемника 3 усиливает и преобразует к виду, требуемому для функционирования вычислителя 5. Сигнал с выхода усилителя-преобразователя 4 подают на вычислитель 5.The device works as follows. The measured
При помощи устройства вращения 6 плоскость, в которой расположены осветитель 2 и приемник излучения 3, вращается вокруг перпендикуляра к поверхности изделия 1, проходящего через центр светового пятна, проецируемого на него осветителем 2. Вращение осуществляется в пределах полного угла вращения 360°, при этом измерение отраженного от изделия сигнала осуществляется с заданным шагом, например, через 5°. Результаты всех измерений сохраняются до момента обработки.With the help of the
После завершения всех измерений в пределах угла 360°, вычислитель осуществляет обработку сохраненных результатов измерений - находит максимальное из них и минимальное, затем делит первое на второе, и отображает полученный результат на индикаторе 7. Этот результат принимается за блеск поверхности пушно-мехового материала 1, что и составляет суть описываемого способа измерения блеска.After completing all measurements within an angle of 360 °, the calculator processes the stored measurement results - finds the maximum and minimum of them, then divides the first into the second, and displays the result on
Питание всего устройства осуществляют от блока питания 8.The entire device is powered from the
В качестве источника 1 применен коллимированный источник белого света, в качестве приемника 3 - кремниевый фотодиод с установленным перед ним короткофокусной собирающей линзой, в качестве усилителя-преобразователя - стандартный преобразователь тока в напряжение с аналого-цифровым преобразователем на выходе, блок 5 (вычислитель) может быть выполнен на микроконтроллере или микропроцессоре. Устройство вращения 6 можно выполнить на шаговом двигателе со своей схемой управления. Индикатор 7 выбирают таким, чтобы он был в состоянии отобразить требуемую информацию. Блок питания 8 - типовой для подобных изделий.A collimated white light source is used as
Предлагаемые устройство и способ измерения блеска пушно-меховых материалов найдут широкое применение в меховой промышленности и в соответствующих отраслях животноводства.The proposed device and method for measuring the gloss of fur materials will find wide application in the fur industry and in the corresponding branches of animal husbandry.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020136536A RU2758354C1 (en) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | Apparatus for measuring the shine of the hair cover of down and fur materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020136536A RU2758354C1 (en) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | Apparatus for measuring the shine of the hair cover of down and fur materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2758354C1 true RU2758354C1 (en) | 2021-10-28 |
Family
ID=78466449
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020136536A RU2758354C1 (en) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | Apparatus for measuring the shine of the hair cover of down and fur materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2758354C1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201303282A (en) * | 2011-07-05 | 2013-01-16 | Fujifilm Corp | Optics characteristic measuring method and apparatus thereof |
RU2532331C2 (en) * | 2012-07-18 | 2014-11-10 | Светлана Павловна Стегачева | Method of determining intensity of lustre of fur in horses and apparatus therefor |
-
2020
- 2020-11-06 RU RU2020136536A patent/RU2758354C1/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201303282A (en) * | 2011-07-05 | 2013-01-16 | Fujifilm Corp | Optics characteristic measuring method and apparatus thereof |
RU2532331C2 (en) * | 2012-07-18 | 2014-11-10 | Светлана Павловна Стегачева | Method of determining intensity of lustre of fur in horses and apparatus therefor |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГОСТ 12299-66 Меха, скрои и полосы из меховых шкурок различных видов. Технические условия. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bousquet et al. | Leaf BRDF measurements and model for specular and diffuse components differentiation | |
CN101563589B (en) | Device and method for inspecting a hair sample | |
Taghizadeh et al. | Comparison of hyperspectral imaging with conventional RGB imaging for quality evaluation of Agaricus bisporus mushrooms | |
US20110096160A1 (en) | Chemistry Strip Reader And Method | |
AU769362B2 (en) | Method and apparatus for detecting mastitis by using visible light and/or near infrared light | |
CN106572736A (en) | Apparatus and method for customized hair-coloring | |
JPH03214041A (en) | Method and apparatus for photometering and determining characteristics of individual meat piece | |
CN108982406A (en) | A kind of soil nitrogen near-infrared spectral characteristic band choosing method based on algorithm fusion | |
RU2758354C1 (en) | Apparatus for measuring the shine of the hair cover of down and fur materials | |
WO2008130643A1 (en) | Chemistry strip reader and method | |
US4012141A (en) | Identification of gemstones by relative reflectance measurements coupled with a scale calibrated in gem names | |
Mizrach et al. | Gloss evaluation of curved-surface fruits and vegetables | |
EP1856504A2 (en) | Device for analysing the colour of a unhomogeneous material, like hair, and method thereof | |
CN110376154A (en) | Fruit online test method and system based on spectrum correction | |
CN105841818B (en) | A kind of color measuring device and method of light beam laser paper and printed matter | |
Wang et al. | An estimation for complex index of refraction based on active polarized reflection measurement | |
JPS5887444A (en) | Method of executing cracking test and test piece for said method | |
GB2123139A (en) | A device for the fast measurement of the gloss of a surface | |
US5970424A (en) | Method and apparatus for qualifying an object | |
Thiel et al. | Plant moisture measurement in field trials based on NIR spectral imaging—A feasability study | |
KR101480906B1 (en) | Apparatus for measuring remain scale and the method thereof | |
CN106018328B (en) | Differentiate the method for true and false bird's nest | |
Schüsseler et al. | Does colouration affect non-invasive russet detection on pome fruit? | |
RU2324774C1 (en) | Method of determining separability of fibre in layer of linen stock | |
RU2395063C1 (en) | Method of measuring colour coordinates and neuro-colorimetre for realising said method |