СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЗРАЧНОСТИ ПЛОСКИХ СВЕТОПРОПУСКАЮЩИХ ЗАПЕЧАТЫВАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2011 года по МПК G01N21/85 

Изобретение относится к способам контроля параметров плоских светопропускающих материалов, используемых в полиграфии.

Наиболее близким к заявляемому способу является принятый в отечественной бумажной промышленности стандартный метод измерения прозрачности, ГОСТ 8874-80, в соответствии с которым исследуемый образец бумаги освещают параллельным световым пучком нормально к его поверхности, последовательно измеряют световые потоки, рассеянные образцом в обратном направлении в случаях, когда с противоположной стороны от образца помещают либо плоскую непрозрачную белую, либо черную подложку, и по величине этих потоков рассчитывают прозрачность образца по формуле T=(R_∞-R₀)100/R_∞.

Так же известен способ измерения прозрачности (патент РФ № 2035721, кл. G01N 21/85, 1995), по которому исследуемый материал освещают последовательно по ходу его протяжки в процессе производства двумя одинаковыми параллельными световыми пучками нормально к его поверхности, причем под одним из освещаемых участков с противоположной стороны от осветителя помещают плоскую белую непрозрачную подложку, а под другим - черную; регистрируют световые потоки ф_w и ф_o; о прозрачности исследуемого материала судят по величине

,

где ф_w,э и ф_о,э - аналогично измеренные световые потоки для эталонного образца того же материала известной прозрачности.

К недостаткам этого способа можно отнести необходимость использования охарактеризованных по прозрачности эталонов (способ измерения прозрачности эталонов в описании изобретения к патенту не указан, что вносит неопределенность в процедуру определения прозрачности исследуемых светопропускающих материалов) и белых подложек, отражательная способность которых варьируется в широких пределах.

Известно, что белая подложка отражает приблизительно 95% падающего светового потока, причем отражательные свойства белых подложек, изготовленных из разных материалов, различаются.

Техническим результатом заявленного способа является устранение недостатков известного способа контроля прозрачности, а именно повышение точности определения коэффициента отражения за счет снятия неопределенности получаемых результатов исключением эталонных образцов и применением плоского металлического зеркала, отражающего весь падающий световой поток.

Поставленная задача достигается тем, что в способе определения прозрачности плоских светопропускающих запечатываемых материалов, заключающемся в освещении нормально к поверхности исследуемого материала на черной подложке с последующим освещением материала на другой подложке, регистрации относительных отраженных световых потоков и расчете прозрачности исследуемого материала в качестве одной из подложек под исследуемый материал помещают плоское металлическое зеркало, а после регистрации относительных отраженных световых потоков определяют коэффициент отражения света материалом, размещенным на черной подложке R_о, и коэффициент отражения света материалом, размещенным на плоском металлическом зеркале R_m, а о прозрачности dc исследуемого материала судят по величине

,

за 1 в формуле принимается отношение коэффициентов отражения идеального диффузного отражателя R_о и такого материала, которой отражает 100 процентов падающего светового потока R_m, из чего следует, что коэффициенты R_о и R_m равны и их отношение равно 1.

Существенным признаком заявляемого способа является использование плоского металлического зеркала для расчета прозрачности. Известно использование плоского металлического зеркала в распределительных фотометрах для измерения углового распределения силы света неподвижных источников. Таким образом, заявляемая совокупность признаков, включая вычисление прозрачности dc исследуемого материала по формуле

,

за 1 в формуле принимается отношение коэффициентов отражения идеального диффузного отражателя R_о и такого материала, которой отражает 100 процентов падающего светового потока R_m, из чего следует, что коэффициенты R_о и R_m равны и их отношение равно 1, является существенной для достижения результата, указанного выше.

На фиг.1 и фиг.2 представлена схема контроля прозрачности светопропускающих материалов. Фиг.1 иллюстрирует ход луча при черной подложке. Фиг.2 иллюстрирует ход луча при плоском металлическом зеркале. Исследуемый материал 1, например бумага, освещается нормально к поверхности световым пучком 2. Под световым пучком 2 с противоположной стороны от материала помещают сначала черную подложку 3, а затем плоское металлическое зеркало 4. Свет, рассеянный материалом в обратном направлении 5, регистрируют.

Заявляемый способ может быть реализован, например, в таком приборе для измерения фотометрических величин, работающем на отражение, как лейкометр при синем светофильтре (λ=459 нм).

Свет расщепляется на два пучка лучей и одна часть пучка лучей попадает на материал, который отражает попадающий свет по всем направлениям, другая часть пучка лучей проходит далее, после чего регистрируют относительные отраженные световые потоки. Исследуемый материал освещают и регистрируют относительные отраженные световые потоки сначала на черной подложке, затем на металлическом зеркале, после регистрации относительных отраженных световых потоков определяют коэффициент отражения света материалом, размещенным на черной подложке R_о, и коэффициент отражения света материалом, размещенным на плоском металлическом зеркале R_m, а о прозрачности dc исследуемого материала судят по величине

,

за 1 в формуле принимается отношение коэффициентов отражения идеального диффузного отражателя R_о и такого материала, которой отражает 100 процентов падающего светового потока R_m, из чего следует, что коэффициенты R_о и R_m равны и их отношение равно 1.

Расчет прозрачности по предлагаемому способу

№ Наименование бумаги Толщина листа, см Rо Rm dc 1 70 г, мелованная 0,00010 85,93 92,49 0,071 2 80 г, мелованная 0,00011 89,80 94,65 0,051 3 115 г, глянцевая 0,00010 88,45 91,65 0,035 4 120 г, мелованная 0,00014 93,60 96,35 0,029 5 120 г, немелованная 0,00015 87,70 89,40 0,020 6 Типографская без наполнителя 0,00007 59,40 59,85 0,008 7 Калька 0,00004 49,00 81,50 0,400

Расчет прозрачности по ГОСТ

№ Наименование бумаги Толщина листа, см Rо R_∞ dc, % 1 70 г, мелованная 0,00010 85,93 95,45 10 2 80 г, мелованная 0,00011 89,80 97,00 5 3 115 г, глянцевая 0,00010 88,45 92,55 4 4 120 г, мелованная 0,00014 93,60 97,80 4 5 120 г, немелованная 0,00015 87,70 90,30 3 6 Типографская без наполнителя 0,00007 59,40 61,65 4 7 Калька 0,00004 49,00 52,03 6

Заявляемый способ иллюстрируется полученными экспериментальными данными о прозрачности различных запечатываемых материалах - бумаге разных видов. Опыты пятикратно повторялись.

Изобретение относится к способам контроля параметров плоских светопропускающих материалов. В способе освещают нормально к поверхности исследуемый материал, размещенный на черной подложке. В качестве другой подложки под исследуемый материал помещают плоское металлическое зеркало. После регистрации относительных отраженных световых потоков определяют коэффициент отражения света материалом, размещенным на черной подложке R_o, и коэффициент отражении света материалом, размещенным на плоском металлическом зеркале R_m. О прозрачности dc исследуемого материала судят по величине

.

Техническим результатом является повышение точности определения коэффициента отражения за счет снятия неопределенности получаемых результатов. 2 ил., 2 табл.

Способ определения прозрачности плоских светопропускающих запечатываемых материалов, заключающийся в освещении нормально к поверхности исследуемого материала на черной подложке с последующем освещением материала на другой подложке, регистрации относительных отраженных световых потоков и расчет прозрачности исследуемого материала, отличающийся тем, что в качестве другой подложки под исследуемый материал помещают плоское металлическое зеркало, а после регистрации относительных отраженных световых потоков определяют коэффициент отражения света материалом, размещенным на черной подложке R_o, и коэффициент отражения света материалом, размещенным на плоском металлическом зеркале R_m, а о прозрачности d_c исследуемого материала судят по величине