1
Изобр.етение относится к области измерения цветовых характеристик текстильных материалов и может найти применение при исследовании плоских цветных образцов.
Известны устройства для цветовых измерений плоских образцов, содержапдие измерительную головку, состоящую из источника света и светофильтров, держатель образцов, фотоприемник и схему регистрации 1.
Эти устройства работают в отраженном свете. Отраженный свет, состоит из зеркально- и диффузно-отраженных компонент. При измерениях компоненты разделяют.
Диффузная компонента используется для получения неточных координат цветности образцов. В этих устройствах образцы относительно свободно перемещаются перед фотоприемником, и поэтому извест1 ые устройства обладают низкой точностью.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для цветовых измерений плоских образцов, содержащее измерительную головку, пуансон, снабженный рычагом с пружиной, споено расположенный с измерительной головкой 2.
Это устройство содерЖ1гг в измерительной головке лампу, которая, кроме видимого света, излучает также тепловое излучепие, поэтому необходимо принимать повы щенные меры предосторожности для устранения тепла, вредно влияюпгего на измерения. Здесь предусмотрена периодическая работа ycTpoiicTBa, причем устройство включается одновременно с ручным прижимом пунасона с рабочее положение. Давление прижима, например, для текстильного образца не определено, отчего измеряемые координаты цвета могут изменяться в соответствии со степенью плотности ткани при прижиме ее к измерительной головке. Все это нриводит к высоким оп1ибкам измере5ний.
Цель изобретения - снижение оцп1бок в цветовых измерениях.
Поставленная цель достигается тем, что на ;u;;K i: H() nyiiacoHa установлена подложка из п()лиэти.1ена.
о
Па . 1 схематично показано ycTpoiiство, вид сбоку, на фиг. 2 - то же, вид спереди; па фиг, 3 разрез А--А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на Фиг. 2: на
фиг. 5 изображена измерительная головка; на фиг. 6 - сечение В-В на фиг. 5.
Устройство содержит стальную раму 1, измерительную головку 2, стол 3, силовые пластины 4-7, пуансон (плунжер) 8, переходящий кверху в утолщение 9, полый направляющий цилиндр 10, выполненный в конусообразной детали 11, нодщипники 11, запрессованные в этом цилиндре, щлиц 13, радиальный рычаг 14, вал 15, второй радиальный рычаг 16, нажимной болт 17, резьбовая втулка 18, резьбовая деталь 19, пружина 20, контрирующая гайка 21, радиальный рычаг 22, управляющая штанга 23, демпферирующее приспособление 24, цветной образец 25, кожух 26 измерительной головки, световодный жгут 27, связывающий измерительную головку с измерительным прибором, световодные жгуты 28, передающие сигналы к измерительному прибору (не показаны).
Устройство содержит также (фиг. 2) силовую пластину 29, поперечную балку 30, фиксатор 31, стопорную разъединяющую щтангу 32, деталь 33, являющуюся концом вала, рукоятку 34, грибок 35, пружину 36, подложку 37.
Измерительная головка имеет металлическое кольцо 38, уплотнительное кольцо 39, цилиндрическую камеру 40, плоскую стеклянную пластину 41, полости 42, периферийные лучи света 43, внутренние лучи света 44, стенку 45, поверхность полости 46, точки 47-50 падения лвета.
Устройство работает следующим образом
На стальной раме 1 (фиг. 1) установлена измерительная головка 2. Соосно с головкой пи вертикали расположен пуансон 8 со столом 3. Рама 1 состоит из ряда пластин 4-7, которые соединены между собой сварным щвом, заклепками и с помощью винтовых соединений. Между двумя горизонтальными пластинами 4 и 5 проходит передняя вертикальная пластина 6. На верхней горизонтальной пластине 5 укреплена измерительная головка 2. Нижняя горизонтальная пластина (основание) 4 держит пуансон 8.
Стол 3 подъема образцов содержит вертикальный цилиндрический плунжер 8 с расщиренной верхней частью 9. Плунжер 8 передвигается в полом цилиндре 10 конусообразной части 11, которая расположена ниже- измерительной головки 2 на пластине 4 (основании). В нижнем конце плунжера имеется щлиц 13, в который входит конец радиального рычага 14, посаженного на валу 15 и движущегося вместе с ним.
Вал 15 цроходит через несущие его боковые вертикальные пластины 7 и имеет расщиренный конец 33 (фиг. 2), который соединен с рукояткой 34. Стопорно-разъединяющая щтанга 32 проходит вдоль и внутри рукоятки 34 и навинченного на ее конец грибка 35. Верхний конец стопорно-разъединяющей щтанги выходит из грибка 35 и
служит для управления фиксирующим устройством. Пружина 36 сжатия, расположенная в грибке 35, выталкивает стопорно-разъединяющую штангу таким образом, что ее конец выполняет функцию пусковой кнопки. Нижний конец щтанги 32 имеет фиксатор 31, выполненный в виде коленчатого рычага, который входит в канавку поперечной балки 30, расположенной на пластине 29. В противоположно.м направлении от вала находится второй радиальный рычаг 16, который толкает нижний конец вертикального нажимного болта 17. Нижняя часть нажимного болта 17 проходит при движении через пластину основания 4, его верхний конец передвигается в резьбовой втулке 18, которая жестко соединена с верхней пластиной 5.
Вращая резьбовую втулку 18, установить предварительное натяжение пружины сжатия 20. На верхнем конце резьбовой втулки 18 имеется контрирующая гайка 21.
Стол 3 подъема образцов может быть
j, зафиксирован в нижнем конечном положении, в этом положении изображенном на фиг. 1 сплощными линиями, находится нижний край утолщения 9, которое опирается на край конусообразной детали 11. Пружина 20 отжимает болт 17 в направлении, при
S котором фиксатор 31 прижимается к поперечной балке 30 и таким образом препятствует обратному движению стола подъема образца 3. Стол приводится в движение
Q рукояткой 34 и нажатием вниз стопорноразъединяющей щтанги 32. Благодаря это.му фиксатор 31 выходит из поперечной балки 30, и рукоятка передвигается под действием пружины 20, пока фиксатор 31 проходит свободно от поперечной балки 30. Далее щтанга 32 .может быть разъединена и стол
5 подъема образцов может двигаться в верхнее конечное положение (на фиг. I показано щтрих-пунктирными линия.ми). Стол подъема может двигаться вниз, если рукоятку 34 оттянуть назад до тех пор, пока фиксатор 31 не ляжет на поперечную балку.
о Измерительная головка 2 содержит кожух 26, к, которому присоединен первый жгут волоконных световодов. Четыре других жгута волоконных световодов 28 подсоединены к измерительной голоьке 2, чтобы
j принимать диффузно-отраженный от образца 25 свет и канализации его к прибору для обработки. Жгуты волоконных световодов 28 расположены вокруг кожуха 26 во взаимно перпендикулярных направлениях. Концы световодов собраны в жгут в удерживающем кольце, при этом жгуты вставлены в кожух 26. Сжатые друг с другом концы волокон жгута 28 образуют прямоугольную апертуру 51 (фиг. 6). Жгут 27 служит для освещения образца.
Концы световодов 28 вставлены в полостные отверстия 42, которые под углом 45° входят внутрь кожуха 26. В кожухе имеется цилиндрическая камера 49. В нее по четырем направлениям, находящи.мся по отношению друг к другу под углом 90°, входят полостные отверстия 42. Круглая стеклянная пластина 41 зэкрывает камеру 40 снизу, причем- она крепится на кожухе посредством металлического кольца 38 и промежуточного уплотнительного кольца 39. Металлическое кольцо 38 может быть также частью кожуха 26. Металлическое кольцо 38 имеет наружный диаметр, соответствующий верхней части детали 9 стола подъема образцов. Диаметр пластины 37 немного больше, ч.ем диаметр цилиндрической камеры 40, так что она в закрытом состоянии полностью перекрывает нижнее отверстие камеры. Кожух 26 измерительной головки изготовляется из алюминия и окрашивается в черный цвет, что уменьшает внутренние отражения. Стеклянная пластина 41 выполнена из кварца, так как он слабо поглощает излучение в диапазоне видимого света. Ее поверхность гладная и снабжена просветляющим покрытием, чтобы уменьшить потери от отражения от пластины. Апертуры полостных отверстий 42 расположены так, что не воспринимают зеркально-отраженный свет, в то же время они способны воспринимать только диффузно-отраженный свет или по меньшей мере многократно отраженный свет (световые лучи 43 и 44). Свет, выходящий из пучка волоконных световодов, расходится в широком угле, который зависит от коэффициента преломления материала отдельных волокон и оболочки. Этот угол, например, имеет порядок около 16°. Световой луч 43 является периферийным от всего пучка. Световой луч 43 проходит вниз камеры 40 и отражается стеклянной пластиной 41. При цветовых исследованиях идущая вверх часть светового луча 43 отражается также от поверхности цветного образца, установленного на столе, через отверстие 45, где он попадает, например, в точку 47 на его стенке. Этот луч отражается от стенки и проходит непосредственно через отверстие 51. Зеркальное отражение таким образом устраняется, и свет, принимающийся измерительной головкой, является диффузноотраженным от цветного образца. Доля зеркально-отраженного света значительно снижена. В другом экстремальном случае световой луч 44 проходит подобно лучу 43 камеру 40 и отражается стеклянной пластиной 41. Свет, отраженный от поверхности цветного образца 25 вверх камеры, попадает в точку 46 и далее передается к апертуре 51 жгута 27 посредством многократного отражения от стенок в точках 48, 49 и 50. Другие пучки света проходят к жгуту аналогично. Пружина 20 используется для управления силой прижима, с которой стол 3 подъема образцов прижимает цветной образец 25 к измерительной головке 2. Образец под действием пружины 20 прижимается К стеклянной пластине 41. Плоскость пластины образует базовую плоскость, против которой на заданном расстоянии располагаются торцы жгутов волоконных световодов. Благодаря прижиму образца к стеклянной пластине 41 снижаются ошибки измерений. Рядом с боковой вертикальной пластиной 7 расположен на валу 15 радиальный рычаг 22 и демпферирующее приспособление 24, управляющая штанга 23 которого толкает радиальный рычаг 22. Демпферирующее приспособление действует в случае аварийной ситуации. Подложка 37 изготавливается из белого или бесцветного полиэтилена, обладаюш,его оптическими свойствами: прозрачностью и показателем преломления. Коэффициент преломления подложки согласован с коэффициентом преломления образца. Проходящий через образец свет освещает подложку из полиэтилена и принимает такую же окраску, как и образец, отчего свет, отраженный от подложки, имеет такие же цветовые свойства, как и цвет от самого образца. Образец действует в этом случае как фильтр пропускания. Толщина подложки лежит в диапазоне между 1,6 и 3, мм. Такая подложка может применяться в оптических измерительных приборах всех типов (колориметры или спектрофотометры) в качестве пластины основания. Она может также применяться в качестве прижимной пластины (в предлагаемом устройстве). Измерительная головка применяется в соединении со спектрофотометром. В таких приборах для освещения образца возбуждающим излучением применяют монохроматический свет различных длин волн и может быть использован также полихроматический свет. Отражающие свойства образца зависят от давления прижима. Коэффициент отражения растет с давлением до величины насыщения, выше которого при изменении давления коэффициент отражения не изменяется. Поэтому напряжение, даваемое пружиной 20, должно устанавливаться так, чтобы давление прижима образца лежало в диапазоне, в коУором коэффициент отражения не изменяется с изменением давления (рабочие давления лежат в пределах 0,33-0,014 кг/см). Предлагаемое устройство для цветовых измерений плоских образцов позволяет в соединении с самокалибрующимся цифровым измерительным прибором автоматизировать обработку ряда измерений, что необходимо в текстильной промышленности. Формула изобретения Устройство для цветовых измерений плоских образцов, содержащее измерительную
головку, пуансон, снабженный рычагом с лружиной, соосно расположенный с измерительной головкой, отличающееся тем, что, с целью снижения ошибок в цветовых измерениях, на поверхности пуансона установлена подложка полиэтилена. Ч
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
Г. Патент США № 3751643, кл. 356-176, 1972.
2. Патент ФРГ № 2351339, клл. G 01J 3/46 1975. 13
30
