كيف يتم قياس اللمعان؟

مقياس اللمعان (أيضًا مقياس اللمعان) هو أداة تستخدم لقياس الانعكاس المرآوي (اللمعان) للسطح. يتم تحديد اللمعان بإسقاط شعاع من الضوء بكثافة وزاوية ثابتة على سطح ما وقياس كمية الضوء المنعكس بزاوية متساوية ولكن معاكسة.

كيفية قياس اللمعان

هناك عدد من الأشكال الهندسية المختلفة المتاحة لقياس اللمعان يعتمد كل منها على نوع السطح المراد قياسه. بالنسبة لغير المعادن مثل الطلاء والبلاستيك ، تزداد كمية الضوء المنعكس مع زيادة زاوية الإضاءة حيث يخترق بعض الضوء مادة السطح ويمتص فيها أو يتناثر منها بشكل منتشر حسب لونها. المعادن لها انعكاس أعلى بكثير وبالتالي فهي أقل اعتمادا على الزوايا.

تتوفر العديد من المعايير الفنية الدولية التي تحدد طريقة الاستخدام والمواصفات لأنواع مختلفة من مقياس اللمعان المستخدم في أنواع مختلفة من المواد بما في ذلك الطلاء والسيراميك والورق والمعادن والبلاستيك. تستخدم العديد من الصناعات أدوات القياس في مراقبة الجودة الخاصة بها لقياس لمعان المنتجات لضمان الاتساق في عمليات التصنيع الخاصة بها. تعد صناعة السيارات مستخدمًا رئيسيًا لمقياس اللمعان مع تطبيقات تمتد من أرض المصنع إلى ورشة الإصلاح.

بناء متر لمعان

يتكون مقياس اللمعان النموذجي من مجموعة ميكانيكية ثابتة تتكون من مصدر ضوء معياري يُسقط شعاعًا متوازيًا من الضوء على سطح الاختبار ليتم قياسه وكاشف مفلتر يقع لاستقبال الأشعة المنعكسة من السطح ، الشكل 1. تنص طريقة ASTM أنه يجب تحديد الإضاءة بحيث يتم تصحيح مجموعة مكشاف المصدر طيفيًا لإعطاء كفاءة الإضاءة CIE ، V (l) ، باستخدام CIE illuminant SC[i].

يتوفر عدد من الأدوات تجاريًا والتي تتوافق مع المعايير المذكورة أعلاه من حيث هندسة القياس الخاصة بهم. تتم معايرة الأدوات باستخدام معايير مرجعية تُصنع عادةً من زجاج أسود مصقول بدرجة عالية مع معامل انكسار 1.567 لخط الصوديوم D ، ويتم تخصيص لمعان بقيمة 100 لكل هندسة[ii].

اختيار الزاوية الصحيحة لقياس اللمعان

تشير زاوية القياس إلى الزاوية بين الضوء الساقط والضوء المنعكس. تم تحديد ثلاث زوايا قياس (20 درجة ، و 60 درجة ، و 85 درجة) لتغطية غالبية تطبيقات الطلاء الصناعي. يتم تحديد الزاوية بناءً على نطاق اللمعان المتوقع ، كما هو موضح في الجدول التالي.

على سبيل المثال ، إذا كان القياس الذي تم إجراؤه عند 60 درجة أكبر من 70 GU ، فيجب تغيير زاوية القياس إلى 20 درجة لتحسين دقة القياس. يتوفر نوعان من الأدوات في السوق: أدوات 60 درجة زاوية واحدة ، ونوع واحد يجمع بين 20 درجة و 60 درجة و 85 درجة. يتم استخدام زاويتين إضافيتين للمواد الأخرى. تم تحديد زاوية 45 درجة لقياس السيراميك والأفلام والمنسوجات والألمنيوم المؤكسد ، بينما تم تحديد 75 درجة للورق.

فهم وحدات اللمعان

مقياس القياس ، وحدات اللمعان (GU) ، لمقياس اللمعان هو مقياس يعتمد على معيار زجاجي أسود مرجعي مصقول للغاية مع مؤشر انكسار محدد له انعكاس مرآوي قدره 100GU عند الزاوية المحددة. تُستخدم هذه المواصفة القياسية لإنشاء معايرة أعلى نقطة بمقدار 100 مع تحديد نقطة النهاية السفلية عند 0 على سطح غير لامع تمامًا. هذا القياس مناسب لمعظم الطلاءات والمواد غير المعدنية (الدهانات والبلاستيك) لأنها تقع عمومًا ضمن هذا النطاق. بالنسبة للمواد الأخرى ، ذات المظهر العاكس للغاية (المرايا ، المكونات المعدنية المطلية / الخام) ، يمكن تحقيق قيم أعلى تصل إلى 2000 وحدة لمعان. بالنسبة للمواد الشفافة ، يمكن أيضًا زيادة هذه القيم بسبب الانعكاسات المتعددة داخل المادة.

معايير Glossmeter

مقارنة معايير قياس اللمعان

معايرة اللمعان

يتم إعداد كل مقياس لمعان من قبل الشركة المصنعة ليكون خطيًا خلال نطاق القياس الخاص به عن طريق معايرة هذا إلى مجموعة من بلاطات المعايرة الرئيسية التي يمكن تتبعها إلى NIST (المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا).

من أجل الحفاظ على أداء وخطية مقياس اللمعان ، يوصى باستخدام فحص قياسي للبلاط. حدد هذا البلاط القياسي قيم وحدة اللمعان لكل زاوية قياس والتي يمكن تتبعها أيضًا إلى المعايير الوطنية مثل NIST. تتم معايرة الأداة وفقًا لمعيار الفحص هذا والذي يشار إليه عادةً باسم "بلاط المعايرة" أو "معيار المعايرة". يعتمد الفاصل الزمني لفحص هذه المعايرة على تكرار الاستخدام وظروف تشغيل مقياس اللمعان.

لقد لوحظ أن بلاط المعايرة القياسي الذي يتم الاحتفاظ به في الظروف المثلى يمكن أن يتلوث ويتغير ببضع وحدات اللمعان على مدى سنوات. سيتطلب البلاط القياسي المستخدم في ظروف العمل معايرة منتظمة أو فحصًا من قبل الشركة المصنعة للأداة أو أخصائي معايرة مقياس اللمعان.

يجب اعتبار فترة سنة واحدة بين إعادة معايرة البلاط القياسية فترة زمنية دنيا. إذا تعرض معيار المعايرة للخدش أو التلف بشكل دائم في أي وقت ، فسيتطلب ذلك إعادة معايرة فورية أو استبداله لأن مقياس اللمعان قد يعطي قراءات غير صحيحة.

تنص المعايير الدولية على أن البلاط هو القطع الأثرية التي تمت معايرتها والتتبع وليس مقياس اللمعان ، ومع ذلك يوصى غالبًا من قبل الشركات المصنعة بفحص الجهاز أيضًا للتحقق من تشغيله على تردد يعتمد على ظروف التشغيل.

التقدم في قياس اللمعان

مقياس اللمعان هو أداة مفيدة لقياس لمعان السطح. ومع ذلك ، فهو ليس حساسًا للتأثيرات الشائعة الأخرى التي تقلل من جودة المظهر مثل الضباب وقشر البرتقال.

الضباب: ناتج عن هيكل سطح مجهري يغير قليلاً من اتجاه الضوء المنعكس مما يتسبب في ازدهار مجاور للزاوية المرآوية (اللمعان). السطح لديه تباين أقل انعكاسية وتأثير حليبي ضحل

قشر البرتقال: تشكيل سطح غير مستو ناتج عن الهياكل السطحية الكبيرة التي تشوه الضوء المنعكس.

يمكن قياس سطحين عالي اللمعان بشكل متماثل باستخدام مقياس لمعان قياسي ولكن يمكن أن يكونا مختلفين جدًا بصريًا. تتوفر الأدوات لتحديد كمية قشر البرتقال من خلال قياس تميز الصورة (DOI) أو جودة الصورة المنعكسة (RIQ) والضباب.

مزيد من المعلومات حول نظرية عدادات اللمعان متوفرة هنا:

• لماذا تقيس اللمعان؟
• كيف يتم قياس اللمعان؟
• ما هو معيار اللمعان الذي يجب أن أستخدمه لقياس اللمعان؟
• ما الفرق في وحدات اللمعان المرئي للعين البشرية؟

تطبيقات مقياس اللمعان

يستخدم مقياس اللمعان في العديد من الصناعات من مصانع الورق إلى السيارات ويستخدمه المنتج والمستخدم على حد سواء.

الامثله تشمل:

• دهانات وطلاءات
• مسحوق الطلاء
• إضافات
• أحبار
• بلاستيك
• طلاء وتلميع وأرضيات الخشب
• صناعة اليخوت
• تصنيع السيارات واعادة تشطيبها
• الفضاء
• حجر ومعادن مصقولة
• مستهلكى الكترونيات
• المعادن المؤكسدة

طلاء وتلميع وأرضيات الخشب

عادةً ما يتم قياس لمعان الأرضيات الخشبية الصلبة عند 60 درجة.

تستخدم خطوط التشطيب الخاصة بمصنّع الأرضيات الخشبية عدادات اللمعان لسنوات عديدة لقياس مستوى اللمعان في مراقبة الجودة (QC) لضمان تحقيقها دائمًا لمظهر نهائي ثابت وقابل للقياس الكمي.

يرغب موزعو الأرضيات الخشبية في التحقق من مخزونهم للحفاظ على سلامة تخصيص مخزونهم. عندما يتم ملء أوامر البيع بالجملة من اثنين أو أكثر من عمليات الإنتاج المختلفة ، يمكن لمقياس اللمعان التحقق مما إذا كانت نهاية هذا التشغيل قريبة بما يكفي للتشغيل السابق لإرسالها إلى موقع العمل.

يقارن تجار الأرضيات الخشبية دائمًا تشطيب عينات صالات العرض الخاصة بهم بالمنتج الفعلي الذي يتلقونه من الموزعين والمصنعين. يمكن أن تساعد أجهزة قياس اللمعان في التحقق من عدم تناسق كبير قد يؤثر سلبًا على تثبيت المشروع لاحقًا.

يحتاج مقاولو تركيب الأرضيات الخشبية الذين يقومون بعمليات الرمل والإنهاء في الموقع (تشطيبات الموقع) إلى معرفة مستوى اللمعان لنوع الإنهاء الذي يستخدمونه ؛ يوريثان ذو أساس مائي ، يوريتان معدل بالزيت ، زيت عميق الاختراق ، ورنيش تحويل ، إلخ.

يُطلب من مفتشي الأرضيات الخشبية من حين لآخر التحقق من مستويات اللمعان من قطعتين متعارضتين أو أكثر أو عمليات التشغيل لتحديد ما إذا كانت هناك مشكلة في تنفيذ الطلب السابق أم لا. لا تبدو عمليات الإنتاج المختلطة جيدة دائمًا للمستهلك التمييزي بعين حادة. يحدث هذا في كثير من الأحيان أكثر مما يدرك الناس.