FI78563B - Reflektometriskt maetningsfoerfarande och maetningsanordning foer genomfoerande av foerfarandet. - Google Patents
Reflektometriskt maetningsfoerfarande och maetningsanordning foer genomfoerande av foerfarandet. Download PDFInfo
- Publication number
- FI78563B FI78563B FI854700A FI854700A FI78563B FI 78563 B FI78563 B FI 78563B FI 854700 A FI854700 A FI 854700A FI 854700 A FI854700 A FI 854700A FI 78563 B FI78563 B FI 78563B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- measuring
- channel
- dimmer
- sample
- measurement
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 82
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
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
- G01N21/4738—Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
- G01N21/474—Details of optical heads therefor, e.g. using optical fibres
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/10—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void
- G01J1/20—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void intensity of the measured or reference value being varied to equalise their effects at the detectors, e.g. by varying incidence angle
- G01J1/22—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void intensity of the measured or reference value being varied to equalise their effects at the detectors, e.g. by varying incidence angle using a variable element in the light-path, e.g. filter, polarising means
- G01J1/24—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void intensity of the measured or reference value being varied to equalise their effects at the detectors, e.g. by varying incidence angle using a variable element in the light-path, e.g. filter, polarising means using electric radiation detectors
-
- 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
- G01N21/4738—Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
- G01N21/474—Details of optical heads therefor, e.g. using optical fibres
- G01N2021/4752—Geometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/06—Illumination; Optics
- G01N2201/065—Integrating spheres
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/12—Circuits of general importance; Signal processing
- G01N2201/127—Calibration; base line adjustment; drift compensation
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)
- Fats And Perfumes (AREA)
- Medicines Containing Plant Substances (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
Description
1 7 8 5 6 3 REFLEKTOMETRINEN MITTAUSMENETELMÄ JA MITTAUSLAITE MENETELMÄN TOTEUTTAMISEKSI - REFLEKTOMETRISK MÄTNINGSFÖR-FARANDE OCH MÄTNINGSANORDNING FÖR GENOMFÖRANDE AV FÖR-FARANDET 5
Keksinnön kohteena on reflektometrinen mittausmenetelmä, kuten on määritelty patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa. Edelleen keksinnön kohteena on mittauslaite reflektometrisiä mittauksia varten, kuten on 10 määritelty patenttivaatimuksen 6 johdanto-osassa.
Erityisesti keksintö kohdistuu reflektometri-seen mittausmenetelmään ja vastaavaan laitteeseen, jossa mitattava näyte valaistaan diffuusisti. Kirjallisuudessa tällaisesta menetelmästä ja laitteesta käytetään nimi-15 tystä Elrepho (lyhennys sanoista Elektric Reflectance Photometer). Reflektometrisiä mittausmenetelmiä käytetään mitattaessa näytteiden vaaleus-, fluoresenssi-, valkeus-, läpinäkyvyys-, opasiteetti-, kirkkaus- tms.-muita reflektometrisiä valo-opillisia ominaisuuksia.-20 Aivan erityisesti keksintö kohdistuu reflektometriseen mittausmenetelmään ja laitteeseen, joka on tarkoitettu ISO vaaleuden (International Standard Organisation) mittaukseen paperista, sellusta ja kartongista, so. paperituotteesta.
25 Nykyisin paperin vaaleus määritellään käytän nössä kaikkialla lähes yksinomaisesti käyttäen Zeiss’n valmistamaa 2-kanavaista reflektometristä mittauslaitetta. Laitteeseen kuuluu pallomainen sisäpuoleltaan valkea mittauskammio, joka on varustettu kanavat muodostavilla 30 kahdella mikroskoopilla himmentimineen ja kanavien, so. mittauskanavan ja vertailukanavan kohdille sijoitet-tuine näyte- ja standardinäyteaukkoineen. Kanavien valo-intensiteettejä detektoidaan kanaviin sijoitetuilla fotometreillä, ja kanavien valointensiteettejä seurataan 35 galvanometrillä, johon fotometrit on kytketty. Laite kalibroidaan sijoittamalla vertailukanavaan tunnetun reflektanssiarvon omaava standardinäyte ja vertailukana- 2 7 £ 5 6 3 van mittahimmennin asetetaan vastaamaan standardinäyt-teen tunnettua reflektanssiarvoa. Tämän jälkeen mittaus-kanavan himmenin säädetään siten, että valointesiteetit ovat yhtä voimakkaat so. tasapainossa kummassakin kana-5 vassa. Mitattavan näytteen reflektanssiarvo määrätään sijoittamalla näyte mittauskanavaan ja säätämällä mittahimmennin kanavien tasapainoa vastaavaan asentoon; näytteen reflektanssiarvo voidaan tällöin lukea mitta-himmentimen asteikolta. Näytteen mittauksen aikana 10 mittauskanavan himmennin pidetään kalibrointimittaukses- sa säädetyssä asennossa.
Yllä esitetty, tunnettu reflektometrinen mittausmenetelmä ja laite ovat kuitenkin osoittautuneet epätyydyttäviksi mittaustarkkuusvaatimuksien kasvaes-15 sa. Erityisesti mittauskanavan himmentimen säätö, jolla kanavat asetetaan tasapainotilaan ja vertailukanavan mittahimmentimen asteikko määritetään kalibroinnin yhteydessä on epätarkka; so. säätö riippuu mittauslaitteen käyttäjästä ja tämän tarkkuudesta. Lisäksi mainittu 20 mittauskanavan himmentimen säätö on suoritettava uudelleen lähes jokaista mittausta varten.
Edelleen vertailukanavan mittahimmentimen asteikko perustuu mittahimmentimeen laitteen valmistuksen yhteydessä kaiverrettuun mitta-asteikkoon, joka 25 ainoastaan asetetaan halutulle tasolle standardinäytteen avulla laitteen kalibroinnin yhteydessä. Tällöin, esim. mittauslaitteiden ikääntyessä, hajonta eri laitteiden mittaustulosten välillä kasvaa ja mittaustulokset ovat näin ollen epävarmoja.
30 Edelleen edellä esitetty mittausmenetelmä ja laite perustuvat siihen olettamukseen, että näytteiden reflektanssiarvot riippuvat lineaarisesti mittahimmentimen asennosta, so. mittahimmentimen asteikko on tehty lineaariseksi. Kuitenkin tarkat mittaukset ovat osoit-35 taneet, että eri näytteiden reflektanssiarvot eivät muutu lineaarisesti himmennyksen myötä. Täten tunnettu menetelmä ja vastaava laite antavat jo raken 78563 3 teellisesti virheellisiä tuloksia.
Yllä mainituista ja muista syistä johtuen käytössä olevat reflektometriset mittausmenetelmät ja laitteet ovat osoittautuneet varsin epätyydyttäviksi.-5 Täten esim. eri paperitehtailla ja paperin ostajien luona suoritetut reflektanssimääritykset ovat antaneet hyvin erisuuruisia tuloksia, so. mittausmenetelmät ja laitteet eivät anna toistettavia vertailukelpoisia tuloksia. Käytännössä toistettavien vertailukelpoisten 10 reflektanssimittaustulosten puute on johtanut esim. pa-perierien palauttamiseen vaikka sekä ostaja että myyjä ovat katsoneet erän täyttävän vaatimukset reflektans-simittausten osalta.
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on pois-15 taa edellä esitetyt epäkohdat. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin reflektometrinen mittausmenetelmä ja -laite, jotka antavat aiempaa huomattavasti tarkempia, toistettavia ja vertailukelpoisia tuloksia.
Edelleen keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin 20 reflektometrinen mittausmentelmä ja -laite, joita käyttämällä mittaukset voidaan suorittaa aiempaa huomattavasti nopeammin ja varmemmin sekä siten, että mittauksia suorittavan henkilön tarkkuus vaikuttaa lopputuloksiin huomattavasti vähemmän kuin aiemmin.
25 Edelleen keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uusi reflektometrinen mittausmenetelmä, joka voidaan toteuttaa pääasiassa käyttäen aiempaa yleisesti käytössä olevaa Elrepho-mittauslaitetta. Samalla keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin ref lektometrinen mittauslaite, 30 joka voidaan rakentaa aiemmin tunnetun Elrepho-laitteen ympärille lisäkomponenttien avulla.
Täten keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uusi reflektometrinen mittausmenetelmä, joka soveltuu mitä erilaisimpiin reflektometrisiin mittauksiin ja 35 joka on aiempia menetelmiä olennaisesti tarkempi, jonka tulokset ovat aiempia olennaisesti paremmin toistettavia ja luotettavampia, joka menetelmä on aiempia helpommin 4 78563 ja nopeammin toteutettavissa ja jota käytettäessä ulkoiset olosuhteet eivät vaikuta mittaustuloksiin aiemmassa määrin.
Keksinnölle tunnusomaisten seikkojen osalta 5 viitataan patenttivaatimuksiin.
Keksintö perustuu siihen perusajatukseen, että mittauskanava ja vertailukanava asetetaan tarkkaan tasapainotilaan sekä kalibrointimittauksen että näytteen mittauksen yhteydessä vertailukanavan mittahimmentimen 10 avulla. Vertailukanavan mittahimmennin on rakenteel lisesti huomattavasti tarkempi tunnetuissa Elrepho-mit-tauslaitteissa kuin mittauskanavan himmennin, joka muodostuu yleensä kiilamaisesta ns. "harmaa kiila" -himmentimestä. Tällöin kalibrointimittaus muodostuu 15 olennaisesti aiempaa tarkemmaksi. Haluttaessa mittaus- kanavan asetus kanavien valointensiteettien tasapainoa vastaavaan asentoon voidaan luonnollisesti suorittaa likimääräisesti mittauskanavan himmentimen avulla, jonka jälkeen tarkkuussäätö suoritetaan himmentimen avulla.
20 Keksinnön ansiosta vertailukanavan koko mitta- asteikko, so. mittahimmentimen asteikko näytemittausta varten ja mitta-asteikon asetus määräytyvät kokonaan kalibrointimittauksen yhteydessä. Haluttaessa voidaan käyttää useampaa standardinäytettä, esim. vertailukana-25 van mittahimentimen koko asteikon alueelta, kuten lähellä 0 % reflektanssia, 50 % reflektanssin kohdalta, lähellä 100 % reflektanssia ja haluttaessa muilta kohdin asteikkoa, jolloin reflektanssin riippuvuus mittahimmentimen asteikosta voidaan määrittää esim. graafisesti 30 varsinaisia näytemittauksia varten.
Eräässä edullisessa keksinnön sovellutuksessa käytetään ohjausyksikköä, joka säätää himmentimen ja mittahimmentimen asennon automaattisesti esim. tietokoneen ohjauksella. Keskusohjausyksikkö laskee edullisesti 35 näytteen reflektanssiarvot ohjaamiensa mittausten perus teella.
Edelleen käytettävä keskusohjausyksikkö voi 5 7S563 olla järjestetty ohjaamaan mittaus- ja vertailukanavassa käytettäviä suodattimia siten, että mittaukset voidaan suorittaa halutulla valon aallonpituudella.
Edelleen keskusohjausyksikkö voi olla järjes-5 tetty säätämään esim. mittauskanavan himmennin kalib-rointimittausten yhteydessä määrättyyn toistettavaan asentoon myöhemmin seuraavissa näytemittauksissa.
Vertailukanavan mittahimmennin ja/tai mittaus-kanavan himmennin voi edullisesti olla varustettu askel-10 moottorilla, joka säätää mainittuja himmentimiä. Tällöin käytettäessä esim. tarkkuuslineaariaskelmoottoria mit-tahimmentimen koko asteikkoa (100 %) vastaava himmenti-men liike saadaan aikaan esim. 10000 ohjausimpulssil-la. Täten kukin impulssi, so. pienin asteikon säätöväli 15 vastaa 0,01 % reflektanssia. Samaa säätöä voidaan käyttää sekä vertailu-, että mittauskanavassa.
Keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteella on päästy suorituskokeissa jopa 0,001 % tarkkuuteen käytettäessä tietokoneohjausta ja impulssiaskelmoottoria 20 vertailukanavan ja mittauskanavan himmentimien säädössä. Aiemmin tunnetuilla tekniikan tason mukaisilla menetelmillä on päästy kyseenalaiseen 0,3 % tarkkuuteen. Keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteella suodattimien valinnat, asetukset, asteikon kalibrointi 25 ja varsinainen näytemittaus voidaan suorittaa olennaisesti lyhyemmässä ajassa, esim. 1/10 verrattuna tekniikan tason mukaisella laitteella suoritettaviin mittauksiin. Keksinnön mukainen menetelmä ja laite ovat täten täysin ylivoimaisia aiemmin tunnettuihin verrattuna.
30 Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskoh taisesti suoritusesimerkin avulla viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää kaaviokuvana keksinnön erään sovellutuksen mukaista mittauslaitetta ja 35 kuva 2 esittää lohkokaaviota keksinnön erään sovellutuksen mukaisen menetelmän toteutuksesta, kuva 3 esittää reflektanssiarvon ja lineaarisen astei- 78563 6 kon välistä riippuvuutta eräässä mittauksessa, ja kuva 4 esittää keksinnön mukaisella menetelmällä suoritettujen mittausten tulokset verrattuna tunnetulla Elrepho-laitteella suoritettujen mittausten tuloksiin.
5 Kuvassa 1 näkyy keksinnön mukainen mittauslaite reflektiometrisiä mittauksia varten. Laitteeseen kuuluu pallomainen mittauskammio 1, joka on varustettu esitetyssä sovellutuksessa kahdella valolähteellä 2, näyte-aukolla 3 sekä lisäksi esitetyssä sovellutuksessa myös 10 standardinäytteen näyteaukolla 13. Mittauskammion 1 sisäpinta 10 on valkea siten, että näyteaukkoon ja vertailunäyteaukkoon sijoitetun näytteen valaisu on diffuusi.
Edelleen laitteeseen kuuluu mittauskanava 4 ja vertailu-15 mittauskanava 14, jotka on varustettu optiikalla 5, vast. 15 mitattavasta näytteestä vast, standardinäyt-teestä heijastuvan valon ohjaamiseksi mittauskanavaan vast, vertailukanavaan kuuluvaan fotometriin 6, vast.
16. Edelleen mittauskanavaan 4 ja vertailukanavaan 14 20 kuuluu himmennin 7 vast, mittahimmenin 17 fotometriin 6, vast. 16 ohjattavan valon himmentämiseksi sekä mahdollisella suotimella 8, vast. 18 fotometriin ohjattavan valon suodattamiseksi. Edelleen laitteeseen kuuluu vertausmittalaite 21, joka on järjestetty vertaamaan 25 fotometreissä valon aiheuttamia jännitteitä ja osoittamaan kanavien valointensiteettien tasapaino. Vertaus-mittalaite 21 on varustettu vahvistimella 31 vertailu-tarkkuuden parantamiseksi.
Keksinnön mukaisesti mittauskanavan himmenin 30 7 ja vertailukanavan mittahimmennin 17 on varustettu säätömoottorilla 22 vast. 23 himmentimien säätämiseksi. Edelleen mittauslaitteeseen kuuluu rekisteröivä ja laskeva ohjausyksikkö 24. Ohjausyksikkö on järjestetty säätämään kalibrointimittauksessa mittauskanavan 4 35 himmennin 7 mielivaltaiseen toistettavaan asentoon ja vertailukanavan 14 mittahimmennin 17 vertausmittalait teen 21 indikoimaan kanavien valointensiteettien tasa- 78563 / painoa vastaavaan asentoon standardinäytteen ollessa sijoitettu vertailukanavaan, esim. vertailunäyteaukkoon 13. Edelleen ohjausyksikkö 24 on järjestetty säätämään näytemittauksessa vertailukanavan 14 mittahimraennin 17 5 samaten vertausmittalaitteen 21 indikoimaan kanavien valointensiteettien tasapainoa vastaavaan asentoon mitattavan näytteen ollessa asetettu mittauskanavaan, so. näyteaukkoon 3. Edelleen rekisteröivä ja laskeva ohjausyksikkö 24 on järjestetty rekisteröimään mittaus-10 kanavan 4 ja vertailukanavan 14 himmentimien 7 vast. 17 säätöarvot kalibrointi- ja näytemittausten yhteydessä sekä laskemaan mitattavan näytteen reflektanssiarvo näytemittauksessa saadun vertailukanavan mittahimmenti-men säätöarvon avulla standardinäytteen reflektanssiar-15 vosta kalibrointimittauksessa määrätyn mittahimmentimen säätöarvon perusteella. Ohjausyksikkö 24 on sopivasti järjestetty suorittamaan standardimittaus automaattisesti näppäimistön 25 ohjauksella. Edelleen ohjausyksikkö 24 on järjestetty rekisteröimään mittauskanavan 4 him-20 mentimen 7 säätöasennot kulloinkin käytettävän standardinäytteen kalibrointimittauksen mukaisesti sekä vastaavasti säätämään vertailukanavan 14 mittahimmennin 17 vastaavaan ao. standardinäytteen mittausta vastaavaan asentoon. Tällöin laitteen kalibrointi voi tapahtua 25 pääasiassa hetkellisesti ohjauslaitteen 24 ohjauksel la. Olennaista on erityisesti se, että käytetään himmentimien säätölaitteita, joilla himmentimet voidaan säätää toistettavasti tiettyyn, esim. kalibroinnin yhteydessä tai muutoin rekisteröityyn asentoon.
30 Edelleen laitteeseen voi kuulua mittauskanavan 4 ja vertailukanavan 14 suotimia, kuvassa esitetty vain identtinen suodinpari, suotimet 8, vast. 18. Ohjausyksikkö on järjestetty siirtämään suotimet mittaus- ja vast, vertailukanavaan käyttölaitteiden avulla vasta-35 ten vast, kalibroinnin yhteydessä käytettyjä suotimia.-Täten laitteistoon voi kuulua suuri joukko erilai siä suotimia, jotka ohjausyksikkö 24 ohjaa ja säätää 8 76563 paikalleen ohjelmoidusti.
Vertailukanavan 9 mittahimmentimen säätömoot-tori 23 muodostuu sopivasti sinänsä tunnetusta impuls-siaskelmoottorista, jonka ohjaus tapahtuu ohjainimpuls-5 sien avulla. Koko reflektometrisen mittauslaitteen mitta-asteikko, 100 %, voi vastata esim. 1000, 5000, 10000, 20000, 50000 tai jopa 100000 impulssia. Tällöin päästään 1/10-1/1000 % tarkkuuteen mainitulla välillä.-Vastaavasti mittauskanavan 4 himmentimen 7 säätömoot-10 tori 22 voi muodostua vastaavasta impulssiaskelmoot- torista.
Käytettäessä keksinnön mukaista reflektometris-tä mittausmenetelmää ja vast, laitetta määrätään aluksi mittausasteikko kalibrontimittauksen tai kalibrointimit-15 tausten avulla. Kalibrointimittauksessa mittauskanavat suljetaan aluksi täysin valoa läpäisemättömästi esim. sulkulevyn (ei esitetty) avulla. Samalla määritetään vertausmittalaitteen 21 0-arvo vastaten kanavien valo-intensiteettien tasapainotilaa. Seuraavaksi kanavien 20 4, 14 himmentimet 7, 17 avataan auki, jonka jälkeen vertailukanavan 14 mittahimmennin 17 asetetaan mielivaltaiseen asentoon, esim. arvioituun asentoon lähelle standardinäytteen tunnettua reflektanssiarvoa. Tämä jälkeen mittakanavan 4 himmennintä 7 suljetaan siten, 25 että kanavat ovat likimääräisessä tasapainossa so. valo-intensiteetit kanavissa yhtäsuuret; himmentimen asento rekisteröidään keskusohjausyksikköön. Sitten säädetään mittahimmennin 17 tarkoin kanavien valointensiteettien tasapainoa vastaavaan asentoon, so. asentoon, jossa 30 vertausmittalaite 21 näyttää alussa määritettyä 0-arvoa; mittahimmentimen asento rekisteröidään keskusohjausyksikköön. Määritetty mittahimmentimen asentoa vastaava säätöarvo vastaa tällöin standardinäytteen tunnettua reflektanssiarvoa.
35 Vastaavasti voidaan suorittaa useampia standar- dimäärityksiä erilaisin standardein esiin, reflektanssi-arvoilla 0-100 %. Näissä mittauksissa mittauskanavan 4
II
78563 o himmennin 7 pidetään sopivasti samassa aennossa, jolloin määräytyy reflektanssiarvon riippuvuus mittahimmentimen asennosta esim. kuvaajan muodossa kuten on esitetty kuvassa 3 erään mittaussarjän tuloksena. Tämän jälkeen 5 näytemittaus voidaan suorittaa nopeasti ja helposti säätämällä mittauskanavan himmennin kalibriointimittauk-sessa käytettyyn asentoon ja määräämällä vertailukanavan mittahimmentimen säätöarvot tasapainoasemassa edellä esitetyn mukaisesti. Näytteiden reflektanssiarvot voi-10 daan laskea tämän jälkeen kalibrointimittausten perusteella.
Haluttaessa tutkia näytteiden reflektanssiarvo-ja tietyllä aallonpituudella keskusohjausyksikkö 24 ohjataan siirtämään halutut ja identtiset suotimet 15 kumpaankin kanavaan, esim. suotimet 8 vast. 18 mittaus-kanavaan, vast, vertailukanavaan kuvan 1 mukaisesti. Kalibrointimittaukset ja näytemittaukset suoritetaan tämän jälkeen suotimilla esim. kuten on esitetty edellä.
Kuvassa 2 näkyy keksinnön mukaisen laitteiston 20 lohkokaavio. Ylinnä on näppäimistö 25, jolla ohjataan rekisteröivää ja laskevaa ohjausyksikköä 24, so. tietokonetta. Ohjausyksikkö 24 on järjestetty ohjaamaan mittauskanavan 4 himmentimen 7 käyttölaitetta 22 vast, vertailukanavan 14 mittahimmentimen 17 käyttölaitetta 25 23. Edelleen ohjausyksikkö ohjaa suotimien 8 vast. 18 käyttölaitteita 34 vast. 35, jotka siirtävät yhdenmukaiset suotimet kumpaankin kanavaan. Edelleen keskusohjausyksikkö vastaanottaa vertausmittalaitteen 21 antamat mittasignaalit, jonka perusteella vertailukanavan säätö-30 himmennintä 17 ohjataan. Edelleen esitetyssä sovellutuksessa ohjausyksikkö 24 ohjaa kalibrointinäytteiden, so. standardinäytteiden käyttölaitetta 32 ja mitattavien näytteiden siirtolaitetta 33 siirtäen ohjatut standardi-näytteet ja vast, mitattavat näytteet mittauskammion 1 35 no. aukkoihin 13 vast. 3.
Kuvassa 4 näkyy graafisesti esitettynä neljän mittauksen mittaustulokset, jolloin mittaukset suoritet- 3 0 78563 tiin tavanomaisella Elrepho-laitteella (ehyt viiva) ja toisaalta hakemuksen mukaisella, kuvassa 1 esitetyllä laitteella (katkoviiva) näytteistä, joiden reflektans-siarvot tunnettiin. Kummassakin mittauksessa kalibroin-5 timittaukset suoritettiin edellä esitetyn mukaisesti käyttäen samoja tunnettuja näytteitä. Mittaustuloksista ilmenee, että suurin virhe dP tavanomaisella menetelmällä oli 0,7 %, hakemuksen mukaisella menetelmällä n.
0,03 %.
10 Suoritusesimerkeissä mittauskanavan 4 ja ver- tailukanavan 14 himmentimien 7 vast. 17 käyttölaitteina on käytetty impulssiaskelmoottoreita. Näiden sijasta voidaan kuitenkin käyttää mitä tahansa tarkkuusmoot- toria, kuten servomoottoria tms.
15 Näytteen reflektanssiarvo määrätään mittaustu loksista esim. kuvan 3 (ehyt viiva) mukaisesti, mikäli reflektanssiarvo on tai sen oletetaan olevan lineaarisesti riippuvainen vertailukanavan himmentimen säätöar-vosta N. Kuvasta 3 (ehyt viiva) saadaan 20 n1=n. = νι;ν*_ R*-Ri R2-R1 3 -p - p M _ ίίΐΐίίίλ 4- p ^11^2 Rx Rl(1 Ni-N.' + Ra Ni-Ns jossa Rx on määrättävä reflektanssiarvo, Rx ja R2 ovat 25 kalibrointimittauksissa käytettyjen standardinäytteiden reflektanssiarvoja ja Ns, Nx ja N2 ovat näytemittaukses-sa ja vast, kalibrointimittauksissa saatuja vertailukanavan asetusarvoja.
Mikäli reflektanssiarvo riippuu epälineaaristi 30 vertailukanavan himmentimen säätöarvosta (pilkkuviiva) määrättävä ref lektanssiarvo Ry voidaan määrittää graafisesti kuvaajasta kuvan 3 mukaisesti mitatun vertailukanavan himmentimen säätöarvon N„ perusteella.
Esitetyt keksinnön mukaisen menetelmän ja lait-35 teiston suoritusesimerkit on tarkoitettu ainoastaan havainnollistamaan keksintöä ja keksinnön sovellutukset voivat vaihdella oheisten patenttivaatimuksien puitteissa.
Il
Claims (11)
1. Reflektometrinen mittausmenetelmä näytteen reflektometrisen ominaisuuden määrittämiseksi 2-kanavai-sella reflektometrillä, jolloin reflektometri kalibroi- 5 daan standardinäytettä käyttäen asettamalla mittauskanavassa ja vertailukanavassa detektoidut valointensiteetit tasapainoon ja näytteen mittaus suoritetaan asettamalla mittauskanavassa ja vertailukanavassa detektoidut intensiteetit tasapainoon vertailukanavan mittahimmentimen 10 avulla näytteen ollessa asetettu mittauskanavaan, tunnettu siitä, että kalibroinnin yhteydessä standardinäyte pannaan mittauskanavaan, mittauskanavan himmennys säädetään mielivaltaiseen asentoon ja mittaus-kanavassa sekä vertailukanavassa detektoidut valo-inten-15 siteetit asetetaan tasapainoon säätämällä vertailukana-van himmennys kanavien tasapainoa vastaavaan asentoon vertailukanavan mittahimmentimen avulla; että mitattavan näytteen reflektanssiarvo lasketaan mittauksessa saadun mittahimmentimen säätöarvon avulla standardin 20 reflektanssiarvosta kalibrointimittauksen mittahimmen timen säätöarvon perusteella; ja että kalibroinnin yhteydessä määrätään vertailukanavan mittahimmentimen mitta-asteikon ja mittauskanavassa mittausolosuhteissa mitattavan reflektanssin välinen riippuvuus mittaamalla 25 mittahimmentimen säätöarvot ainakin kahden, edullisesti useamman standardinäytteen avulla mittauskanavan himmen-timen ollessa samassa asennossa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mittausmen-telmä, tunnettu siitä, että mittauskanava ja 30 vertailukanava asetetaan kalibroinnin yhteydessä liki määräiseen tasapainoon mittauskanavan himmennintä säätämällä.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, jolloin valointensiteettejä detektoidaan mittaus- 35 kanavassa ja vertailukanavassa fotometrien avulla ja mittauskanavan ja vertailukanavan valointensiteettejä verrataan vertaamalla valon fotometreissä aiheuttamia l2 78563 jännitteitä vertausmittalaitteen avulla, tunnet-t u siitä, että vertausmittalaitteen O-arvo vastaten kanavien valo-intensiteettien tasapainotilaa määrätään pimeäjännnitearvona peittämällä kumpikin kanava valoa 5 läpäisemättömästi.
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen mittausmenetelmä, tunnettu siitä, että mittausta ohjataan rekisteröivän ja laskevan ohjausyksikön avulla, että kalibroinnin yhteydessä saadut mittauskana- 10 van ja vertailukanavan himmentimien säätöarvot rekisteröidään samaten kuin mahdollisesti käytettävät kanavien suotimet, että mittauskanavan himmennin ja käytettävät suotimet ohjataan kussakin näytemittauksessa vastaavassa kalibrointimittauksessa määrättyyn ja rekisteröityyn 15 asentoon ohjausyksikön avulla, ja että mitattavan näyt teen reflektanssiarvo lasketaan ohjausyksikön avulla rekisteröityjen kalibrointimittaustulosten perusteella.
5. Mittauslaite reflektometrisiä mittauksia varten, johon laitteeseen kuuluu pallomainen mittauskam- 20 mio (1), joka on varustettu valolähteellä (2) ja näyte-aukolla (3) siten, että näyteaukkoon sijoitetun näytteen valaisu on diffuusi; mittauskanava (4), joka on varustettu optiikalla (5) mitattavasta näytteestä heijastuvan valon ohjaamiseksi mittauskanavaan kuuluvaan fotomet-25 riin (6) ja himmentimellä (7) fotometriin ohjattavan valon himmentämiseksi ja mahdollisella suotimella (8) fotometriin ohjattavan valon suodattamiseksi; vertailu-kanava (14), joka on varustettu optiikalla (15) valon ohjaamiseksi mittauskammiosta vertailukanavaan kuuluvaan 30 fotometriin (16), mittahimmentimellä (17) fotometriin ohjattavan valon himmentämiseksi ja mahdollisella suotimella (18) fotometriin ohjattavan suodattamiseksi; vertausmittalaite (21), joka on järjestetty vertaamaan fotometreissä valon aiheuttamia jännitteitä ja osoitta-35 maan kanavien valointensiteettien tasapaino; tunnettu siitä, että mittauskanavan (4) himmennin (7) ja vertailukanavan (14) mittahimmennin (17) on II ,3 78563 varustettu säätömoottorilla (22, 23); että mittauslaitteeseen kuuluu rekisteröivä ja laskeva ohjausyksikkö (24); ja että ohjausyksikkö on järjestetty kalibrointi-mittauksessa säätäämään mittauskanavan (4) himmennin 5 (7) mielivaltaiseen toistettavaan asentoon ja vertai- lukanavan (14) mittahimmennin (17) vertausmittalaitteen (21) indikoimaan kanavien valointensiteettien tasapainoa vastaavaan asentoon standardinäytteen ollessa sijoitettu vertailukanavaan ja näytemittauksessa säätämään vertaili) lukanavan mittahimmennin samaten vertausmittalaitteen indikoimaan kanavien valointensiteettien tasapainoa vastaavaan asentoon mitattavan näyteeen ollessa asetettu mittauskanavaan, rekisteröimään himmentimien säätöarvot kalibrointi- ja näytemittausten yhteydessä ja laskemaan 15 mitattavan näytteen reflektanssiarvo näytemittauksessa saadun vertailukanavan mittahimmentimen säätöarvon avulla standardinäytteen reflektanssiarvosta kalibroin-timittauksessa määrätyn mittahimmentimen säätöarvon perusteella.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen mittauslai te, tunnettu siitä, että ohjausyksikkö (24) on järjestetty säätämään mittauskanavan (4) himmennin (7) kulloinkin käytettävän standardinäytteen kalibroin-timittaksessa käytettyyn asentoon.
7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen mit tauslaite, tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu mittauskanavan (4) ja vertailukanavan (14) suotimet (8, 18) ja että ohjausyksikkö (24) on järjestetty siirtämään suotimet mittaus- ja vast, vertailukanavaan 30 (4, 9) vastaten vast, kalibroinnin yhteydessä käytettyjä suotimia.
8. Jonkin patenttivaatimuksista 5-7 mukainen mittauslaite, tunnettu siitä, että vertailukanavan (9) mittahimmentimen (17) säätömoottori (23) muodos- 35 tuu askelmoottorista.
9. Jonkin patenttivaatimuksista 5-8 mukainen laite, tunnettu siitä, että mittauskanavan 78563 (4) himmentimen (7) säätömoottori (22) muodostuu askel-moottorista.
10. Jonkin patenttivaatimuksista 5-7 mukainen laite, tunnnettu siitä, että vertailukanavan 5 (9) mittahimmentimen (17) säätömoottori (23) muodostuu servomoottorista.
11. Jonkin patenttivaatimuksista 5-7 tai 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että mittaus-kanavan (4) himmentimen (7) säätömoottori (21) muodostuu 10 servomoottorista.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI854700A FI78563C (fi) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | Reflektometriskt maetningsfoerfarande och maetningsanordning foer genomfoerande av foerfarandet. |
DE8686850409T DE3677176D1 (de) | 1985-11-27 | 1986-11-26 | Reflektometrische methode der messung und vorrichtung zur durchfuehrung dieser methode. |
AT86850409T ATE60442T1 (de) | 1985-11-27 | 1986-11-26 | Reflektometrische methode der messung und vorrichtung zur durchfuehrung dieser methode. |
EP86850409A EP0229602B1 (en) | 1985-11-27 | 1986-11-26 | Reflectometric method of measurement and apparatus for realizing the method |
CA000523862A CA1299386C (en) | 1985-11-27 | 1986-11-26 | Reflectometric method of measurement and apparatus for realizing the method |
JP61283020A JPH0643958B2 (ja) | 1985-11-27 | 1986-11-27 | 反射率測定方法及び装置 |
US07/793,261 US5182618A (en) | 1985-11-27 | 1991-11-13 | Reflectometric method of measurement and apparatus for realizing the method |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI854700 | 1985-11-27 | ||
FI854700A FI78563C (fi) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | Reflektometriskt maetningsfoerfarande och maetningsanordning foer genomfoerande av foerfarandet. |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI854700A0 FI854700A0 (fi) | 1985-11-27 |
FI854700A FI854700A (fi) | 1987-05-28 |
FI78563B true FI78563B (fi) | 1989-04-28 |
FI78563C FI78563C (fi) | 1989-08-10 |
Family
ID=8521753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI854700A FI78563C (fi) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | Reflektometriskt maetningsfoerfarande och maetningsanordning foer genomfoerande av foerfarandet. |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0229602B1 (fi) |
JP (1) | JPH0643958B2 (fi) |
AT (1) | ATE60442T1 (fi) |
CA (1) | CA1299386C (fi) |
DE (1) | DE3677176D1 (fi) |
FI (1) | FI78563C (fi) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5825945A (en) * | 1992-05-15 | 1998-10-20 | Unisys Corp | Document imaging with illumination from lambertian surfaces |
FI98761C (fi) * | 1994-01-28 | 1997-08-11 | Conrex Automation Oy | Mittauslaite reflektometrisiä mittauksia varten |
US7663757B2 (en) * | 2006-09-27 | 2010-02-16 | Alberta Research Council Inc. | Apparatus and method for obtaining a reflectance property indication of a sample |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT351295B (de) * | 1977-12-09 | 1979-07-10 | Vianova Kunstharz Ag | Anordnung zur messung des glanzvermoegens von oberflaechen, insbesondere organischer ueberzuege |
JPS591977B2 (ja) * | 1978-01-25 | 1984-01-14 | 株式会社京都第一科学 | 呈色試験紙を用いた分析方法 |
HU190892B (en) * | 1983-04-13 | 1986-12-28 | Mta Mueszaki Fizikai Kutato Intezete,Hu | Aparatus for measuring reflection of the planar surfaces, in particular fluckering meter |
-
1985
- 1985-11-27 FI FI854700A patent/FI78563C/fi not_active IP Right Cessation
-
1986
- 1986-11-26 DE DE8686850409T patent/DE3677176D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-26 CA CA000523862A patent/CA1299386C/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-26 AT AT86850409T patent/ATE60442T1/de not_active IP Right Cessation
- 1986-11-26 EP EP86850409A patent/EP0229602B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-27 JP JP61283020A patent/JPH0643958B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0229602A1 (en) | 1987-07-22 |
FI854700A0 (fi) | 1985-11-27 |
FI854700A (fi) | 1987-05-28 |
EP0229602B1 (en) | 1991-01-23 |
CA1299386C (en) | 1992-04-28 |
JPS62188940A (ja) | 1987-08-18 |
FI78563C (fi) | 1989-08-10 |
DE3677176D1 (de) | 1991-02-28 |
JPH0643958B2 (ja) | 1994-06-08 |
ATE60442T1 (de) | 1991-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5182618A (en) | Reflectometric method of measurement and apparatus for realizing the method | |
FI94177B (fi) | Väri-ilmaisin näytteen fluoresenssin tai fluoresoivan näytteen havaitsemiseksi | |
US4373818A (en) | Method and device for analysis with color identification test paper | |
US4627008A (en) | Optical quantitative analysis using curvilinear interpolation | |
CA1297700C (en) | Method of calibrating reflectance measuring devices | |
US4482251A (en) | Clinical analyzer | |
US2152645A (en) | Photoelectric color measuring and analyzing apparatus | |
US7068366B2 (en) | Simulated calibration sample for a spectrographic measurement sensor and method for use | |
US2686452A (en) | Color matching apparatus | |
US2273356A (en) | Photoelectric color measuring and analyzing apparatus | |
FI78563C (fi) | Reflektometriskt maetningsfoerfarande och maetningsanordning foer genomfoerande av foerfarandet. | |
US4166701A (en) | Method and apparatus for ascertaining color balance of photographic printing paper | |
US3771877A (en) | Densitometer incorporating optical attenuator with direct readout of optical density | |
US5612782A (en) | Calibration method and calibration unit for calibrating a spectrometric device based upon two calibration samples | |
US3366789A (en) | Calibration of ultraviolet radiation sources | |
JPH03223631A (ja) | 光学濃度計装置 | |
US3669543A (en) | Method and apparatus for standardizing densitometers | |
US3441349A (en) | Optical apparatus for measuring the light transmission of a sample body | |
US4257702A (en) | Apparatus for ascertaining color balance of photographic printing paper | |
JP2003516537A (ja) | 材料層の品質を制御するための方法 | |
US2795168A (en) | Apparatus for determining proper contrast-grade of photosensitive paper and exposure time in making photographic prints | |
SU1233208A1 (ru) | Способ измерени толщины многослойной полимерной пленки | |
FI98761C (fi) | Mittauslaite reflektometrisiä mittauksia varten | |
US4417812A (en) | Circuit arrangement for determining the characteristics of liquids and/or gases, in particular the hemoglobin content of the blood | |
SU958924A1 (ru) | Способ контрол качества зерен риса |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: HEINONEN, AIMO |