FR2631699A3

FR2631699A3 - Portable spectrophotometer for the analysis of bronze paints

Info

Publication number: FR2631699A3
Application number: FR8906610A
Authority: FR
Inventors: Gianfranco Cerruti; Lino Solaroli
Original assignee: MAXMEYER DUCO SpA
Current assignee: MAXMEYER DUCO SpA
Priority date: 1988-05-20
Filing date: 1989-05-19
Publication date: 1989-11-24
Anticipated expiration: 1995-05-19
Also published as: ATA120989A; DE8906188U1; IT1217674B; CH675771A5; IT8820670A0; FR2631699B3; AT399593B; ES1010753U; ES1010753Y

Abstract

This spectrophotometer comprises a support 2 in the form of a casing, fitted at the front with an opening intended for illuminating the surface to be analysed and coaxially surrounded by a removable tubular spacer 9 mounted projecting from the support. The spacer 9 has a free end 11a which is bevelled, intended to bear on the surface to be analysed in order to define in a simple and effective manner the angle of illumination of this surface.

Description

La présente invention se rapporte à un spectro-The present invention relates to a spectro-

photomètre pour l'analyse des peintures dites métalli- photometer for the analysis of so-called metallic paints

sées, du type qui comprend un support en forme de boîte et muni à l'avant d'une ouverture destiné à éclairer la surface qu'il s'agit de soumettre à l'analyse. L'invention se rapporte plus particulièrement à un spectrophotomètre du type dit à lumière diffuse ou à sphère d'intégration, c'est-à-dire du type qui comprend sées, of the type which includes a box-shaped support and provided at the front with an opening intended to illuminate the surface to be subjected to analysis. The invention relates more particularly to a spectrophotometer of the type known as diffused light or integrating sphere, that is to say of the type which comprises

une source lumineuse et une sphère creuse destinée à uni- a light source and a hollow sphere intended to uni-

formiser le faisceau lumineux sortant par ladite ouvertu- form the light beam exiting through said aperture

re, laquelle est habituellement désignée dans la techni- re, which is usually referred to in the art

que de ce domaine et dans la suite de la description par that of this field and in the following description by

l'expression "oeil de lecture".the expression "reading eye".

Dans le domaine des travaux de réparation de In the area of repair work

carrosserie des véhicules automobiles tels que les auto- bodywork of motor vehicles such as auto-

mobiles de tourisme, les camions et équivalents, on a be- tourism mobiles, trucks and the like,

soin de reproduire aussi fidèlement que possible la cou- take care to reproduce as faithfully as possible the

leur actuelle de la carrosserie du véhicule, c'est-à- their current vehicle body, that is

dire celle qu'elle possède au moment de la réparation. tell the one it has at the time of repair.

Pour cela, il est nécessaire d'évaluer correcte- For this it is necessary to evaluate correctly-

ment les composantes spectrales de la lumière réfléchie par le produit, composantes qui sont étroitement liées, ainsi que ceci est bien connu, aux caractéristiques des the spectral components of the light reflected by the product, components which are closely related, as is well known, to the characteristics of the

pigments englobés dans la peinture. pigments included in the paint.

Si l'évaluation de ces composants ne présente If the evaluation of these components does not

- pas de difficultés particulières dans le cas des peintu- - no particular difficulties in the case of paints -

res unies, qui comprennent des pigments de type classi- united res, which include pigments of the classi-

que, on ne peut pas en dire autant des peintures dites "métallisées", dans lesquelles on trouve en supplément des pigments métalliques (généralement sous la forme de petites paillettes d'aluminium). C'est justement à la that, the same cannot be said of the so-called "metallic" paints, in which there are in addition metallic pigments (generally in the form of small aluminum flakes). It is precisely at the

présence de ces pigments que l'on attribue de façon re- presence of these pigments which are attributed in a re-

connue l'effet métallisé caractéristique de la peinture. known the characteristic metallic effect of paint.

En effet, au lieu de diffuser la lumière inci- Indeed, instead of diffusing the light inci-

dente, les paillettes métalliques la réfléchissent dans tooth, the metallic flakes reflect it in

des directions préférentielles, qui sont fortement influ- preferential directions, which are strongly influ-

encées par l'angle d'éclairage de la peinture, par la inked by the lighting angle of the painting, by the

disposition des paillettes d'aluminium dans cette peintu- aluminum glitter arrangement in this paint-

re et par la courbure de la surface du produit. re and by the curvature of the surface of the product.

En outre, ce comportement anormal des peintures métallisées est d'autant plus accentué que la quantité de pigments métalliques incorporée dans ces peintures In addition, this abnormal behavior of metallic paints is all the more accentuated as the amount of metallic pigments incorporated in these paints

est elle-même plus élevée.is itself higher.

Pour pouvoir évaluer correctement la couleur de la peinture métallisée, en tenant convenablement compte To be able to correctly assess the color of the metallic paint, taking due account

de la présence du pigment métallique, il a déjà été sug- of the metallic pigment, it has already been suggested

géré d'effectuer deux ou plus de deux lectures spectro- managed to perform two or more spectro-

photométriques, exécutées avec différentes inclinaisons photometric, executed with different inclinations

du faisceau lumineux qui éclaire la surface du produit. of the light beam which illuminates the surface of the product.

Selon l'enseignement de la technique connue, According to the teaching of the known technique,

cette variation est obtenue en reliant le spectrophotomè- this variation is obtained by connecting the spectrophotometer

tre à des instruments exterieurs tels que des spectropho- be to external instruments such as spectropho-

togoniomètres qui sont en mesure d'orienter de façon ré- togoniometers that are able to orient in a re-

glable la lumière émise par l'oeil de lecture à l'occa- adjustable the light emitted by the reading eye on the occa-

sion de chaque mesure.of each measurement.

Bien qu'ils se révèlent adaptés au but visé, ces instruments ont l'inconvénient non négligeable Although they prove to be suitable for the intended purpose, these instruments have the significant disadvantage

d'être trop délicats et, par conséquent, entièrement ina- to be too delicate and, therefore, entirely ina-

daptés pour les instruments essentiellement destinés à suitable for instruments mainly intended for

être utilisés sur place.be used on site.

Outre cela, un inconvénient non négligeable des Besides this, a significant disadvantage of

ces instruments est celui du coût, généralement très éle- these instruments are that of cost, generally very high.

vé et qui n'est normalement à la portée que des labora- and which is normally only available to laboratories

toires hautement spécialisés.highly specialized roofs.

Le problème que l'invention s'est posé est de créer un spectrophotomètre pour l'analyse des peintures métallisées qui soit en mesure d'effectuer une lecture correcte de la couleur possédée par ces peintures, en surmontant en même temps les inconvénients qu'on a cités The problem that the invention arose was to create a spectrophotometer for the analysis of metallic paints which is able to carry out a correct reading of the color possessed by these paints, while at the same time overcoming the disadvantages which cited

plus haut à propos de la technique connue. above about the known technique.

Selon l'invention, ce problème est résolu par un spectrophotomètre portatif du type spécifié plus According to the invention, this problem is solved by a portable spectrophotometer of the type specified more

haut, caractérisé en ce qu'il comprend une entretoise tu- high, characterized in that it includes a spacer

bulaire, associée de façon amovible audit support en for- bular, detachably associated with said support in form

me de botte, disposée en saillie en porte-à-faux sur ce support, qui entoure coaxialement ladite ouverture et qui possède une extrémité libre coupée en sifflet, desti- boot boot, arranged in cantilever projection on this support, which coaxially surrounds said opening and which has a free end cut into a whistle, intended to

née prendre appui sur ladite surface. born to rest on said surface.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in- Other features and advantages of the

vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- vention will be better understood on reading the description

tion qui va suivre, d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente une vue en perspective tion which follows, of an exemplary embodiment and with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 shows a perspective view

d'un spectrophotomètre portatif réalisé selon la présen- a portable spectrophotometer produced according to the present

te invention; la figure 2 représente une vue en plan, et en the invention; FIG. 2 represents a plan view, and in

partie en coupe du spectrophotomètre selon la figure 1. section of the spectrophotometer according to FIG. 1.

Sur les figures, un spectrophotomètre- 1 du type dit à lumière diffuse, comprend un support 2 en forme de boîte, de conformation parallélépipédique, dans lequel In the figures, a spectrophotometer-1 of the so-called diffused light type, comprises a support 2 in the form of a box, of parallelepipedal conformation, in which

sont logés des dispositifs optico-mécaniques et électro- optico-mechanical and electro- devices are housed

niques, qu'on a omis de représenter parce qu'ils sont en- which we have omitted to represent because they are

tièrement classiques-.completely classic-.

Un exemple d'un agencement typique pour ces dis- An example of a typical arrangement for these devices

positifs optico-mécaniques et électroniques est décrit optico-mechanical and electronic is described

dans la demande de brevet italien n 20 067-A/88, égale- in Italian Patent Application No. 20,067-A / 88, also

ment en cours et dont la description est incorporée dans in progress and the description of which is incorporated in

le présent mémoire à titre de référence. this memo for reference.

Le support 2 en forme de boîte est muni d'une poignée 3 et il comprend une tête de lecture 4, de forme parallélépipédique, dans laquelle est fixée de façon classique une sphère cryuse 5 destinée à uniformiser la densité du flux lumineux qui sort de la tête de lecture 4. The support 2 in the form of a box is provided with a handle 3 and it comprises a reading head 4, of parallelepiped shape, in which is conventionally fixed a cryuse sphere 5 intended to standardize the density of the light flux which leaves the read head 4.

La sphère 5, protégée par un carter 6, est mu- The sphere 5, protected by a casing 6, is muted

nie à l'avant d'une ouverture circulaire 7 qui constitue - un oeil de lecture 8 par o sort le flux lumineux émis denies at the front of a circular opening 7 which constitutes - a reading eye 8 by o exits the luminous flux emitted

par la sphère.by the sphere.

Pour effectuer la lecture des peintures métalli- To read metallic paints

sées, le spectrophotomètre 1 est muni d'une entretoise tubulaire 9, de préférence métallique, qui est associée de façon amovible à la tête de lecture 4 et qui fait saillie en porte-à-faux sur cette tête. L'entretoise 9 entoure coaxialement l'oeil de lecture 8 et comprend une collerette 10 d'o part, un corps cylindrique 11 qui est d'une seule pièce avec la collerette. Ce corps est muni ses, the spectrophotometer 1 is provided with a tubular spacer 9, preferably metallic, which is detachably associated with the read head 4 and which projects in overhang on this head. The spacer 9 coaxially surrounds the reading eye 8 and comprises a flange 10 on the other hand, a cylindrical body 11 which is in one piece with the flange. This body is provided

d'une extrémité libre lia, sensiblement coupée en sif- with a free end 11a, substantially cut into a sif-

flet et destinée à prendre appui sur la surface du pro- flounder and intended to rest on the surface of the pro-

duit à analyser le long d'un bord annulaire elliptique 12. Le bord annulaire 12 définit en particulier l'inclinaison avec laquelle l'oeil de lecture 8 éclaire due to be analyzed along an elliptical annular edge 12. The annular edge 12 defines in particular the inclination with which the reading eye 8 lights up

la peinture.the painting.

La valeur de l'angle que ladite extrémité libre The value of the angle that said free end

coupée en sifflet lla forme avec l'entretoise 9 varie en- cut into a whistle lthe shape with the spacer 9 varies in

tre 15 et 70 , en prenant de préférence une valeur de 450. be 15 and 70, preferably taking a value of 450.

En se reportant à la figure 2, on peut remar- Referring to Figure 2, we can notice

quer que l'entretoise 9 est montée de façon amovible sur quer that the spacer 9 is removably mounted on

la tête de lecture 4 l'accouplement, sensiblement à en- the read head 4 the coupling, substantially at

cliquetage, d'une paire de dents 13, 14 solidaires de la collerette 10 et en saillie sur celle-ci,.à l'opposé du clicking, of a pair of teeth 13, 14 integral with the flange 10 and projecting therefrom,. opposite the

corps cylindrique 11, qui s'engagent dans des trous ré- cylindrical body 11, which engage in holes

cepteurs correspondants 15 et 16 formés dans des élé- corresponding receptors 15 and 16 formed in elements

ments de support respectifs 18, 19 qui sont solidaires de la sphère 5, et placés de part et d'autre de l'oeil respective support elements 18, 19 which are integral with the sphere 5, and placed on either side of the eye

de lecture 8.reading 8.

L'entretoise métallique 9 peut encore être The metallic spacer 9 can still be

fixée à la tête de lecture 4 par l'action d'un aimant an- fixed to the read head 4 by the action of an an-

nulaire 17 qui, lui aussi, entoure coaxialement l'oeil ring 17 which also coaxially surrounds the eye

de lecture 8 et coopère avec la collerette 10 de l'entre- 8 and cooperates with the flange 10 of the

toise 9. En se reportant à la figure 1, on peut encore remarquer que, pour faciliter les opérations de montage height rod 9. Referring to FIG. 1, it can also be noted that, to facilitate mounting operations

sur la tête de lecture 4, l'aimant 17 comprend deux por- on the read head 4, the magnet 17 comprises two ports

tions semi-annulaires 17a, 17b, respectivement semi-annular tions 17a, 17b, respectively

supérieure et inférieure.upper and lower.

Un premier paramètre qui est critique pour évi- A first parameter which is critical to avoid

ter toute interférence entre la lumière qui sort de l'oeil de lecture 8 et les parois intérieures du corps cylindrique 11, s'est révélé être le rapport entre les diamètres intérieurs de ce corps et de l'oeil de lecture 8. Ce rapport varie entre 1,3 et 1,7 et il est de ter any interference between the light coming out of the reading eye 8 and the interior walls of the cylindrical body 11, has been found to be the ratio between the interior diameters of this body and the reading eye 8. This ratio varies between 1.3 and 1.7 and it is

préférence égal à 1,5.preferably 1.5.

Un deuxième paramètre critique est la longueur moyenne de l'entretoise 9, mesurée le long de son axe longitudinal, lequel définit la direction préférentielle A second critical parameter is the average length of the spacer 9, measured along its longitudinal axis, which defines the preferred direction

selon laquelle le produit est éclairé par le faisceau lu- that the product is illuminated by the light beam

mineux sortant de la sphère d'intégration 5. En effet, ainsi qu'il est bien connu, le faisceau lumineux émis miners leaving the sphere of integration 5. Indeed, as is well known, the light beam emitted

par les spectrophotomètres à lumière diffuse est juste- by diffuse light spectrophotometers is just-

ment caractérisé par son absence de directivité. characterized by its lack of directivity.

A cet effet, on donne à la longueur moyenne du corps cylindrique 11 de l'entretoise 9 des valeurs qui To this end, the average length of the cylindrical body 11 of the spacer 9 is given values which

vont de 1 à 5 cm, de préférence une valeur de 1,5 cm. range from 1 to 5 cm, preferably 1.5 cm.

La valeur de la longueur moyenne du corps cylin- The value of the average length of the cylindrical body

drique 11 est en outre liée, dans une mesure décisive, au rapport entre les diamètres intérieurs de ce corps et drique 11 is also linked, to a decisive extent, to the relationship between the internal diameters of this body and

de l'oeil de lecture 8, ceci afin d'éviter les interfé- of the reading eye 8, this in order to avoid interferences

rences entre les flux lumineux sortant de l'oeil de lec- between the luminous fluxes leaving the eye of lec-

ture et l'entretoise 9.and the spacer 9.

Selon une forme préférée de réalisation de l'in- According to a preferred embodiment of the invention,

vention, la longueur moyenne du corps cylindrique 11 et vention, the average length of the cylindrical body 11 and

-le rapport entre le diamètre intérieur du corps tubulai- -the relationship between the inside diameter of the tubular body-

re et le diamètre de l'oeil de lecture prennent respecti- re and the diameter of the reading eye take respective

vement les valeurs de 1,5 cm et de 1,5. the values of 1.5 cm and 1.5.

Le fonctionnement du spectrophotomètre selon The operation of the spectrophotometer according to

l'invention sera maintenant décrit en regard de la figu- the invention will now be described with reference to the figure

re 2, sur laquelle l'entretoise 9 est montée sur la tête re 2, on which the spacer 9 is mounted on the head

de lecture 4.reading 4.

Ainsi qu'on l'a indiqué plus haut,.pour évaluer correctement la couleur d'une peinture métallisée, en tenant compte des caractéristiques réfléchissantes des pigments métalliques incorporés dans cette peinture, il convient d'effectuer au moins deux mesures, en changeant l'inclinaison du produit par rapport à l'oeil de lecture 8. La première de ces lectures s'effectue avec les mêmes modalités d'analyse que pour les peintures unies, en maintenant l'oeil de lecture 8 autant que possible plaqué contre la surface du produit et perpendiculaire à As indicated above, to correctly assess the color of a metallic paint, taking into account the reflective characteristics of the metallic pigments incorporated in this paint, at least two measurements should be made, by changing the inclination of the product with respect to the reading eye 8. The first of these readings is carried out with the same analysis methods as for plain paints, keeping the reading eye 8 as much as possible pressed against the surface of the product and perpendicular to

cette surface au cours de l'analyse. this surface during the analysis.

Pour effectuer la deuxième mesure, avec une au- To carry out the second measurement, with an

tre valeur d'inclinaison de l'éclairage de la peinture, on monte l'entretoise 9 sur la tête de lecture 4, après be the tilt value of the paint illumination, mount the spacer 9 on the read head 4, after

avoir encliqueté les dents 13 et 14 dans les trous récep- having snapped teeth 13 and 14 into the receiving holes

teurs 15 et 16.15 and 16.

La deuxième des mesures peut donc s'effectuer The second measurement can therefore be performed

en appuyant le bord annulaire 12 sur la surface du pro- by pressing the annular edge 12 on the surface of the pro-

duit et en éclairant la peinture selon une orientation angulaire fixe, et prédéterminée a priori au moment de la réalisation du spectrophotomètre, qui est définie par l'angle que l'extrémité libre lla du corps cylindrique duit and by lighting the painting according to a fixed angular orientation, and predetermined a priori at the time of the realization of the spectrophotometer, which is defined by the angle that the free end lla of the cylindrical body

Il forme avec l'entretoise 9.It forms with the spacer 9.

Les données des mesures exécutées de cette fa- The data of the measurements executed in this way

çon sont ensuite traitées par le spectrophotomètre, se- lesson are then processed by the spectrophotometer, se-

lon les modalités connues dans la technique de ce domai- according to the methods known in the art of this domain

ne et qui sont nécessaires pour reproduire fidèlement la do and which are necessary to faithfully reproduce the

peinture analysée.painting analyzed.

Le spectrophotomètre selon l'invention permet avantageusement d'analyser des peintures de ce type, d'une façon simple et rapide sans avoir à recourrir à des instruments compliqués, délicats et coûteux, montés The spectrophotometer according to the invention advantageously makes it possible to analyze paintings of this type, in a simple and rapid manner without having to resort to complicated, delicate and expensive instruments, mounted

à la sortie du spectrophotomètre.at the exit of the spectrophotometer.

En outre, grâce à l'utilisation de composants In addition, through the use of components

extrêmement simples et compacts, le spectrophotomètre se- extremely simple and compact, the spectrophotometer se-

lon l'invention présente avantageusement des caractéris- lon the invention advantageously has characteristics

tiques de possibilité de transport qui le rendent direc- Transport possibility ticks that make it direct

tement utilisable sur place, sans problèmes particuliers highly usable on site, without particular problems

de transport ni d'emploi.transport and employment.

La lecture ou l'analyse des peintures métalli- sées peut donc aussi s'effectuer en dehors des quelques laboratoires spécialisés, très perfectionnés mais peu nombreux, au moyen d'un spectrophotomètre portatif peu coûteux et qui est finalement à la portée d'une large Reading or analyzing metallized paints can therefore also be carried out outside a few specialized laboratories, very sophisticated but few in number, using an inexpensive portable spectrophotometer which is ultimately within the reach of a large

gamme d'utilisateurs.range of users.

Bien entendu diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui Of course various modifications can be made by those skilled in the art to the device which

vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non li- has just been described only by way of non-binding example

mitatif sans sortir du cadre de l'invention. mitative without departing from the scope of the invention.

R E V E N D IC AT I ONS SR E V E N D IC AT I ONS S

1. Spectrophotomètre pour l'analyse des peintu- 1. Spectrophotometer for the analysis of paints

res métallisées, qui comprend un support (2) en forme de boîte et muni à l'avant d'une ouverture (7) destinée à metallized res, which comprises a support (2) in the form of a box and provided at the front with an opening (7) intended to

éclairer la surface qu'il s'agit de soumettre à l'analy- illuminate the surface to be subjected to analysis

se, caractérisé en ce qu'il comprend une entretoise tubu- laire (9), associée de façon amovible audit support (2) en forme de botte, disposé en saillie en porte-à-faux is characterized in that it comprises a tubular spacer (9), detachably associated with said support (2) in the form of a boot, arranged in projecting overhang

sur ce support, qui entoure coaxialement ladite ouvertu- on this support, which coaxially surrounds said opening

re (7) et possède une extrémité libre (la) coupée en re (7) and has a free end (la) cut in

sifflet, destinée à prendre appui sur ladite surface. whistle, intended to rest on said surface.

2. Spectrophotomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite entretoise tubulaire (9) 2. Spectrophotometer according to claim 1, characterized in that said tubular spacer (9)

est cylindrique.is cylindrical.

3. Spectrophotomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite entretoise (9) est associée de façon amovible audit support (2) en forme de boîte à 3. Spectrophotometer according to claim 1, characterized in that said spacer (9) is removably associated with said support (2) in the form of a box

l'aide d'un accouplement qui est sensiblement à enclique- using a coupling which is substantially snap-on

tage. 4. Spectrophotomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un aimant annulaire floor. 4. Spectrophotometer according to claim 1, characterized in that it comprises an annular magnet

(17) qui entoure coaxialement ladite ouverture (7) desti- (17) which coaxially surrounds said opening (7) intended

née à coopérer avec ladite entretoise (9). born to cooperate with said spacer (9).

5. Spectrophotmètre selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit aimant (17) comprend deux 5. Spectrophotmeter according to claim 4, characterized in that said magnet (17) comprises two

portions semi-annulaires (17a, 17b). semi-annular portions (17a, 17b).

6. Spectrophotomètre selon la revendication 1, 6. Spectrophotometer according to claim 1,

caractérisé en ce que ladite extrémité libre (lla) cou- characterized in that said free end (lla) runs

pée en sifflet forme avec ladite entretoise (9) un angle whistle sword forms with said spacer (9) an angle

compris entre 15 et 70 et de préférence égal à 45 . between 15 and 70 and preferably equal to 45.

7. Spectrophotomètre selon la revendication 1, 7. A spectrophotometer according to claim 1,

caractérisé en ce que la longueur moyenne de ladite en- characterized in that the average length of said en-

tretoise (9), mesurée le long de son axe longitudinal, est comprise entre 1 et 5 cm, et de préférence égale à tretoise (9), measured along its longitudinal axis, is between 1 and 5 cm, and preferably equal to

1,5 cm.1.5 cm.

8. Spectrophotomère selon la revendication 1, 8. Spectrophotomer according to claim 1,

caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre inté- characterized in that the ratio between the internal diameter

rieur de ladite entretoise tubulaire (9) et le diamètre de ladite ouverture (7) est compris entre 1,3 et 1,7, et de préférence égal à 1,5. laughing of said tubular spacer (9) and the diameter of said opening (7) is between 1.3 and 1.7, and preferably equal to 1.5.