Recherche sur les performances de détection optique et l'application d'un hygromètre compatible avec plusieurs normes

Abstract

Le voile est un indicateur essentiel pour évaluer l'uniformité optique des matériaux transparents et semi-transparents. En tant qu'appareil de test spécialisé, le voilemètre est largement utilisé dans le contrôle qualité et la recherche et le développement des matériaux pour les plastiques, les films, le verre, les écrans et d'autres industries. Les voilemètres traditionnels présentent généralement des inconvénients tels qu'un nombre limité de normes prises en charge, un nombre restreint de sources lumineuses, un temps de préchauffage long, une vitesse de test lente et une précision insuffisante. LISUN Prenant pour objet d'étude le turbidimètre/hazemètre HM-120, cet article détaille systématiquement ses performances principales, notamment sa compatibilité avec de multiples normes d'essai (ASTM, ISO, JIS et normes nationales), la mesure simultanée avec trois sources lumineuses, la détection rapide sans préchauffage et la haute précision des mesures répétées. Il compare ensuite les différences de paramètres avec d'autres appareils. HM-100 Cet article présente un appareil de mesure de la turbidité de la même série, et analyse sa structure optique, sa configuration matérielle et ses applications industrielles. Les tests montrent que l'appareil HM-120 ne nécessite aucun préchauffage et effectue une mesure en seulement 1.5 seconde. Il peut fournir simultanément des données de turbidité et de transmittance totale sous trois sources lumineuses standard (CIE-A, CIE-C et CIE-D65) avec une répétabilité ≤ 0.05 %, répondant ainsi aux exigences de contrôle optique des laboratoires et ateliers de production nationaux et internationaux. Il offre une solution intégrée pour le contrôle normalisé des matériaux transparents.

Introduction

Dans des secteurs tels que la transformation des matières plastiques, le verre optique, les écrans à cristaux liquides et l'emballage alimentaire et pharmaceutique, le voile (HAZE) et la transmittance totale (T) déterminent directement l'aspect, le rendu visuel et les performances du produit. Plus le voile est élevé, plus la diffusion de la lumière à l'intérieur du matériau est importante et plus la netteté de l'image est faible ; une transmittance élevée témoigne d'une excellente pénétration de la lumière. Ces deux paramètres constituent les indicateurs optiques indispensables au contrôle qualité en usine des matériaux transparents.

Un ensemble de normes faisant autorité en matière de détection du brouillard a été établi à l'échelle mondiale : les normes américaines ASTM D1003/D1044, internationales ISO 13468/ISO 14782, japonaises JIS K7105/K7361/K7136 et chinoises GB/T2410-2008. Les fabricants importateurs et exportateurs, les organismes de contrôle tiers et les laboratoires de recherche et développement sur les matériaux exigent tous que les appareils de mesure du brouillard soient compatibles avec plusieurs normes simultanément afin de s'adapter aux spécifications de test des clients nationaux et étrangers.

La plupart des appareils de mesure de la brume classiques ne prennent en charge que les normes d'une seule région et ne sont équipés que d'un ou deux types de sources lumineuses. Ils nécessitent un préchauffage de 5 à 10 minutes après la mise en marche, et un test dure de 3 à 5 secondes, ce qui les rend peu efficaces pour l'analyse de grands lots d'échantillons. L'erreur de répétabilité de certains appareils bas de gamme dépasse 0.1 %, ce qui ne permet pas de répondre aux exigences de haute précision des panneaux optiques et des verres optiques de précision haut de gamme.

LISUN Le turbidimètre/hazemètre HM-120 a été optimisé et amélioré pour répondre aux besoins spécifiques de l'industrie. Il intègre trois sources lumineuses standard, une gamme complète de normes de test nationales et internationales, un chemin optique sans préchauffage, deux ouvertures de mesure et un système de commande tactile intelligent sous Android. Il convient aussi bien aux tests de laboratoire de haute précision qu'au contrôle rapide par échantillonnage sur les lignes de production. Cet article présente une analyse détaillée de ses paramètres techniques, de ses caractéristiques de fonctionnement et de ses cas d'application.

Paramètres techniques généraux et configuration matérielle du mesureur de brume HM-120

Comparaison des paramètres de spécification de base
Comparaison des paramètres du mesureur de brume HM-120 et HM-100 Le hazemètre de base de la même série est présenté dans le tableau 1 pour refléter intuitivement les avantages de la mise à niveau du HM-120.

Le tableau 1 montre que le halomètre HM-120 surpasse largement le modèle de base. HM-100 Un appareil de mesure de la brume à six dimensions, incluant la source lumineuse, la compatibilité standard, l'ouverture de mesure, la précision de répétition, le système d'exploitation et le stockage des données, ce qui en fait un appareil de test de milieu à haut de gamme alliant polyvalence et haute précision.

Conception du système de chemin optique et de source lumineuse

Le mesureur de brume HM-120 adopte le chemin optique de transmission à illumination parallèle 0/D et à réflexion diffuse standard de l'industrie, associé à une grande sphère d'intégration de Φ154 mm, qui peut collecter complètement la lumière transmise directement et la lumière diffusée après avoir traversé l'échantillon, répondant strictement aux exigences obligatoires de chaque norme en matière de structure géométrique du chemin optique.

L'instrument est équipé d'une source lumineuse LED à spectre complet de 400 à 700 nm, couvrant l'intégralité du spectre visible sans risque d'erreur de mesure due à un spectre manquant. Il intègre trois sources lumineuses d'éclairage général conformes aux normes internationales : CIE-A (simulation de lampe à incandescence), CIE-C (lumière du jour moyenne) et CIE-D65 (lumière du jour standard). La sélection de la source peut se faire d'un simple clic, permettant ainsi d'obtenir simultanément des valeurs indépendantes de diffusion et de transmittance sous chacune d'elles.

Lors des tests de matériaux destinés à l'exportation, les clients européens et américains utilisent généralement une source lumineuse D65 pour évaluer l'aspect des produits, tandis que les normes nationales chinoises et les normes industrielles japonaises privilégient les sources lumineuses A et C. Le halomètre HM-120 permet de changer de source lumineuse sans remplacement de matériel, ce qui réduit les coûts d'acquisition de plusieurs appareils.

Analyse des principales caractéristiques fonctionnelles du halophile HM-120

Compatibilité avec l'ensemble des normes d'essais nationales et étrangères
Ce mesureur de brume peut facilement effectuer des mesures de brume selon les systèmes ASTM et ISO, couvrant intégralement la liste des normes : ASTM D1003/D1044, ISO 13468/ISO14782, JIS K7105, JIS K7361, JIS K7136, GB/T2410-08.

La logique des tests varie selon les normes : la norme ASTM D1003 adopte une méthode non compensée avec des procédures de test simples, adaptée à un contrôle rapide par échantillonnage sur les lignes de production ; la méthode de compensation ISO 13468 ajoute une structure de compensation de la lumière pour compenser la perte de réflexion de surface des échantillons, offrant une précision des données plus élevée et applicable aux tests tiers et à la R&D de matériaux optiques haut de gamme ; la norme GB/T2410-08 adopte de manière équivalente la méthode de test internationale générale à la sphère d'intégration, qui est la norme de test obligatoire pour les films plastiques en Chine.

La plupart des appareils de mesure de la brume ne prennent en charge qu'une seule norme, ce qui nécessite le remplacement de l'équipement pour les inspections d'entreprise et les exportations. L'appareil de mesure de la brume HM-120 permet d'effectuer des tests conformes à toutes les normes avec un seul appareil, réduisant ainsi considérablement les investissements en équipements de laboratoire.

 Sortie de données ultra-rapide (1.5 seconde) sans préchauffage pour une efficacité de test grandement améliorée
Les opacimètres à sphère d'intégration traditionnels présentent une dérive thermique, nécessitant un préchauffage de 5 à 10 minutes après la mise en marche pour stabiliser le trajet optique. Ce préchauffage allonge considérablement le temps de test pour les grands lots d'échantillons. L'opacimètre HM-120 optimise le circuit de contrôle de la température de la source lumineuse et le module d'acquisition du signal. Son trajet optique est entièrement calibré à température constante avant livraison. Il ne requiert aucun préchauffage et effectue des mesures immédiatement après la mise sous tension. Un test complet, permettant la transmission simultanée de deux séries de données (opacité et transmittance totale) ne prend que 1.5 seconde.

Prenons l'exemple du contrôle quotidien par échantillonnage de 2 000 groupes d'échantillons sur une chaîne de production de films : chaque test avec un appareil de mesure de la turbidité traditionnel prend environ 10 secondes, temps de préchauffage compris, ce qui représente plus de 5.5 heures de temps de test quotidien ; tandis que chaque groupe ne prend que 1.5 seconde avec l'appareil de mesure de la turbidité HM-120, sans temps de préchauffage, et le temps de test quotidien total est inférieur à 50 minutes, ce qui améliore considérablement l'efficacité du contrôle qualité de la chaîne de production.

Double ouverture de mesure et chambre d'échantillonnage ouverte, adaptées à divers spécimens.
Le mesureur de brume HM-120 est équipé de deux ouvertures de mesure de 21 mm et 7 mm : la grande ouverture de 21 mm est adaptée aux films, au verre plat et aux plaques de plastique de grande surface pour réduire la fluctuation des données causée par l'inhomogénéité locale ; la petite ouverture de 7 mm est utilisée pour les échantillons de petite taille tels que les coques de téléphone portable, les lentilles optiques et les petites pièces transparentes moulées par injection.

Cet instrument est doté d'une zone de mesure ouverte, sans chambre fermée, et ne présente aucune restriction quant à la longueur, la largeur et l'épaisseur de l'échantillon. Il permet le placement vertical de films minces et le placement horizontal d'échantillons épais en verre et de liquides pour l'analyse de la turbidité, assurant ainsi une double fonction de mesureur de trouble et de turbidimètre pour les matériaux transparents solides et les liquides.

Précision de mesure ultra-élevée et répétabilité stable
Le halomètre HM-120 couvre toute la plage de 0 à 100 %, avec une résolution de 0.01 % pour le voile et la transmittance, et une répétabilité de mesure ≤ 0.05 %, soit une erreur réduite de moitié par rapport à… HM-100 Hazemètre avec une répétabilité ≤0.1%.

Une faible erreur de répétabilité est cruciale pour l'industrie des écrans haut de gamme : la plage de fluctuation admissible du voile pour les films protecteurs d'écrans de téléphones portables et les substrats LCD n'est que de ±0.1 %. L'erreur de répétabilité des appareils de mesure du voile classiques masque les différences réelles entre lots de matériaux, tandis que l'appareil HM-120 peut mesurer avec précision les infimes variations de performance optique afin de fournir des données fiables pour l'ajustement des formules et l'optimisation des processus de production.

Commandes tactiles Android intelligentes et gestion complète des données
L'appareil est équipé d'un écran tactile Android de 7 pouces avec interface utilisateur intuitive, permettant la sélection de la source lumineuse, le choix du standard, le stockage des données et la consultation de l'historique. Contrairement aux opacimètres classiques à capacité de stockage limitée, le HM-120 prend en charge le stockage de données en grande quantité. Connecté à un ordinateur via USB, il permet d'exporter toutes les données de test en un clic et de générer automatiquement les rapports, répondant ainsi aux exigences de traçabilité des données de laboratoire et d'archivage en usine.

Scénarios d'application industrielle du mesureur de brume HM-120

Industrie de transformation des plastiques et des films
Les films d'emballage BOPP, les films optiques PET, les plaques en plastique PC et les contenants transparents moulés par injection nécessitent tous des tests de voile et de transmittance. Les films d'emballage alimentaire requièrent une transmittance élevée et un faible voile pour garantir une présentation optimale du produit. Le voileur HM-120 permet un échantillonnage et un contrôle rapides des indicateurs optiques des lots de films, ainsi qu'une inspection complète en usine conformément à la norme GB/T2410-08. Les films guides de lumière de qualité optique doivent être testés selon la norme ISO avec une source lumineuse D65 ; l'appareil permet de changer de norme en un clic afin de répondre aux exigences de certification à l'exportation des fabricants de films haut de gamme.

Industrie du verre et des composants optiques
Les pare-brise automobiles, le verre trempé architectural, les lentilles optiques et les coques de protection de téléphones portables sont soumis à des exigences strictes en matière de contrôle de la transparence, une faible transparence garantissant une vision claire. L'ouverture de 7 mm du opacimètre HM-120 est utilisée pour tester les petites lentilles en verre, tandis que son ouverture de 21 mm est adaptée aux surfaces vitrées planes. Il peut être positionné librement à la verticale ou à l'horizontale. Cet appareil fournit simultanément des données de transmittance sous trois sources lumineuses afin de répondre aux exigences des normes nationales de l'industrie automobile ainsi qu'aux normes ASTM européennes et américaines.

Industrie des panneaux d'affichage
Le voile des écrans LCD, des modules de rétroéclairage et des films protecteurs optiques affecte directement la qualité d'affichage. Ce secteur exige généralement une erreur de répétabilité inférieure à 0.05 %. Grâce à son chemin optique de haute précision et à sa fonction de test rapide sans préchauffage, le opacimètre HM-120 permet un contrôle par échantillonnage continu sur les lignes de production des usines de panneaux. Les données issues de sources lumineuses multiples permettent de simuler les performances visuelles de l'écran dans différents environnements d'éclairage, en intérieur comme en extérieur.

Emballage, tests médicaux et de turbidité des liquides
Le contrôle de la turbidité des emballages pharmaceutiques transparents, des tubulures de perfusion et des flacons de réactifs transparents est indispensable pour évaluer la propreté des matériaux. Cet instrument peut également servir de turbidimètre pour analyser des échantillons liquides transparents. Sa chambre ouverte permet d'accueillir des cuvettes pour liquides, offrant ainsi la possibilité d'effectuer des analyses sur des échantillons solides et liquides. Il répond aux exigences des laboratoires des industries chimiques, de la qualité de l'eau et des dispositifs médicaux.

Résumé des avantages de l'application de l'instrument

• Couverture complète des normes : Un seul appareil de mesure de la brume est compatible avec toutes les principales normes de test de brume des États-Unis, d'Europe, du Japon et de Chine, s'adaptant aux exigences de certification multiscénarios des entreprises d'import-export et des organismes de test tiers ;

• Mesure simultanée avec trois sources lumineuses : commutation libre entre les trois sources lumineuses standard CIE-A/C/D65, obtention de trois groupes de données optiques en une seule mesure pour répondre aux spécifications de test de différentes régions ;

• Tests efficaces sans préchauffage : pas d’attente pour le préchauffage, obtention ultra-rapide des résultats de voile et de transmittance en 1.5 seconde, améliorant considérablement l’efficacité des tests pour les grands lots d’échantillons ;

• Mesure stable de haute précision : répétabilité ≤ 0.05 % et haute résolution de 0.01 %, adaptée à la R&D de précision et au contrôle qualité des matériaux optiques haut de gamme ;

• Forte compatibilité des échantillons : double ouverture de mesure et chambre d'échantillonnage ouverte sans limite, double usage vertical et horizontal pour les échantillons solides et liquides ;

• Gestion intelligente des données : fonctionnement tactile Android, stockage de données en masse et exportation USB pratique pour répondre aux exigences de gestion de la traçabilité des données de laboratoire.

Conclusion

Le opacimètre est un instrument essentiel pour la mesure quantitative des performances optiques des matériaux transparents. Répondant aux exigences actuelles de l'industrie en matière de tests multi-normes, de haute précision et de haute efficacité, LISUN Le turbidimètre/appareil de mesure de la turbidité HM-120 a bénéficié d'une optimisation complète, surmontant les défauts des appareils traditionnels tels que la source lumineuse unique, la compatibilité limitée avec les normes, le long temps de préchauffage et la précision insuffisante. Cet instrument permet de réaliser simultanément deux méthodes de mesure de la turbidité courantes (ASTM et ISO) et est équipé de trois sources lumineuses standard (CIE-A, CIE-C et CIE-D65). Il fournit des données rapidement, en moins de 1.5 seconde, sans préchauffage, avec une répétabilité ultra-élevée (≤ 0.05 %). Grâce à sa structure de mesure ouverte à double ouverture, il couvre un large éventail d'applications, notamment les films plastiques, le verre optique, les écrans, les dispositifs médicaux et la turbidité des liquides.

Dans le contexte de la production mondiale, un appareil de mesure de la turbidité intégré, conforme à de multiples normes nationales, permet de réduire efficacement les coûts d'acquisition d'équipements, de raccourcir les délais de test et d'améliorer la fiabilité des données. Conçu pour la R&D en laboratoire et le contrôle par échantillonnage sur les lignes de production, l'appareil de mesure de la turbidité HM-120 est l'outil de choix pour la détection optique des matériaux transparents. Il fournit des données stables, précises et normalisées, essentielles à l'optimisation des formulations, au contrôle des processus de production et à la certification des produits à l'import-export.