SƠN VÀ VECNI - XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ ĐỘ BÓNG Ở 20°, 60° VÀ 85°Paints and varnishes - Determination of gloss value at 20°, 60° and 85°

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 2101:2016 ISO 2813:2014 SƠN VÀ VECNI - XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ ĐỘ BÓNG Ở 20°, 60° VÀ 85° Paints and varnishes - Determination of gloss value at 20°, 60° and 85° Lời nói đầu TCVN 2101:2016 thay cho TCVN 2101:2008 TCVN 2101:2016 hoàn toàn tương đương với ISO 2813:2014 TCVN 2101:2016 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC35 Sơn vecni biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố SƠN VÀ VECNI - XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ ĐỘ BÓNG Ở 20°, 60° VÀ 85° Paints and varnishes - Determination of gloss value at 20°, 60° and 85° Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định phương pháp xác định độ bóng lớp phủ sử dụng ba góc hình học 20°, 60° 85° Phương pháp phù hợp để đo độ bóng lớp phủ khơng có vân mờ đục, phẳng CHÚ THÍCH: Có thể đo độ bóng mẫu thử khác với mẫu đề cập để so sánh Tuy nhiên, khơng đảm bảo giá trị độ bóng nhận tương ứng với độ bóng đánh giá trực quan (xem Phụ lục A) Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có) TCVN 5670 (ISO 1514), Sơn vecni - Tấm chuẩn để thử TCVN 9760 (ISO 2808), Sơn vecni - Xác định độ dày màng ISO 4618:2014, Paints and varnishes - Terms and definitions (Sơn vecni - Thuật ngữ định nghĩa) Thuật ngữ định nghĩa Trong tiêu chuẩn áp dụng thuật ngữ định nghĩa sau: 3.1 Độ bóng (gloss) Tính chất quang học bề mặt, đặc trưng khả phản chiếu ánh sáng bề mặt CHÚ THÍCH 1: Ví dụ mức độ độ bóng bóng cao, bóng, bóng lụa, bán bóng, cận mờ (satin), mờ mờ xỉn (deadmatt) [Nguồn: ISO 4618:2014, 2.132] 3.2 Góc hình học (geometry) Xác định phương pháp đo độ bóng sử dụng góc quy định với độ ấn định 3.3 Giá trị độ bóng (gloss value) 100 lần tỷ số thông lượng quang phản chiếu từ vật thể thông lượng quang phản chiếu từ bề mặt kính có số khúc xạ 1,567 bước sóng 587,6 nm theo hướng phản chiếu góc phản chiếu xác định độ xác định nguồn sáng thụ quang CHÚ THÍCH 1: Giá trị độ bóng thể theo đơn vị độ bóng (GU) Khơng thể biểu thị giá trị độ bóng theo “% phản chiếu” CHÚ THÍCH 2: Giá trị độ bóng đo lớp phủ làm tròn đến số nguyên gần (khơng có số thập phân) CHÚ THÍCH 3: Để xác định thang đo độ bóng, kính đen đánh bóng có số khúc xạ 1,567 bước sóng 587,6 nm gán cho giá trị 100 góc hình học 20°, 60° 85° CHÚ THÍCH 4: Có thể sử dụng bề mặt kính có số khúc xạ 1,567 bước sóng 546,1 nm (bước sóng trung tâm tính phát sáng quang phổ hiệu dụng) CHÚ THÍCH 5: Giá trị độ bóng bị ảnh hưởng tính chất bề mặt mẫu, ví dụ độ nhám, vân, kết cấu Nguyên tắc Giá trị độ bóng xác định bề mặt phủ thiết bị đo phản quang, tương quan với thụ cảm độ bóng trực quan Trong phép xác định (thiết bị đo độ bóng), nhận tỷ số độ bóng lớp phủ độ bóng kính phẳng đánh bóng có số khúc xạ chuẩn Phương pháp đo độ bóng quy định thơng số sau: - góc đo; - cữ chắn độ; - điều chỉnh phổ; - số khúc xạ chuẩn Nguyên tắc phép đo độ bóng Độ bóng cảm thụ trực quan nhìn vào bề mặt Phản chiếu gương vật thể chí cịn rõ ràng ánh sáng phản chiếu có định hướng từ bề mặt Tia sáng tới phản chiếu bề mặt có độ bóng cao theo hướng phản chiếu Trên bề mặt mờ, ánh sáng khơng phản chiếu theo hướng phản chiếu mà phân tán rải rác theo tất góc vật rắn Ánh sáng bị tán xạ vào khơng gian cường độ thành phần định hướng nhỏ thể bề mặt mờ Nguyên tắc phép đo độ bóng dựa việc đo ánh sáng phản chiếu theo hướng Trong phép đo này, cường độ ánh sáng đo phạm vi góc xác định xung quanh góc phản xạ Cường độ ánh sáng phản chiếu phụ thuộc vào vật liệu bề mặt góc tới Theo đó, bề mặt phủ, góc tới tăng lên ánh sáng phản chiếu nhiều Ánh sáng lại bị khúc xạ bề mặt khơng khí/lớp phủ xảy khuếch tán và/hoặc hấp thụ ánh sáng vào lớp phủ Các giá trị độ bóng khơng liên quan với cường độ tia sáng tới mà liên quan với tính chất phản xạ chuẩn kính đen đánh bóng với số khúc xạ quy định Đối với góc nhìn khác nhau, cảm thụ độ bóng khác Ví dụ, bề mặt mờ bóng góc tia tới là góc nhìn thấp, điều kiện phản xạ có nhiều ánh sáng phản xạ có định hướng cường độ khuếch tán thấp Hình minh họa mối quan hệ mức cảm thụ độ bóng mẫu lớp phủ phân loại theo trực quan (từ mờ đến bóng) giá trị độ bóng ấn định cho góc đo 20°, 60° 85° VÍ DỤ: Phân loại trực quan tương ứng với 35 GU góc 20°, 70 GU góc 60° 95 GU góc 85° CHÚ DẪN Y giá trị độ bóng X cảm thụ độ bóng tăng từ mờ đến bóng Hình - Đường cong độ bóng Do tính chất phi tuyến tính đường cong đặc trưng theo Hình 1, độ bóng góc đo phân biệt phạm vi cụ thể Trong thực tế - tùy thuộc vào mức độ bóng bề mặt mẫu - góc đo xác định (xem Hình 2): - góc hình học 20° bề mặt có độ bóng cao; - góc hình học 60° bề mặt bán bóng; - góc hình học 85° bề mặt mờ Đối với giá trị độ bóng, phải rõ góc hình học Hình - Các góc đo Thiết bị, dụng cụ thiết bị hiệu chuẩn 6.1 Thiết bị đo độ bóng 6.1.1 Cấu trúc quang học hành trình chùm tia sáng Hành trình tia sáng thiết bị đo độ bóng minh họa Hình Ánh sáng nguồn chuẩn trực bề mặt thử nghiệm góc quy định ánh sáng phản chiếu thu nhận thấu kính góc hội tụ vào detector quang 6.1.2 Hình học Trục chùm tia tới phải tạo góc (α1) 20° ± 0,1°, 60° ± 0,1° 85° ± 0,1° với pháp tuyến bề mặt cần thử Với kính bóng phẳng màu đen gương phản chiếu mặt trước thay cho vị thử, cữ chắn nguồn phải tái tâm cữ chắn thu Trục quang chùm thu phải trùng với ảnh phản chiếu trục quang chùm tia tới với dung sai ± 0,1°, tức phải thỏa mãn điều kiện |α1 - α2| ≤ 0,1° (xem Hình 3) Các kích thước độ nguồn độ thu dung sai cho phép phải theo số liệu nêu Bảng Sẽ khơng có hình minh họa tia nằm trường góc quy định Hướng phép đo (xem Hình 3) phải thể rõ ràng thiết bị CHÚ DẪN: nguồn sáng (nguồn) trục quang chùm tia tới độ ảnh nguồn 10 trục quang chùm thu thấu kính nguồn 11 bề mặt vng góc mẫu thử thấu kính thu 12 hướng đo bề mặt thử nghiệm α1 góc từ đến 11 cữ chắn thu α2 góc từ 10 đến 11 ảnh độ nguồn thiết bị thu ϑT góc độ thu detector quang (bộ thu) ϑS góc độ ảnh nguồn Hình - Hành trình chùm tia sáng thiết bị đo độ bóng Bảng - Các góc độ ảnh nguồn độ thu Góc độ Song song với mặt phẳng phản chiếu Vng góc với mặt phẳng phản chiếu Khẩu độ ảnh nguồn (tất góc hình học) 0,75° ± 0,10° 2,5° ± 0,1° Khẩu độ thu (góc hình học 20°) 1,80° ± 0,05° 3,6° + 0,1° Khẩu độ thu (góc hình học 60°) 4,4° ± 0,1° 11,7° ± 0,2° Khẩu độ thu (góc hình học 85°) 4,0° ± 0,3° 6,0° ± 0,3° CHÚ THÍCH 1: Trong Hình 3, mặt phẳng phản chiếu tương ứng với mặt phẳng hình minh họa CHÚ THÍCH 2: Trong Hình minh hoạ góc mở song song với mặt phẳng phản chiếu CHÚ THÍCH 3: Việc quy định góc mở để đảm bảo phép đo độ bóng, nhận tỷ lệ ánh sáng tán xạ cực đại 6.1.3 Lọc thu Phải thực lọc thu để hệ số truyền lọc τ(λ) tính theo cơng thức (1) τ( λ) = k V ( λ) × S C ( λ) L( λ)rel × L C ( λ) (1) đó: V (λ) hiệu suất phát quang CIE; SC (λ) phân bố lượng phổ nguồn chiếu C chuẩn CIE; L (λ)rel độ nhạy phổ tương đối thu; Ls (λ) phân bố lượng quang phổ nguồn chiếu; k số hiệu chuẩn CHÚ THÍCH: Bằng cách lọc này, giá trị độ bóng quy vật sáng đồng (C) thích ứng với cảm thụ quang phổ độ bóng người quan sát 6.1.4 Yêu cầu kỹ thuật thiết bị đo độ bóng Các dụng cụ đo thu phải cho kết tỷ lệ với thông lượng ánh sáng qua cữ chắn thu với sai số tối đa GU Các thiết bị phải hiệu chuẩn điều chỉnh CHÚ THÍCH: Đối với thiết bị đo độ bóng có chương trình hiệu chuẩn tự động, việc hiệu chuẩn điều chỉnh thực tự động 6.2 Chuẩn đo lường (mẫu chuẩn chứng nhận, chuẩn đo lường công tác)1) 6.2.1 Chuẩn độ bóng cao A (chuẩn đo lường cơng tác) Kính đen phẳng phẳng gốm có tính chất sau: - bề mặt mài nhẵn đánh bóng; - giá trị độ bóng ≥ 88 GU Độ dày, mặt sau cạnh phải chế tạo cho tránh ánh sáng giao thoa, ánh sáng tán xạ ánh sáng phản chiếu từ cạnh mặt sau Phải ghi thông số chuẩn: - hướng đo; - góc hình học (các góc hình học); - (các) giá trị độ bóng ấn định Chuẩn đo lường phải phù hợp với Phụ lục B 6.2.2 Chuẩn độ bóng trung bình B (Chuẩn đo lường cơng tác) Để thử nghiệm độ tuyến tính, sử dụng chuẩn độ bóng trung bình Chuẩn độ bóng trung bình gạch gốm, kính đen vật liệu khác có độ bóng đồng Độ dày, mặt sau cạnh phải chế tạo cho tránh ánh sáng giao thoa, ánh sáng tán xạ ánh sáng phản chiếu từ cạnh mặt sau Phải ghi thông số chuẩn: - hướng đo; - góc hình học (các góc hình học); - (các) giá trị độ bóng ấn định Chuẩn đo lường phải phù hợp với Phụ lục B 6.2.3 Chuẩn zero C (Chuẩn đo lường công tác) Tấm phẳng làm từ kim loại, kính nhựa cứng (ví dụ: poly(methyl methacrylate) - PMMA) có khơng có lớp phủ mà độ bóng tất góc hình học nhỏ 0,1 GU CHÚ THÍCH 1: Bột len màu đen thích hợp để sử dụng làm vật liệu phủ cho chuẩn zero CHÚ THÍCH 2: Các thiết bị đo độ bóng có chương trình hiệu chuẩn tự động khơng cần chuẩn zero, hiệu chuẩn zero điều chỉnh khoảng cách thực không cần nguồn chiếu sáng Chuẩn đo lường phải phù hợp với Phụ lục B 6.2.4 Mẫu chuẩn chứng nhận (CRM) Tấm kính phẳng màu đen gốm kính thạch anh với thuộc tính sau: - bề mặt phẳng mài đánh bóng; - giá trị độ bóng ≥ 88 GU Độ dày, mặt sau cạnh chế tạo cho tránh ánh sáng giao thoa, ánh sáng tán xạ ánh sáng phản chiếu từ cạnh mặt sau Các thông số phải ghi chuẩn: - hướng đo; - góc hình học (hình học); 1) Xem TCVN 6165 (ISO/IEC Guide 99) - (các) giá trị độ bóng ấn định Chuẩn đo lường phải phù hợp với Phụ lục B Phụ lục C Tấm thử 7.1 Nền Trừ có thoả thuận khác, chọn liên quan đến việc sử dụng thực tế dự định từ mô tả TCVN 5670 (ISO 1514) Tấm thử phải phẳng khơng có biến dạng (xem Phụ lục A) 7.2 Chuẩn bị phủ Chuẩn bị thử theo TCVN 5670 (ISO 1514) phủ lên theo phương pháp quy định vật liệu phủ hệ phủ đa lớp cần thử nghiệm 7.3 Sấy khô ổn định Sấy khơ/đóng rắn (lị sấy, áp dụng) già hóa, có thể, thử phủ khoảng thời gian quy định điều kiện quy định, ổn định thử phủ trước thử nghiệm nhiệt độ (23 ± 2)°C độ ẩm tương đối (50 ± 5) % 16 h Các điều kiện ổn định khác phải thỏa thuận nêu rõ báo cáo thử nghiệm Vân tay, bụi nhiễm bẩn khác bề mặt dẫn đến giá trị độ bóng thay đổi và/hoặc khơng xác Do đó, thử phủ phải bảo quản xử lý phù hợp Trong trường hợp mẫu già hóa, chuẩn bị phải loại bỏ bụi tiềm ẩn mà không làm thay đổi bề mặt 7.4 Độ dày lớp phủ Xác định độ dày lớp phủ khơ, tính micromet, theo phương pháp quy định TCVN 9760 (ISO 2808) Đối với phép đo so sánh độ dày lớp phủ phải tương đương Hiệu chuẩn điều chỉnh thiết bị đo độ bóng 8.1 Chuẩn bị thiết bị Hiệu chỉnh thiết bị lúc bắt đầu giai đoạn tiến hành lúc tiến hành khoảng thời gian vừa đủ để đảm bảo giá trị đo 8.2 Kiểm tra điểm zero Sử dụng chuẩn zero (6.2.3) để kiểm tra điểm zero Nếu giá trị đo chuẩn không nằm phạm vi ± 0,1 GU từ giá trị zero, điều chỉnh thiết bị trừ độ lệch kể từ số đọc CHÚ THÍCH: Các thiết bị đo độ bóng có chương trình hiệu chuẩn tự động khơng cần chuẩn zero, hiệu chuẩn zero điều chỉnh khoảng cách thực không cần nguồn chiếu sáng 8.3 Hiệu chuẩn điều chỉnh Điều chỉnh thiết bị với chuẩn độ bóng cao (chuẩn A, chuẩn đo lường cơng tác, xem 6.2.1) đến giá trị độ bóng ấn định CHÚ THÍCH: Đối với thiết bị đo độ bóng có chương trình hiệu chuẩn định kỳ tự động, việc hiệu chuẩn điều chỉnh thực tự động Cách tiến hành 9.1 Lựa chọn góc hình học Xác định góc hình học tối ưu dựa giá trị độ bóng mẫu thử với góc đo 60° - Phương pháp với góc hình học 60° sử dụng cho tất lớp phủ Đối với lớp phủ có độ bóng cao mờ, góc hình học 20° 85° thích hợp - Đối với lớp phủ có độ bóng cao, cho giá trị độ bóng lớn khoảng 70 GU (đơn vị độ bóng) với góc hình học 60°, phương pháp góc hình học 20°cho phân hóa tốt - Đối với lớp phủ mờ, cho giá trị độ bóng thấp khoảng 10 GU (đơn vị độ bóng) với góc hình học 60°, phương pháp góc hình học 85°cho phân hóa tốt CHÚ THÍCH 1: Việc xác định suy giảm độ bóng xây xát, thời tiết biến dạng bề mặt khác, thường cần phải thay đổi góc hình học đo đo độ bóng sau phơi nhiễm Điều dẫn đến độ lặp lại giới hạn độ tái lập thấp CHÚ THÍCH 2: Có thể hữu ích thực phép đo bề mặt có độ bóng cao cách sử dụng góc hình học 60°, sau phơi nhiễm, ví dụ: phong hóa, bề mặt mờ địi hỏi phép đo với góc hình học 60° Khi thực theo quy trình này, độ chụm tốt nhiều so với việc thực phép đo với góc sử dụng góc hình học 20° trước sau phơi nhiễm 9.2 Đo độ bóng Bằng thiết bị đo độ bóng, đo năm vị trí đại diện với góc hình học phù hợp hướng đo theo thỏa thuận Nếu độ lệch số đọc nhỏ GU, báo cáo giá trị độ bóng giá trị trung bình làm trịn đến hàng đơn vị Nếu độ lệch lớn hơn, tiếp tục lấy thêm số đọc báo cáo giá trị trung bình tất số đọc Trong trình thực loạt phép đo với nhiều mẫu, phải sử dụng góc hình học để đo CHÚ THÍCH: Đối với thơng số ngun nhân gây lỗi xác định độ bóng, xem Phụ lục A 10 Độ chụm 10.1 Tổng quan Các liệu độ chụm sau nhận điều kiện phòng thử nghiệm mẫu thực Để biết chi tiết, xem Phụ lục D CHÚ THÍCH: Những liệu khơng tương thích với liệu độ chụm công bố nhà sản xuất thiết bị Dữ liệu nhà sản xuất thường dựa tiêu chuẩn lý tưởng Trên thực tế, có thơng số dẫn đến độ lệch giá trị đo cao đáng kể Để biết chi tiết, xem Phụ lục A 10.2 Giới hạn độ lặp lại Giới hạn độ lặp lại r giá trị mà giá trị đó, chênh lệch tuyệt đối giá trị trung bình ba giá trị hai mẫu riêng biệt, nhận lớp phủ sản phẩm kính, xem hợp lệ phương pháp sử dụng điều kiện độ lặp lại Trong trường hợp này, kết nhận vật liệu giống thí nghiệm viên phòng thử nghiệm khoảng thời gian ngắn, sử dụng thiết bị tuân thủ phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn hóa Trong tiêu chuẩn này, r nêu Bảng với xác suất 95 % Bảng - Giới hạn độ lặp lại, r Góc hình học Giới hạn độ lặp lại, r 20° 60° 85° 10.3 Giới hạn độ tái lập Giới hạn độ tái lập R giá trị mà giá trị đó, chênh lệch tuyệt đối giá trị trung bình ba giá trị hai mẫu riêng biệt, nhận lớp phủ sản phẩm kính, xem hợp lệ phương pháp sử dụng điều kiện độ tái lập Trong trường hợp này, kết nhận vật liệu giống thí nghiệm viên phịng thử nghiệm khác khoảng thời gian ngắn, sử dụng thiết bị tương tự tuân thủ phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn hóa Trong tiêu chuẩn này, R nêu Bảng với xác suất 95 % Bảng - Giới hạn độ tái lập, R Góc hình học Giới hạn độ tái lập R 20° 65° 85° 11 Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm thơng tin sau: a) tất chi tiết nhận dạng đầy đủ lớp phủ thử nghiệm (nhà sản xuất, tên thương mại, số lô, v.v ); b) viện dẫn tiêu chuẩn [TCVN 2101 (ISO 2813)]; c) thông tin chi tiết việc chuẩn bị mẫu thử, bao gồm: 1) vật liệu (kể độ dày) phương pháp chuẩn bị bề mặt (xem 7.1), 2) phương pháp phủ lên (xem 7.2), 3) thời gian điều kiện đóng rắn (sấy khơ/đóng rắn, kể sấy lị) lớp phủ và, có thể, điều kiện lão hóa lớp phủ trước đo (xem 7.3), 4) độ dày màng khơ lớp phủ, tính micromet, bao gồm phương pháp đo theo TCVN 9760 (ISO 2808) nêu rõ phủ đơn lớp hay hệ phủ đa lớp (xem 7.4); d) nhận dạng (loại, nhà sản xuất) thiết bị đo độ bóng sử dụng; e) góc hình học sử dụng; f) có dị hướng, hướng đo chọn (Ví dụ: xem Phụ lục A); g) kết thử nghiệm nêu Điều 9; h) sai lệch so với phương pháp thử quy định; i) đặc điểm bất thường quan sát trình thử nghiệm; j) ngày thử nghiệm Phụ lục A (Quy định) Các nguyên nhân gây lỗi A.1 Tổng quan Đối với số lớp phủ, đặc biệt lớp phủ cận mờ (satin), giá trị độ bóng phụ thuộc vào điều kiện sấy khơ/đóng rắn vào phương pháp sơn phủ A.2 Hiệu ứng địa hình Đối với bề mặt thơ, khơng đồng có vân, đo mẫu thử tương tự để so sánh kích thước vân nhỏ kích thước vùng đo chiếu sáng (xem Hình A.1) Các loại tính chất vân, chẳng hạn sần vỏ cam, vết chổi sơn, v.v , phải mô tả báo cáo thử nghiệm Đối với mẫu thử nghiệm mà tính dị hướng (tính định hướng) độ bóng nhận biết, hướng phép đo so với hướng dị hướng phải tính đến trình bày báo cáo thử nghiệm Đối với phép đo so sánh (đặc biệt trường hợp có tranh chấp), phép đo nói chung phải quan sát theo hướng CHÚ DẪN: C vùng đo Hình A.1 - Kích thước vùng đo tùy thuộc vào góc hình học Để xác định độ bóng, ln thực lấy trung bình vùng đo Do đó, sử dụng thiết bị đo độ bóng với diện tích đo nhỏ, phải thực nhiều phép đo đơn lẻ phân bố bề mặt mẫu thử A.3 Hiệu ứng hình học Trên bề mặt cong khơng phẳng, phép đo độ bóng phù hợp với tiêu chuẩn có tính chất so sánh Đo bề mặt cong lồi (xem Hình A.2) mang tính so sánh vật liệu phủ yếu tố áp dụng hướng đo giống với thiết bị định vị Tuy nhiên, giá trị đo thường không tương quan với thụ cảm độ bóng trực quan với giá trị độ bóng thử phẳng, phủ đồng CHÚ DẪN: bán kính cong Hình A.2 - Đo độ bóng bề mặt cong A.4 Hiệu ứng quang Đo lớp phủ chứa kim loại có hiệu ứng (xem Hình A.3) mang tính so sánh vật liệu phủ phương pháp sơn phủ nhau, nhiên, giá trị độ bóng thường khơng tương quan với thụ cảm độ bóng trực quan CHÚ DẪN: lớp phủ bột màu kim loại phản chiếu bề mặt lớp phủ phản chiếu bột màu kim loại Hình A.3 - Đo độ bóng lớp phủ chứa kim loại Đối với phép đo so sánh bề mặt mờ, yêu cầu sắc độ độ sáng chúng không khác biệt đáng kể Đối với hệ phủ với độ bóng cao, số khúc xạ lớp phủ có ảnh hưởng lấn át giá trị độ bóng đo tới mức mà giá trị không tương quan với độ bóng theo đánh giá trực quan Phương pháp đo độ bóng mơ tả tiêu chuẩn nói chung không áp dụng cho lớp phủ phát quang Đối với lớp phủ mờ, độ bóng ảnh hưởng đến phép đo Các phép đo kính phủ mang tính so sánh Độ dày kính thuộc tính mặt sau ảnh hưởng đến kết đo (xem Hình A.4) CHÚ DẪN: kính lớp phủ (trong mờ) phản chiếu mặt kính phủ phản chiếu mặt sau kính phủ nhiều phản chiếu kính ánh sáng giao thoa Hình A.4 - Đo độ bóng kính phủ Đối với mẫu nhỏ, kết đo bị chi phối ánh sáng giao thoa mẫu thử khơng bao trùm tồn diện tích đo chiếu sáng Đối với lớp phủ mờ kính, giá trị đo bị làm sai lệch ánh sáng giao thoa (xem Hình A.4) CHÚ THÍCH: Các thiết bị có hiệu chỉnh bù tự động loại trừ hiệu ứng ánh sáng giao thoa gây A.5 Hiệu ứng vật lý Những thay đổi nhiệt độ độ ẩm cao dẫn đến lỗi đo gây ngưng tụ thiết bị đo độ bóng mẫu thử Trong trường hợp này, cần phải chờ để đồng nhiệt độ trước thực phép đo Phụ lục B (Quy định) Các chuẩn hiệu chuẩn B.1 Phân loại sử dụng chuẩn hiệu chuẩn Để hiệu chuẩn điều chỉnh thiết bị đo độ bóng, phải sử dụng chuẩn sau đây: - chuẩn độ bóng cao A (chuẩn đo lường cơng tác đơn vị độ bóng cao); - chuẩn độ bóng trung bình B (chuẩn đo lường cơng tác để kiểm tra độ tuyến tính); - chuẩn zero C (chuẩn đo lường công tác để kiểm tra điểm zero); - Mẫu chuẩn chứng nhận CRM (chuẩn đo lường để kiểm tra chuẩn đo lường công tác A) Việc kiểm tra thiết bị đo độ bóng ngày sử dụng chuẩn đo lường công tác A C CHÚ THÍCH: Các thiết bị đo độ bóng có chương trình hiệu chuẩn tự động khơng cần chuẩn zero, hiệu chuẩn zero điều chỉnh khoảng cách thực không cần nguồn chiếu sáng Tuy nhiên, độ lệch điểm zero gây thay đổi hành trình chùm tia (ví dụ gây nhiễm bẩn thấu kính) khơng hiệu hiệu chuẩn tự động Do đó, nên kiểm tra điểm zero theo khoảng thời gian đặn cách sử dụng chuẩn zero C Các chuẩn B CRM chủ yếu sử dụng trường hợp giám định thiết bị theo dõi B.2 Chế tạo chuẩn hiệu chuẩn Các chuẩn A CRM tương ứng kính đen, kính thạch anh gốm, với bề mặt phẳng chế tạo cho tránh ánh sáng giao thoa, ánh sáng tán xạ ánh sáng phản chiếu từ cạnh mặt sau (đủ độ dày; mặt sau cạnh tạo nhám) Bề mặt chuẩn A CRM đánh bóng, bề mặt chuẩn đo lường cơng tác B phải có cấu trúc xác định, đồng Bề mặt CRM phải đủ phẳng cho đo phương pháp quang học, số vòng giao thoa quan sát tối đa hai phạm vi 10 mm Do tính chất quang học bề mặt kính gốm thay đổi lão hóa, mẫu chuẩn chứng nhận thường làm thạch anh (được bao xung quanh để tránh ánh sáng phản chiếu từ mặt sau) Đối với chuẩn C, cứng, phẳng, phủ bột len đen đủ Để có độ tin cậy cao hơn, hấp thụ ánh sáng sử dụng làm chuẩn quy chiếu zero Các chuẩn A, C CRM hợp lệ tất góc hình học Ngược lại, độ bóng trung bình, nói chung cần có chuẩn riêng cho góc hình học Các quy định kỹ thuật sau phải ghi cách bền chuẩn: - hướng đo; - góc hình học (hình học); - (các) giá trị độ bóng gán với độ không đảm bảo đo ± 0,5 GU cho chuẩn độ bóng cao A, ± 1,0 GU cho chuẩn độ bóng trung bình B ± 0,1 GU cho chuẩn zero C B.3 Xử lý chuẩn hiệu chuẩn Các bề mặt chuẩn phải xử lý cẩn thận giữ Các chuẩn độ bóng cao A CRM phải xử lý đặc biệt lưu trữ thận trọng Phụ lục C (tham khảo) Tính tốn độ bóng chuẩn quy chiếu đầu C.1 Cơ sở lý học Chiếu chùm sáng từ không khí (chỉ số khúc xạ 1) vào mơi trường (rắn) có số khúc xạ n > sinh chùm tia phản xạ chùm tia khúc xạ truyền qua (xem Hình C.1) CHÚ DẪN: trục chùm tia tới (chùm nguồn) trục quang học chùm tia phản xạ (tia thu) trục quang học chùm tia khúc xạ truyền qua pháp tuyến bề mặt giao diện khơng khí/mơi trường α1 góc (góc đo), tính độ α2 góc 4, tính độ α3 góc 4, tính độ Hình C.1 - Phản xạ truyền tải giao diện quang học Theo định luật phản xạ: α1 = α2 (C.1) định luật Snelliusian: sin α1= n x sin α3 (C.2) Để tính tốn độ phản xạ - tức tỷ số cường độ tia phản xạ tia sáng tới - cần phải phân biệt phân cực ánh sáng theo hướng song song với mặt phẳng phản xạ phân cực ánh sáng theo hướng vuông góc với mặt phẳng phản xạ CHÚ THÍCH: Trong Hình C.1, mặt phẳng phản xạ tương ứng với mặt phẳng hình minh họa Theo lý thuyết Fresnet cổ điển: sin( α1 − α3 )  ρs =   sin( α1 + α3 )  (C.3) tan( α1 − α3 )  ρp =   tan( α1 + α3 )  (C.4) đó: ρs độ phản xạ phân cực ánh sáng vng góc với mặt phẳng phản xạ; ρp độ phản xạ phân cực ánh sáng song song với mặt phẳng phản xạ; αi góc theo mơ tả dẫn Hình C.1 (i = 1, 3) CHÚ THÍCH 1: Để cơng thức C.3 C.4 có giá trị, điều kiện cần vật liệu mà xảy phản xạ chất điện mơi (phi kim), đẳng hướng (khơng có tính định hướng số khúc xạ) hấp thụ ánh sáng CHÚ THÍCH 2: Góc α3 tính cơng thức C.2 từ góc α1, số khúc xạ n Tổng mức phản xạ ρ ánh sáng không phân cực giá trị trung bình số học ρs ρp: ρp = ρs + ρp (C.5) C.2 Tính độ bóng Đối với kính đen với số khúc xạ 1,567, giá trị độ bóng 100 GU gán cho tất góc hình học Đối với kính có số khúc xạ khác với 1,567, độ bóng tính hệ số hiệu K đến K x 100 GU Đối với hệ số hiệu chính: K(n, α1 ) = [ ] ρ(n, α1) = A( α1) × 2ρ(n, α1 ) ρ(1,567, α1 ) (C.6) n số khúc xạ chuẩn bước sóng sử dụng; α1 góc đo, tính độ; ρ (n,α1) tổng phản xạ số khúc xạ n góc đo α1; ρ (1,567, α1) tổng phản xạ số khúc xạ 1,567 góc đo α1; A(α1) yếu tố tùy thuộc vào α1; K(n, α1) hệ số hiệu cho số khúc xạ n góc đo α1; Từ cơng thức C.3 đến C.6, ta có: sin( α − α ) 2  tan( α − α ) 2  3 K(n, α1 ) = A( α1 )x   +   sin( α1 + α3 )  tan( α + α )     (C.7) với A(20°) = 10,187 (C.8) A(60°) = 4,997 (C.9) A(85°) = 0,807 (C.10) Góc α3 tính cơng thức C.2 từ góc α1, số khúc xạ n:  sin α1  α3 = arcsin   n  (C.11) CHÚ THÍCH 1: Khơng sử dụng công thức C.7 để chuyển đổi giá trị độ bóng nhận mẫu thử phủ chuẩn chỉnh độ bóng trung bình góc hình học, sang giá trị độ bóng góc hình học khác Nói chung, việc chuyển đổi khơng thể CHÚ THÍCH 2: Việc tính số khúc xạ lớp phủ cơng thức C.7 từ giá trị độ bóng đo khơng phù hợp Ví dụ giá trị độ bóng tính Cơng thức C.7 giá trị số khúc xạ dải từ 1,400 đến 1,800 góc đo 20°, 60°, 85° liệt kê Bảng C.1 Bảng C.1 - Giá trị độ bóng chuẩn quy chiếu đầu phụ thuộc vào số khúc xạ góc hình học Giá trị độ bóng góc đo Chỉ số khúc xạ n 587,6 nm 20° 60° 85° 1,400 57,0 71,9 96,6 1,410 59,4 73,7 96,9 1,420 61,8 75,5 97,2 1,430 64,3 77,2 97,5 1,440 66,7 79,0 97,6 1,450 69,2 80,7 98,0 a 1,458 71,2 82,1 98,1 1,460 71,8 82,4 98,2 1,470 74,3 84,1 98,4 1,480 76,9 85,8 98,6 1,490 79,5 87,5 98,8 1,500 82,0 89,1 99,0 1,510 84,7 90,8 99,2 1,520 87,3 92,4 99,3 1,530 90,0 94,1 99,5 91,1 94,7 99,5 1,540 92,7 95,7 99,6 1,550 95,4 97,3 99,8 1,560 1,534 b 98,1 98,9 99,9 c 1,567 100,0 100,0 100,0 1,570 100,8 100,5 100,0 1,580 103,6 102,1 100,2 1,590 106,3 103,6 100,3 1,600 109,1 105,2 100,4 1,610 111,9 106,7 100,5 1,620 114,3 108,4 100,6 1,630 117,5 109,8 100,7 1,640 120,4 111,3 100,8 1,650 123,2 112,8 100,9 1,660 126,1 114,3 100,9 1,670 129,0 115,8 101,0 1,680 131,8 117,3 101,1 1,690 134,7 118,8 101,2 1,700 137,6 120,3 101,2 1,710 140,5 121,7 101,3 1,720 143,4 123,2 101,3 1,730 146,4 124,6 101,4 1,740 149,3 126,1 101,4 1,750 152,2 127,5 101,5 1,760 155,2 128,9 101,5 1,770 158,1 130,4 101,6 1,780 161,1 131,8 101,6 1,790 164,0 133,2 101,6 1,800 167,0 134,6 101,7 a số khúc xạ loại kính thạch anh thơng thường, b số khúc xạ loại kính đen thông thường, c số khúc xạ quy chiếu CHÚ THÍCH 3: Việc nội suy tuyến tính liệu Bảng C.1 để nhận giá trị độ bóng chuẩn quy chiếu đầu khơng phù hợp Các giá trị độ bóng chuẩn quy chiếu đầu xác định dựa Công thức C.7 Phụ lục D (tham khảo) Chi tiết độ chụm D.1 Nhận xét chung thử nghiệm liên phòng Tổng cộng có 14 phịng thử nghiệm tham gia thử nghiệm liên phịng đo lường độ bóng, sử dụng thiết bị đo độ bóng khác D.2 Mẫu Tổng cộng có 48 lớp phủ khác khác thử nghiệm, sử dụng tất ba góc hình học, nghĩa 20°, 60° 85° Phép thử nghiệm bao gồm sáu viên gạch lát tiêu chuẩn Trước thử nghiệm, tất thiết bị đo độ bóng hiệu chuẩn với chuẩn hiệu chuẩn chứng nhận D.3 Thiết bị đo độ bóng Sáu thiết bị đo độ bóng khác với một, hai ba góc hình học đơn vị sử dụng D.4 Số lần đo Mỗi mẫu thực phép đo D.5 Biểu thị kết Các đánh giá thống kê thực theo ISO 5725-2 ISO/TR 22971 Các giá trị ngoại lệ loại bỏ, khơng xem xét để tính tốn liệu độ chụm Đối với tính tốn giới hạn độ lặp lại, r, giới hạn độ tái lập, R, quy định Điều 10, xem xét phép đo tuân thủ xác quy định kỹ thuật theo tiêu chuẩn Điều có nghĩa ln ln chọn góc hình học tất phép đo độ bóng Các dải đo khơng có đan xen lẫn (xem Hình 1) Do giới hạn độ lặp lại giới hạn độ tái lập khác góc đo, giới hạn góc cơng bố riêng rẽ Xem Bảng D.1 MỤC LỤC Lời nói đầu Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Thuật ngữ định nghĩa Nguyên tắc Nguyên tắc phép đo độ bóng Thiết bị, dụng cụ thiết bị hiệu chuẩn 6.1 Thiết bị đo độ bóng 6.2 Chuẩn đo lường (mẫu chuẩn chứng nhận, chuẩn đo lường công tác) Tấm thử 7.1 Nền 7.2 Chuẩn bị phủ 7.3 Sấy khô ổn định 7.4 Độ dày lớp phủ Hiệu chuẩn điều chỉnh thiết bị đo độ bóng 8.1 Chuẩn bị thiết bị 8.2 Kiểm tra điểm zero 8.3 Hiệu chuẩn điều chỉnh Cách tiến hành 9.1 Lựa chọn góc hình học 9.2 Đo độ bóng 10 Độ chụm 10.1 Tổng quan 10.2 Giới hạn độ lặp lại 10.3 Giới hạn độ tái lập 11 Báo cáo thử nghiệm Phụ lục A (quy định) Các nguyên nhân gây lỗi Phụ lục B (quy định) Các chuẩn hiệu chuẩn Phụ lục C (tham khảo) Tính tốn độ bóng chuẩn quy chiếu đầu Phụ lục D (tham khảo) Chi tiết độ chụm Thư mục tài liệu tham khảo