林上光泽度仪发明专利:双光路校准技术解析及检测应用实例
林上科技获得《一种光泽度仪》发明专利,专利号“ZL 2018 1 1109881.5”,授权公告号“CN109060730B”。这项成果用于光学检测设备技术领域,目前林上光泽度仪系列产品均已应用这项技术。
《一种光泽度仪》发明专利介绍

这项专利光泽度仪主要结构包括光源组件、分光组件、第一探测器组件和第二探测器组件。
光源组件:LED光源发出光束。
分光组件:将光束分成检测光束和校准光束,这是整个专利光学结构的重点。
第一探测组件:接收从被测物体表面反射回来的检测光束,获得被测物表面光泽信号。
第二探测组件:接收校准光束,得到光源自身的输出状态。
为什么一个光源要分成两束光?
这项专利的重点就是增加了一条内部校准光路。光源经过分光组件后,分成一束用来照射样品的检测光束,一束直接监测光源输出的校准光束,这样一次测量就能完成样品检测和光源状态的校准。

检测光束按照规定的角度(20°/60°/85°)照到被测物体上,被测物表面会产生镜面反射,反射回来的光线被第一探测组件接收,反射光强信号的大小和物体表面光泽度正相关。
校准光束主要是为了监测光源的状态。LED等光源在长期使用后可能会衰减,简单说就是发出的光没那么亮了。外界温度和仪器内部零件的状态变化也可能会导致光源强度发生变化,最终影响物体表面的反射回来的光强信号。《一种光泽度仪》专利中通过分光组件将原始光源分出一束作为校准光,这束光不经过被测物体表面,直接进入第二探测组件,检测当前光源的输出强度。仪器根据当前光源输出信息对检测数据进行校准,不需要在每次测量前频繁使用校准板校准了。
通过分光组件让检测过程无需反复使用校准板还带来了另一个好处,测量数据不会受到校准板状态变化的影响。例如校准板表面出现灰尘,或者长期使用后被磨损、划伤等,都会导致校准数据不准确从而影响测量结果。
光泽度仪专利技术在生产过程中的意义
《一种光泽度仪》发明专利使用分光组件技术,在批量测量时不用频繁拿标准板校准,让光泽度仪产品更适合在生产现场快速地测量大量样品。例如塑料制品、印刷油墨、石材、金属表面等常常需要进行多点多批次的测量。检测人员只需要把仪器放到样品表面就可以快速读取样品的光泽度值。
分出独立的校准光束监控光源变化,减少了光源变化对测量的物体表面光泽度值数据的影响。这样即使仪器用久了,测量结果还是可以保持准确稳定,不会因为光源老化或波动产生偏差。
林上光泽度仪实际检测案例
这项专利技术已经应用于LS190、LS192、LS193、LS195、LS196、LS197多款光泽度仪产品中,客户使用场景从油墨、涂层、木材以及石材等均有涉及。

油墨与印刷材料:
林上光泽度仪可用于水性聚氨酯油墨光泽研究。北京化工大学等团队研究人员在《Journal of Applied Polymer Science》发表的论文在测试方法写明使用了LS192测量水性聚氨酯油墨的光泽度。
金属与木材涂层:
杭州普洛菲新材料科技有限公司专利CN110358417A《一种不锈钢pcm板及其生产工艺》中使用LS192对不锈钢PCM板面漆光泽进行测试。
南京林业大学团队在抗菌木材涂层研究中使用了LS195光泽度仪,在《Polymers》发表的论文明确用来测量加入纳米银抗菌微胶囊后的木材表面涂层光泽,分析微胶囊添加量对涂膜外观的影响。
化妆品光泽度测试:
在化妆品研发领域,LS192也被用于产品光泽度的量化评价。广州艾蓓生物科技有限公司在CN109330905B《一种丝绒哑光唇釉及其制备方法》发明专利实验测试中采用LS192光泽度仪对涂布后的唇釉样品进行多点测量,对比光泽度差异,光泽度越低,哑光效果越强。
文物与石材保护:
北京城市学院文化遗产学部石窟与石刻保护研究中心、北京化工大学材料科学与工程学院研究人员联合发表在《Scientific Reports》的论文中使用LS193光泽度仪研究花岗岩加固保护处理前后的光泽度变化情况。
医学材料研究:
LS193光泽度仪被用在牙科修复材料的研究中,King Abdulaziz University(阿卜杜勒阿齐兹国王大学)牙科学院修复牙科学系发布在《Journal of Prosthodontics》的论文中使用LS193测量牙科CAD-CAM修复材料的表面光泽。研究中将材料切割成了12*14*1mm的薄片样品,需要使用小孔径光泽度仪测量。LS193光泽度仪3*6mm的小孔径设计正好可以满足测量需求。
木材多角度光泽研究:
南京林业大学、京都大学和宁波天一阁博物院相关研究团队在《Buildings》的论文中使用LS197多角度光泽度仪对不同木材样品在60°和85°的表面光泽进行测试。
生产线往往需要大量产品批次测量,科研测试通常也要经过大量的重复测量。林上光泽度仪在内部增加校准光路的专利成果,降低了光路衰减的干扰,大批量连续的测量也能保持测量数据的稳定。
