Brevet FR2631699A3 — publié le 19891124

FR 2631699 A3 19891124 FR 8906610 A 19890519 La présente invention se rapporte à un spectro- photomètre pour l'analyse des peintures dites métalli- 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 une source lumineuse et une sphère creuse destinée à uni- formiser le faisceau lumineux sortant par ladite ouvertu- re, laquelle est habituellement désignée dans la techni- que de ce domaine et dans la suite de la description par l'expression "oeil de lecture". Dans le domaine des travaux de réparation de carrosserie des véhicules automobiles tels que les auto- mobiles de tourisme, les camions et équivalents, on a be- soin de reproduire aussi fidèlement que possible la cou- leur actuelle de la carrosserie du véhicule, c'est-à- dire celle qu'elle possède au moment de la réparation. Pour cela, il est nécessaire d'évaluer correcte- 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 pigments englobés dans la peinture. Si l'évaluation de ces composants ne présente - pas de difficultés particulières dans le cas des peintu- res unies, qui comprennent des pigments de type 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 présence de ces pigments que l'on attribue de façon re- connue l'effet métallisé caractéristique de la peinture. En effet, au lieu de diffuser la lumière inci- dente, les paillettes métalliques la réfléchissent dans des directions préférentielles, qui sont fortement influ- encées par l'angle d'éclairage de la peinture, par la disposition des paillettes d'aluminium dans cette peintu- re et par la courbure de la surface du produit. En outre, ce comportement anormal des peintures métallisées est d'autant plus accentué que la quantité de pigments métalliques incorporée dans ces peintures est elle-même plus élevée. Pour pouvoir évaluer correctement la couleur de la peinture métallisée, en tenant convenablement compte de la présence du pigment métallique, il a déjà été sug- géré d'effectuer deux ou plus de deux lectures spectro- photométriques, exécutées avec différentes inclinaisons du faisceau lumineux qui éclaire la surface du produit. Selon l'enseignement de la technique connue, cette variation est obtenue en reliant le spectrophotomè- tre à des instruments exterieurs tels que des spectropho- togoniomètres qui sont en mesure d'orienter de façon ré- glable la lumière émise par l'oeil de lecture à l'occa- sion de chaque mesure. Bien qu'ils se révèlent adaptés au but visé, ces instruments ont l'inconvénient non négligeable d'être trop délicats et, par conséquent, entièrement ina- daptés pour les instruments essentiellement destinés à être utilisés sur place. Outre cela, un inconvénient non négligeable des ces instruments est celui du coût, généralement très éle- vé et qui n'est normalement à la portée que des labora- toires hautement spécialisés. 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 plus haut à propos de la technique connue. Selon l'invention, ce problème est résolu par un spectrophotomètre portatif du type spécifié plus haut, caractérisé en ce qu'il comprend une entretoise tu- bulaire, associée de façon amovible audit support en for- 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- née prendre appui sur ladite surface. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- 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 d'un spectrophotomètre portatif réalisé selon la présen- te invention; la figure 2 représente une vue en plan, et en partie en coupe du spectrophotomètre selon la figure 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 sont logés des dispositifs optico-mécaniques et électro- niques, qu'on a omis de représenter parce qu'ils sont en- tièrement classiques-. Un exemple d'un agencement typique pour ces dis- positifs optico-mécaniques et électroniques est décrit dans la demande de brevet italien n 20 067-A/88, égale- ment en cours et dont la description est incorporée dans le présent mémoire à titre de référence. 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. La sphère 5, protégée par un carter 6, est mu- nie à l'avant d'une ouverture circulaire 7 qui constitue - un oeil de lecture 8 par o sort le flux lumineux émis par la sphère. Pour effectuer la lecture des peintures métalli- 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 d'une extrémité libre lia, sensiblement coupée en sif- flet et destinée à prendre appui sur la surface du 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 la peinture. La valeur de l'angle que ladite extrémité libre coupée en sifflet lla forme avec l'entretoise 9 varie en- tre 15 et 70 , en prenant de préférence une valeur de 450. En se reportant à la figure 2, on peut remar- quer que l'entretoise 9 est montée de façon amovible sur la tête de lecture 4 l'accouplement, sensiblement à en- cliquetage, d'une paire de dents 13, 14 solidaires de la collerette 10 et en saillie sur celle-ci,.à l'opposé du corps cylindrique 11, qui s'engagent dans des trous ré- cepteurs correspondants 15 et 16 formés dans des élé- ments de support respectifs 18, 19 qui sont solidaires de la sphère 5, et placés de part et d'autre de l'oeil de lecture 8. L'entretoise métallique 9 peut encore être fixée à la tête de lecture 4 par l'action d'un aimant an- nulaire 17 qui, lui aussi, entoure coaxialement l'oeil de lecture 8 et coopère avec la collerette 10 de l'entre- toise 9. En se reportant à la figure 1, on peut encore remarquer que, pour faciliter les opérations de montage sur la tête de lecture 4, l'aimant 17 comprend deux por- tions semi-annulaires 17a, 17b, respectivement supérieure et inférieure. Un premier paramètre qui est critique pour évi- 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 préférence égal à 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 selon laquelle le produit est éclairé par le faisceau lu- mineux sortant de la sphère d'intégration 5. En effet, ainsi qu'il est bien connu, le faisceau lumineux émis par les spectrophotomètres à lumière diffuse est juste- ment caractérisé par son absence de directivité. A cet effet, on donne à la longueur moyenne du corps cylindrique 11 de l'entretoise 9 des valeurs qui vont de 1 à 5 cm, de préférence une valeur de 1,5 cm. La valeur de la longueur moyenne du corps cylin- drique 11 est en outre liée, dans une mesure décisive, au rapport entre les diamètres intérieurs de ce corps et de l'oeil de lecture 8, ceci afin d'éviter les interfé- rences entre les flux lumineux sortant de l'oeil de lec- ture et l'entretoise 9. Selon une forme préférée de réalisation de l'in- vention, la longueur moyenne du corps cylindrique 11 et -le rapport entre le diamètre intérieur du corps tubulai- re et le diamètre de l'oeil de lecture prennent respecti- vement les valeurs de 1,5 cm et de 1,5. Le fonctionnement du spectrophotomètre selon l'invention sera maintenant décrit en regard de la figu- re 2, sur laquelle l'entretoise 9 est montée sur la tête de lecture 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 cette surface au cours de l'analyse. Pour effectuer la deuxième mesure, avec une au- tre valeur d'inclinaison de l'éclairage de la peinture, on monte l'entretoise 9 sur la tête de lecture 4, après avoir encliqueté les dents 13 et 14 dans les trous récep- teurs 15 et 16. La deuxième des mesures peut donc s'effectuer en appuyant le bord annulaire 12 sur la surface du 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 Il forme avec l'entretoise 9. Les données des mesures exécutées de cette fa- çon sont ensuite traitées par le spectrophotomètre, se- lon les modalités connues dans la technique de ce domai- ne et qui sont nécessaires pour reproduire fidèlement la peinture analysée. 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 à la sortie du spectrophotomètre. En outre, grâce à l'utilisation de composants extrêmement simples et compacts, le spectrophotomètre se- lon l'invention présente avantageusement des caractéris- tiques de possibilité de transport qui le rendent direc- tement utilisable sur place, sans problèmes particuliers de transport ni d'emploi. 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 gamme d'utilisateurs. Bien entendu diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non li- mitatif sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D IC AT I ONS S 1. Spectrophotomètre pour l'analyse des peintu- res métallisées, qui comprend un support (2) en forme de boîte et muni à l'avant d'une ouverture (7) destinée à éclairer la surface qu'il s'agit de soumettre à l'analy- 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 sur ce support, qui entoure coaxialement ladite ouvertu- re (7) et possède une extrémité libre (la) coupée en sifflet, destinée à prendre appui sur ladite surface. 2. Spectrophotomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite entretoise tubulaire (9) est cylindrique. 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 l'aide d'un accouplement qui est sensiblement à enclique- tage. 4. Spectrophotomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un aimant annulaire (17) qui entoure coaxialement ladite ouverture (7) desti- née à coopérer avec ladite entretoise (9). 5. Spectrophotmètre selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit aimant (17) comprend deux portions semi-annulaires (17a, 17b). 6. Spectrophotomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite extrémité libre (lla) cou- pée en sifflet forme avec ladite entretoise (9) un angle compris entre 15 et 70 et de préférence égal à 45 . 7. Spectrophotomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur moyenne de ladite en- tretoise (9), mesurée le long de son axe longitudinal, est comprise entre 1 et 5 cm, et de préférence égale à 1,5 cm. 8. Spectrophotomère selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre inté- 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.