本發(fā)明涉及飾品檢測,具體涉及一種基于紫外可見光譜儀rgb分析的銀鍍金飾品抗變色腐蝕性能的檢測評價方法。
背景技術(shù):
1、銀的化學(xué)穩(wěn)定性次于金和鉑族元素,在銀飾品表面鍍金可以減緩銀飾品的變色腐蝕。隨著鍍金工藝的進步,銀鍍金飾品的產(chǎn)量和銷量不斷增長。作為一類新型產(chǎn)品,銀鍍金飾品兼具銀飾品相對較低的價格和黃金飾品的色澤,日益受到消費者的關(guān)注和喜愛。
2、和銀飾品一樣,銀鍍金飾品在使用和存放的過程中會發(fā)生氧化和硫化變色,表面形成變色膜,嚴(yán)重影響其外觀質(zhì)量。銀飾品鍍金后變色,初步認(rèn)為銀與金這兩種金屬容易互相擴散,銀通過孔隙擴散到金鍍層外并與空氣、人體汗液中的硫反應(yīng)生成棕黑色的硫化銀。同時,鍍金層不夠致密,銀基體也易腐蝕變色。比如,當(dāng)銀基體為銀925(含7.5wt%銅)時,補口元素有銅和鋅等低電位金屬雜質(zhì),對o2和h2s等介質(zhì)敏感,容易形成微電池,引起電化學(xué)腐蝕。
3、4ag+2h2s+o2=2ag2s↓(灰黑色沉淀)+2h2o
4、2cu+h2o+co2+o2=cu2(oh)2co3(銅綠)
5、銀鍍金飾品的抗變色腐蝕程度是消費者、生產(chǎn)廠家和銷售商共同關(guān)注的焦點。準(zhǔn)確檢測和評價銀鍍金飾品的抗變色腐蝕性能具有重要意義。qb/t?3831-1999提出了在輕工產(chǎn)品中銅和銅合金鍍層以及銀和銀合金鍍層的抗變色腐蝕試驗方法(硫化氫試驗法),試驗結(jié)果根據(jù)gb?5944-86根據(jù)人眼觀察腐蝕點和鍍層腐蝕情況進行評級。以人眼觀察、判別為主的對材料變色腐蝕特征信息提取方法,容易受到主觀因素影響,造成評價結(jié)果不一致。
6、同時,銀鍍金飾品種類多、款式小、造型立體復(fù)雜,表面腐蝕產(chǎn)物形狀和顏色不規(guī)律,不便于統(tǒng)計及比較,造成人工評級困難。所以在貴金屬飾品檢測領(lǐng)域尤其是銀鍍金飾品的抗變色腐蝕性能定量檢測和評價方面,傳統(tǒng)方法亟需優(yōu)化和適應(yīng)信息化技術(shù)迅速發(fā)展現(xiàn)狀。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中銀鍍金飾品的抗變色腐蝕程度評定對人工依賴程度高無法實現(xiàn)定量檢測導(dǎo)致評價精度低的缺陷,提供了一種基于紫外可見光譜儀rgb分析的銀鍍金飾品抗變色腐蝕性能的檢測評價方法以克服上述缺陷。
2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
3、本發(fā)明提供了一種基于紫外可見光譜儀rgb分析的銀鍍金飾品抗變色腐蝕性能的檢測評價方法,包括:
4、s1、取待測銀鍍金飾品樣品,用紫外可見光譜儀以固定掃描面積為一個掃描區(qū)域單位依次掃描待測銀鍍金飾品樣品的表面積,得到對應(yīng)的r值、g值和b值;
5、s2、按式(1)~(3)所示公式計算得到s1中待測銀鍍金飾品樣品的平均r值、平均g值和平均b值,
6、
7、其中,n表示待測銀鍍金飾品樣品的掃描區(qū)域總個數(shù),i表示第i個掃描區(qū)域,ri、gi和bi分別表示第i個掃描區(qū)域的r值、g值和b值,ra、ga和ba分別表示n個掃描區(qū)域的平均r值、平均g值和平均b值;
8、s3、對s1中掃描完成的待測銀鍍金飾品樣品進行硫化氫氣體下的抗變色腐蝕試驗,獲得腐蝕后銀鍍金飾品樣品;
9、s4、對s3中的腐蝕后銀鍍金飾品樣品,用紫外可見光譜儀以固定掃描面積為一個掃描區(qū)域單位依次掃描腐蝕后銀鍍金飾品樣品的表面積,得到對應(yīng)的r值、g值和b值;
10、s5、按式(4)~(6)所示公式計算得到s3中腐蝕后銀鍍金飾品樣品的平均r值、平均g值和平均b值,
11、
12、其中,m表示腐蝕后銀鍍金飾品樣品的掃描區(qū)域總個數(shù),j表示第j個掃描區(qū)域,rj、gj和bj分別表示第j個掃描區(qū)域的r值、g值和b值,rb、gb和bb分別表示m個掃描區(qū)域的平均r值、平均g值和平均b值;
13、s6、建立笛卡爾坐標(biāo)系,以黑色(0,0,0)作為原點,白色為點(255,255,255),綠色為點(0,255,0),紅色為點(255,0,0),藍色為點(0,0,255),得到rgb顏色空間模型;將s2中獲得的ra、ga和ba代入rgb顏色空間模型得到點a(ra,ga,ba),將s5中獲得的rb、gb和bb代入rgb顏色空間模型得到點b(rb,gb,bb);
14、s7、按式(7)所示公式將ra、ga、ba、rb、gb和bb對應(yīng)的值代入,計算得到點a與點b之間的歐式距離dab,
15、
16、s8、根據(jù)s7中歐式距離dab的結(jié)果,評價銀鍍金飾品的抗變色腐蝕能力。
17、銀鍍金飾品的腐蝕是由點到面、由表及里的,這與海洋腐蝕中鋼鐵的快速全面腐蝕現(xiàn)象不同,且鋼鐵的腐蝕發(fā)生最明顯的變化是腐蝕后鐵銹生成導(dǎo)致的重量變化。鑒于銀鍍金飾品的腐蝕特殊性,本技術(shù)選用顏色差異值來評定其抗腐蝕能力。
18、本技術(shù)中的rgb顏色空間(見圖1)是基于紫外可見光譜儀提出的一種顏色空間。利用紫外可見光譜儀獲取銀鍍金飾品的顏色信息時,獲取的顏色信息都是用紅色(r)、綠色(g)、藍色(b)三種顏色分量顯示的。在該模型中,每一種顏色都是彩色空間立方體的一個點,原點是單色黑(0,0,0),白色(255,255,255)位于立方體的體對角線最遠處,紅色(255,0,0)、綠色(0,255,0)、藍色(0,0,255)分別位于三個角上,不同的顏色位于6個面或者立方體內(nèi)部,可以用從原點分布的向量來定義。
19、其中,部分紫外可見光譜儀自帶數(shù)據(jù)處理功能,可以通過選定“顏色模式”直接測試得到對應(yīng)的rgb數(shù)據(jù)。部分型號無法選定“顏色模式”直接得到rgb數(shù)據(jù)結(jié)果的紫外可見光譜儀,可通過測定銀鍍金飾品樣品的紫外反射譜,利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化工具將反射譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)導(dǎo)為對應(yīng)的rgb值。不同型號的紫外可見光譜儀不影響本方案的施行。
20、基于得到的rgb值和構(gòu)建的rgb顏色空間模型,本技術(shù)人將樣品腐蝕前后的顏色差異值具體化為腐蝕前后的空間點之間的歐式距離,將無法定量化的顏色差異值轉(zhuǎn)為可定量化的歐式距離,即可判定樣品的抗變色腐蝕能力。
21、優(yōu)選地,所述s1和s4中,固定掃描面積為20mm2。
22、本技術(shù)所用的gem3000紫外可見光譜儀,測試孔為孔徑5mm的圓;因而,單次掃描面積為20mm2。使用不同型號儀器進行操作時,可根據(jù)需求和實際情況確定具體的固定掃描面積。
23、優(yōu)選地,所述s1和s4中,紫外可見光譜儀的檢測參數(shù)為:采集uv-vis漫反射光譜,波長范圍200~1000nm,單次測量積分時間90~120ms,平均次數(shù)10~20次,平滑寬度2。
24、優(yōu)選地,所述s1,所述掃描待測銀鍍金飾品樣品的表面積占所述待測銀鍍金飾品樣品的總表面積的90%以上;所述s4中,所述掃描腐蝕后銀鍍金飾品樣品的表面積占所述腐蝕后銀鍍金飾品樣品的總表面積的90%以上。
25、優(yōu)選地,所述銀鍍金飾品樣品可為耳釘、耳環(huán)、戒指、項鏈、手鏈或手鐲。
26、優(yōu)選地,重復(fù)s4~s5至少1次,s5得到的多個平均r值、多個平均g值和多個平均b值再次求平均之后獲得最終的平均r值、最終的平均g值和最終的平均b值。
27、手鐲、項鏈等面積較大的飾品,可以在腐蝕后多進行一次掃描測定,以期獲得更精準(zhǔn)的腐蝕情況結(jié)果。
28、具體地,按照s4~s5步驟計算后,獲得平均r1值、平均g1值和平均b1值;重復(fù)s4~s5步驟計算,獲得平均r2值、平均g2值和平均b2值。最終的平均r值=(平均r1值+平均r2值)/2,最終的平均g值=(平均g1值+平均g2值)/2,最終的平均b值=(平均b1值+平均b2值)/2。
29、也可進行兩次以上的重復(fù)掃描,參考上述具體的操作步驟獲得最終的平均r值/平均g值/平均b值。
30、進一步優(yōu)選地,重復(fù)的s4中,所述掃描腐蝕后銀鍍金飾品樣品的表面積占所述腐蝕后銀鍍金飾品樣品的總表面積的90%以上。
31、優(yōu)選地,所述s8中,按照以下關(guān)系評價銀鍍金飾品的抗變色腐蝕能力:歐式距離dab越小,腐蝕前后顏色差異度越小,則待測銀鍍金飾品的抗變色腐蝕能力越強;歐式距離dab越大,腐蝕前后顏色差異度越大,則待測銀鍍金飾品的抗變色腐蝕能力越弱。
32、優(yōu)選地,所述s8中,按照以下分級方式對s1中的待測銀鍍金飾品進行分級:當(dāng)歐式距離dab≤9,抗變色腐蝕等級為ⅰ級;當(dāng)歐式距離9<dab≤42,抗變色腐蝕等級為ⅱ級;當(dāng)歐式距離dab>42,抗變色腐蝕等級為ⅲ級。
33、因此,本發(fā)明具有以下有益效果:
34、(1)本發(fā)明利用rgb顏色空間模型將無法定量化的顏色差異值轉(zhuǎn)為可定量的歐式距離dab,并利用歐式距離越短、顏色差異越小則抗變色腐蝕能力越強的內(nèi)在聯(lián)系,完成對銀鍍金飾品的抗變色腐蝕能力評價。
35、(2)本發(fā)明提供的檢測評價方法和分級標(biāo)準(zhǔn),可有效滿足當(dāng)前市場所需的銀鍍金飾品的抗變色腐蝕性能分級需求,可為檢測機構(gòu)對有關(guān)銀鍍金飾品抗變色腐蝕性能測試及分級提供可靠的評判依據(jù),有助于區(qū)分產(chǎn)品、促進銀鍍金飾品規(guī)范化發(fā)展。
36、(3)本發(fā)明所涉及的紫外可見光譜儀在貴金屬檢驗檢測領(lǐng)域?qū)嶒炇覍儆诔S迷O(shè)備,rgb值檢測快速、準(zhǔn)確、操作方便,有利于方法推廣。