Спосіб вимірювання симетрії і контрастності текстурного малюнку гірських порід

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано в комплексе мер, обеспечивающих текстурн ую однородность облицовки экстерьеров строительных сооружений при производстве и практическом использовании облицовочных плит из горных пород, а также при определении исходной сортности сырья. Известны способы оценки текстурной однородности с использованием визуальных экспертных оценок по типажам, представленных в атласах текстур горных пород [1], а также количественные методы измерения и классификации текстур горных пород. Известные способы позволяют осуществить объективный выбор наиболее однородных по текстуре участков горных пород (с учетом их симметричных и рисунчатых особенностей) при помощи дорогостоящего автоматизированного оборудования и весьма значимых временных затрат, несовместимых с условиями непрерывного производства. Наиболее близкими к предлагаемому способу являются приемы количественной оценки текстуры [2], включающие количественную оценку по их контрастности, симметрии и сложности рисунка в плоскости отпрепарированного образца. Однако, этот способ предполагает многократные измерения фотометрических характеристик по сетке опробования, наличие соответствующи х эталонов рассеивающей способности и требует значительных объемов работ и вычислительных операций, приводящих к неоправданности его практического использования при решении поставленных задач в промышленных условиях. Задачей данного изобретения является создание та кого способа измерения симметрии и контрастности текстурного рисунка горных пород, который позволил бы повысить точность и экспрессность операций по текстурному контролю заготовок облицовочных плит, благодаря использованию оптического зонда. Поставленная задача решается тем, что в известном способе, включающем приготовление полированной пластины горной породы и контроль поверхности пластины, контроль поверхности пластины производят последовательно с помощью оптического зонда, снабженного четырьмя приемниками, расположенными по схеме квадратной сетки, в произвольно выбранных точках, отстоящи х др уг о т друга на расстоянии 50-150 мм, в процессе контроля поверхность пластины освещают, регистрируют приемниками диффузно отраженный от нее световой поток, в случае равенства сигналов с четырех приемников или приемников, расположенных по диагоналям квадратной сетки, отмечают наличие планаксиальных элементов симметрии на поверхности пластины и на поверхности пластины отмечают их в точках замера, оконтуривают площадь на поверхности пластины так, что ее контуры параллельны выбранным осям симметрии, измеряют контрастность текстурного рисунка по периметру площади и в случае отличия измеренных величин друг от др уга не более чем на 10% производят окантовку, в противном случае соответствующую границу очерченного периметра площади смещают на 50 мм в направлении к геометрическому центру пластины, на готовую пластину наносят условное обозначение с информацией о контрастности и пространственном положении планаксиальных элементов симметрии, в случае разных сигналов с приемников судят об отсутствии планаксиальных элементов симметрии, а поверхность пластины окантовывают по произвольной схеме. При применении данного изобретения значительно упрощаются и удешевляются операции по текстурному контролю заготовок облицовочных плит, повышается их точность и экспрессность. На фиг.1 представлено устройство оптического зонда, с помощью которого производят изучение текстур горных пород. Зонд включает в себя светорассеивающую сферу с отверстием осветителя, линзой, диафрагмой и блоком, состоящим из 4 фоторезисторов, составляющих экран, на который проецируется изображение анализируемого участка поверхности горной породы. На фиг.2 приведена электрическая схема зонда для измерения симметрии и контрастности текстурного рисунка горных пород, а также фрагмент изображения текстуры, проецируемый на блок фоторезисторов. На фиг.3 изображен фрагмент полированной плиты горной породы и точки ее опробования (обозначены кружками). Пунктиром отмечены направления окантовки облицовочной плиты. Предлагаемый способ реализуют следующим образом. Пластину горной породы полируют, а затем производят измерения при помощи оптического зонда (фиг.1 и 2). Зонд состоит из оптической интегрирующей сферы, позволяющей равномерно освещать анализируемый участок поверхности горной породы, осветителя, линзы, диафрагмы и четырех фоторезисторов, соединенных согласно электрической схемы измерительного мостика. Участок диффузно освещенного изображения поверхности образца при помощи линзы проецируется на экран, состоящий из четырех фо то резисторов. В случае, когда текстурное изображение имеет одинаковую отражательную способность во всех четырех участках экрана, сопротивления фоторезисторов равны и измерительный прибор фиксирует отсутствие разности потенциалов в точках "А" и "Б". Аналогичный результат измерения имеет место в том случае, если равны отражательные способности диагональных участков изображения, обозначенных на чертежах римскими цифрами I, II, III и IV, т.е. І(І)=І(ІІІ)=І(ІІ)=I(IV). Таким образом, если исследуемое текстурное изображение имеет признаки планаксиальной симметрии бесконечного порядка, то любое вращение зонда вокруг оптической оси, перпендикулярной к поверхности образца, не вызывает появления сигнала на измерительном приборе VI. Если текстурное изображение характеризуется элементом симметрии L4, то относительно оси вращения существуют четыре положения (отмечающиеся через каждые 90 градусов), при которых показания измерительного прибора равны нулю. Величина отклонения в показаниях измерительного прибора (по модулю) определяет текстурную контрастность изображения. Отрицательные и положительные отклонения стрелки измерительного прибора позволяют определить, в каких из четырех полей изображения находятся более темные и более светлые участки. В случае, когда текстурное изображение характеризуется элементом симметрии L2, при вращении зонда вокруг оптической оси также наблюдается четыре положения с нулевыми показаниями прибора и отмечаются отклонения его стрелки как в область положительных, так и в область отрицательных значений (с периодом 90 градусов). Контрастность текстурного рисунка определяется аналогичным образом. Положения планаксиальных элементов симметрии отмечают мелом на поверхности исследуемого образца. Используя эти особенности реакции оптического зонда на симметрию текстурного изображения, его контрастность (степень проявленности в относительной шкале), а также возможность получения интегральных фотометрических данных при помощи измерительного прибора V2, можно достичь поставленной цели при помощи следующи х че тырех операций: 1. Передвигая оптический зонд по полированной поверхности заготовки облицовочной плиты, устанавливают элементы симметрии текстурного рисунка (фиг.3) (расстояния между точками измерения должны соответствова ть примерно 100 мм при линейных размерах рабочей поверхности зонда 50 мм). Если в процессе этих измерений установлено, что симметрия L2 и L4 для данного текстурного изображения поверхности горной породы не имеет места, окантовку осуществляют по произвольной схеме и дальнейшие измерения не производят. 2. При обнаружении в текстурных особенностях пластины горной породы планаксиальных элементов симметрии L2 и L4, их отмечают в точках замера при помощи мела и оконтуривают небольшую площадь заготовки таким образом, чтобы ее контуры были параллельны осям симметрии L2, L4 (фиг.3). 3. Производят измерения контрастности текстурного изображения по периметру предполагаемой плиты и, если величины этой характеристики отличаются не более чем на 10%, то производят окантовку. В противном случае соответствующую границу очерченного периметра смещают на 50 мм в направлении к ее геометрическому центру и процедуру повторяют. 4. На готовую облицовочную плитку наносят условное обозначение, указывающее на пространственное положение планаксиального элемента симметрии и контрастность текстурного рисунка, что используют при производстве облицовочных работ. Для иллюстрации возможности осуществления изобретения был отобран образец горной породы с текстурными признаками, характерными для гранитов и гранитогнейсов Жежелевского месторождения (Украина) (фиг.3), для которых характерны пятнистослоистые рисунки, образованные выделениями темноцветных минералов (слюд, амфиболов, гранатов и рудных) на сером фоне, представленном полевым шпатом и кварцем. Заготовки под облицовочную плитку, произведенные из жежолевского гранитогнейса, как видно из рисунка, не являются текстурно-однородными (не обладают массивной текстурой) и поэтому, в соответствии с предлагаемым способом, производятся следующие действия: - поверхность пластины опробывают в нескольких произвольно расположенных точках, расстояния между которыми приближенно равны 100 мм, измеряют контрастность текстурного изображения иотмечают планаксиальные элементы симметрии L2 и L4; - с учетом пространственного положения планаксиальных элементов симметрии, оконтуривают наибольшую площадь облицовочной плитки; - двигаясь по очерченному периметру с шагом 100 мм, производят измерения контрастности и симметрии текстурного рисунка, следя за тем, чтобы эти характеристики отличались друг от др уга не более, чем на 10%. В данном примере контур облицовочной плитки пересекает аномальную по текстурной контрастности область, поэтому производят корректировку нижней границы плиты путем передвижения ее на 150 мм вверх. Основные данные о текстуре указывают на окантованной плитке по углам и в ее центре. Таким образом, текстурная однородность полученного облицовочного материала гарантирует его правильное строительное использование.