非規則金屬制品表面積計算三維掃描法

母宇淵 蔡小先 彭建兵 唐瑤 郭力嘉

（1.四川省產品質量監督檢驗檢測院 四川成都 610100；2.中國電建集團成都電力金具有限公司）

1 前言

2016 年我國實施了一批食品相關產品國家安全標準，如GB 4806.9—2016《食品接觸用金屬材料及制品》[1]、GB 4806.10—2016《食品接觸用涂料及涂層》[2]等，其相關標準均要求計算表面積。目前，常用的方法是GB 5009.156—2016 《食品接觸材料及制品遷移試驗預處理方法通則》[3]，其中規定了筷子、奶瓶蓋、碗邊緣、圓柱形杯口邊緣、湯勺、塑料飲料吸管，其余樣品未規定。本文采用三維掃描法進行測量，其特點是樣品形狀基本不受限制、速度快、穩定性好、精度高，主要用于檢測非規則物體的尺寸、表面積、體積的測量。

2 實驗

2.1 主要儀器

三維掃描儀，OpticScan-Classic-Dm；匯像3D 面積測定儀，PHS800；三坐標測量儀，GLOBAL performance 7107。

2.2 儀器校準

按各設備操作要求對檢測設備進行使用前校準。

2.3 實驗流程

分別采用手工計算法[4]、白光掃描法、激光掃描法、三坐標測量4種方法。手工法通常采用擬合為規則幾何圖形后進行測算或畫格法計算面積。 三維掃描法基本流程主要為樣品準備（根據樣品特征確定是否粘貼標識點或噴涂顯像劑提供漫反射測量面）、照相（或掃描）、生成3D 模型圖（圖1）、建立坐標系（局部取樣時）、分析并出具結果。

圖1 實物生成的3D 圖

3 結果與討論

3.1 比對實驗

以碗樣品為例，分別采用手工計算法、白光掃描法、 激光掃描法、 三坐標測量4種方法進行檢測比對。 各方法檢測結果詳見表1。

表1 不同方法檢測表面積數據

由表1 可知，三維坐標測量與白光掃描法數據相近，激光掃描法數據比三維坐標法高5.4%，手工計算方法數據與三維坐標法相比偏低。……