3D面积测定仪在食品接触材料方面应用的实验探索

刘璇 郑玲 陈志波 文弋

摘要：在我国食品相关产品国家安全标准规规定中，如GB4806.9—2016《食品接触用金属材料及制品》等均要求测量食品接触材料部分或者全部表面积。人工测量方法计算步骤较为复杂，效率低，数据一致性较差。本实验选用的是几种常见的食品接触材料，利用3D面积测定仪和人工测量法对其表面积分别进行测量，并将两种测量方法的测量结果进行对比。实验结果表明，3D面积测定仪在测定不规则食品接触材料时，精度、效率、数据等方面均远优于人工测量。

关键词：食品接触材料;面积;3D面积测定仪;人工测量

1前言

由于国标规定部分食品接触材料在遷移量测定时需要测定材料浸泡部分的表面积。比如筷子、奶瓶盖、碗边缘、圆柱形杯口边缘、汤勺等。目前实验室最常见的就是人工测量表面积。本实验将探索由上海汇像生产的3D面积测定仪测定数据的准确性、稳定性以及测量的效率等。

2 实验中两种测量方法简介：

2.1 人工测量方法简介：将待测物体根据其形状，划分成N个易测平面，比如正方形、长方形、圆形、扇形等，然后利用卷尺、游标卡尺等测量工具，测量这N个易测平面的长度、宽度、直径等尺寸，计算出各易测平面的表面积。最后将这N个易测平面的表面积相加，即得出待测物体的表面积。

2.2 3D面积测定仪测量方法简介：

2.2.1 仪器结构简介：

2.2.2待测材料为表面反光材料时，如不锈钢碗勺、透明塑料碗勺等，需要喷涂反差增强剂，以保证扫描成像效果和测量准确性。待测材料表面不反光不需要喷涂，比如白色或其他颜色盘子、碗筷等。

2.2.3打开3D面积测定仪电源开关，先用标准块对设备测量结果准确性和稳定性进行验证，比如正方体、长方体、圆柱体等。将待测材料放置如图旋转平台中央，启用设备，设置曝光时间、旋转角度等参数，在电脑中的配套软件上用鼠标选取需要测量的物体，面积实时显示处理，并且可以自动命名记录至软件内，也可以导出或以报告的形式打印出测量结果。将待测物体测量三次，取平均值，即为最终测量结果。

3实验数据

4.结果分析

4.1 测量效率对比 人工测量需要两人配合，一人负责测量，一人负责监督和记录数据，实验记录两人一起测量一次性餐勺、餐叉、筷子、盘子和汤勺三次共用28分钟。

面积测定仪测量法，实验记录一人测量一次性餐勺、餐叉、筷子、盘子和汤勺三次共用15分钟，含设备开机、标准块面积测量验证实验。

4.2 实验记录便捷性对比 人工测量法需要手动记录，速度慢，浪费一个实验人员人工，且实验后还得输入电脑;3D面积测定仪测量法，实验人员将被测物体一起全部放进面积测定仪，通过鼠标选取等工具在电脑中实时显示被测材料面积，并自动保存记录在电脑内，效率高。

4.3 测量数据对比 通过表3.1标准块的面积测量值验证对照表，说明3D面积测定仪测量数据的准确性较人工测量更好。另外，人工测量法和3D面积测定仪测量法数据结果见表3.2，两种测量方法数据相差不大，但是3次测量的数据波动幅度，人工测量明显大于3D面积测定仪测量的数据，表面3D面积测定仪测量数据的稳定性远优于人工测量。

5 结论

在食品接触材料面积测定方法的对比中，得出3D面积测定仪测量的数据在准确性、稳定性以及测量过程的便捷性、效率等方面远优于人工测量法，且数据可以通电脑数据库溯源。3D面积测定仪在食品接触材料检测实验室有很广阔的应用场景，可以提高实验的效率，保证数据的准确性和稳定性，有推广价值。

参考文献：

[1]GB/T材料表面积的测量高光谱成像三维面积测量法

[2]T/SLIA 001-2019食品接触材料及制品、饰品表面积的测定三维模型重建法

[3]GB14934-2016食品安全国家标准

[4]GB 4806.1-2016 食品安全国家标准 食品接触材料及制品通用安全要求

[5]GB 4806.10-2016 食品安全国家标准 食品接触用涂料及涂层

[6]GB 4806.11-2016 食品安全国家标准 食品接触用橡胶材料及制品