镀锡板酸洗时滞值试验系统及方法与流程

本发明涉及一种镀锡板酸洗时滞值试验系统及方法。

背景技术：

随着生产技术的发展与进步，镀锡板被广泛应用于食品和饮料的包装领域，诸如啤酒和饮料的易拉罐、食品罐头、食品包装瓶盖等。由于食品质量和安全的高要求，镀锡板需具备较强的耐腐蚀性能。酸洗时滞试验是评价镀锡板钢基板耐腐蚀性能的试验方法，该试验方法的酸洗时滞值是将镀锡板进行脱锡，然后浸入一定温度和一定浓度的酸溶液中，测定其达到稳定的铁溶解速度（或氢气析出速度）之前所经过的时间，其英文缩写为PLV。据统计，PLV值大的钢基板制成的镀锡板罐头（指内表面不涂漆的罐头，主要是酸性食品罐头），其贮存寿命比较短。即能迅速达到一定的酸洗速度的钢基板，其耐蚀性好。也就是说，PLV值小，耐蚀性好 。因此，通过PLV试验系统，对镀锡板酸洗时滞值进行有效地检测，显得十分必要。

目前大多镀锡板酸洗时滞值试验系统基本上为非标产品，且产品种类很少，自动化水平较低，影响了对镀锡板钢基板的准确评介，导致食品质量和安全存在一定的安全隐患。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种镀锡板酸洗时滞值试验系统及方法，本试验系统实现对镀锡板钢基板纯净度的准确测试，有效增强试验的自动化程度，提高试验效率；本方法基于计算机控制，操作简单，提高了酸洗时滞值的试验精度，保证了食品质量和安全。

为解决上述技术问题，本发明镀锡板酸洗时滞值试验系统包括恒温槽、酸洗装置、检测单元和计算机控制模块，所述酸洗装置包括设有出气管的酸洗瓶、进样控制阀、驱动泵和失电型电磁铁，所述酸洗瓶设于所述恒温槽内，所述进样控制阀设于所述酸洗瓶进口端，所述驱动泵控制所述进样控制阀的开闭，所述失电型电磁铁位于所述进样控制阀上方，所述检测单元检测所述酸洗瓶出气管的氢气压力并且传输至所述计算机控制模块，所述计算机控制模块分别控制所述恒温槽温度、驱动泵和失电型电磁铁的动作。

进一步，所述恒温槽包括水槽、温度控制模块、电加热棒、搅拌器和温度采集显示模块，所述电加热棒和搅拌器分别设于所述水槽内，所述温度控制模块控制所述电加热棒和搅拌器的启闭，所述温度采集显示模块实时采集和显示所述水槽的温度。

进一步，所述检测单元包括压力传感器和模数转换模块，所述压力传感器实时检测所述酸洗瓶出气管的氢气压力信号并且传输至所述模数转换模块，所述模数转换模块将模拟氢气压力信号转换成数字信号后传输至所述计算机控制模块。

一种镀锡板酸洗时滞值试验方法包括如下步骤：

步骤一、计算机控制模块控制恒温槽温度在90±1℃；

步骤二、将镀锡板样品置于失电型电磁铁，在计算机控制模块的控制下失电型电磁铁通电消磁，样品自由下落；计算机控制模块控制驱动泵动作，驱动泵控制进样控制阀打开，镀锡板样品落入酸洗瓶，计算机控制模块控制驱动泵动作使进样控制阀关闭；

步骤三、镀锡板样品在酸洗瓶中与酸溶液快速反应产生氢气，计算机控制模块设定镀锡板样品位于酸洗瓶中的反应时间和检测单元信号的采集时间，镀锡板样品与酸溶液反应时间达到设定的反应时间后，计算机控制模块在采集时间周期内采集检测单元信号；

步骤四、计算机控制模块储存采集的检测单元信号并且根据检测单元信号数据绘制镀锡板样品酸洗时滞曲线，计算得到酸洗时滞值。

进一步，计算机控制模块根据温度采集显示模块采集的恒温槽温度信号，通过温度控制模块控制电加热棒和/或搅拌器开启或关闭，控制恒温槽温度在90±1℃，恒温槽的实时温度通过温度采集显示模块显示。

由于本发明镀锡板酸洗时滞值试验系统及方法采用了上述技术方案，即本系统的酸洗瓶设于恒温槽内，进样控制阀设于酸洗瓶进口端，驱动泵控制进样控制阀的开闭，失电型电磁铁位于进样控制阀上方，检测单元检测酸洗瓶出气管的氢气压力并且传输至计算机控制模块，计算机控制模块分别控制恒温槽温度、驱动泵和失电型电磁铁的动作。本方法由计算机控制模块控制恒温槽温度，镀锡板样品通过失电型电磁铁通电消磁后自由下落，驱动泵控制进样控制阀打开，镀锡板样品落入酸洗瓶，然后进样控制阀关闭；镀锡板样品与酸溶液反应，计算机控制模块采集检测单元信号并绘制酸洗时滞曲线，计算得到酸洗时滞值。本试验系统实现对镀锡板钢基板纯净度的准确测试，有效增强试验的自动化程度，提高试验效率；本方法基于计算机控制，操作简单，提高了酸洗时滞值的试验精度，保证了食品质量和安全。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明镀锡板酸洗时滞值试验系统的结构示意图；

图2为本发明镀锡板酸洗时滞值试验方法的原理框图。

具体实施方式

本试验系统的实施例如图1所示，本发明镀锡板酸洗时滞值试验系统包括恒温槽3、酸洗装置、检测单元2和计算机控制模块1，所述酸洗装置包括设有出气管42的酸洗瓶41、进样控制阀44、驱动泵45和失电型电磁铁43，所述酸洗瓶41设于所述恒温槽3内，所述进样控制阀44设于所述酸洗瓶41进口端，所述驱动泵45控制所述进样控制阀44的开闭，所述失电型电磁铁43位于所述进样控制阀43上方，所述检测单元2检测所述酸洗瓶41出气管42的氢气压力并且传输至所述计算机控制模块1，所述计算机控制模块1分别控制所述恒温槽3温度、驱动泵45和失电型电磁铁43的动作。

优选的，所述恒温槽3包括水槽31、温度控制模块32、电加热棒35、搅拌器33和温度采集显示模块34，所述电加热棒35和搅拌器33分别设于所述水槽31内，所述温度控制模块32控制所述电加热棒35和搅拌器33的启闭，所述温度采集显示模块34实时采集和显示所述水槽31的温度。

优选的，所述检测单元2包括压力传感器22和模数转换模块21，所述压力传感器22实时检测所述酸洗瓶41出气管42的氢气压力信号并且传输至所述模数转换模块21，所述模数转换模块21将模拟氢气压力信号转换成数字信号后传输至所述计算机控制模块1。

如图2所示，一种镀锡板酸洗时滞值试验方法包括如下步骤：

步骤一、计算机控制模块控制恒温槽温度在90±1℃；

步骤二、将镀锡板样品置于失电型电磁铁，在计算机控制模块的控制下失电型电磁铁通电消磁，样品自由下落；计算机控制模块控制驱动泵动作，驱动泵控制进样控制阀打开，镀锡板样品落入酸洗瓶，计算机控制模块控制驱动泵动作使进样控制阀关闭，避免酸洗瓶中氢气泄漏；

步骤三、镀锡板样品在酸洗瓶中与酸溶液快速反应产生氢气，计算机控制模块设定镀锡板样品位于酸洗瓶中的反应时间和检测单元信号的采集时间，镀锡板样品与酸溶液反应时间达到设定的反应时间后，计算机控制模块在采集时间周期内采集检测单元信号；

步骤四、计算机控制模块储存采集的检测单元信号并且根据检测单元信号数据绘制镀锡板样品酸洗时滞曲线，计算得到酸洗时滞值。

优选的，计算机控制模块根据温度采集显示模块采集的恒温槽温度信号，通过温度控制模块控制电加热棒和/或搅拌器开启或关闭，控制恒温槽温度在90±1℃，恒温槽的实时温度通过温度采集显示模块显示。

本发明中恒温槽的作用是提供酸洗装置一个标准的酸洗环境，让酸洗装置在90±1℃的水温中工作。酸洗装置的作用是提供镀锡板样品有效的酸洗功能，失电型电磁铁由可消磁的磁性材料制成，磁性由计算机控制模块控制，进样控制阀由快速开闭阀制成，快速开闭阀由可正反转的驱动泵控制开或闭，酸洗瓶由玻璃制成，通常内盛盐酸，当镀锡板样品放入后，盐酸与镀锡板样品快速反应产生氢气，氢气通过出气管传输到压力传感器，镀锡板样品从开始与盐酸反应到铁均匀析出之间的时间，就代表酸洗时滞值。检测单元的模数转换模块可采用ADAM4117芯片构成，检测单元的作用是将氢气压力转换成数字信号，供计算机控制模块绘制酸洗时滞曲线，并计算酸洗时滞值。

计算机控制模块的作用是控制整个镀锡板酸洗时滞值试验系统，其一是控制镀锡板样品进样，当接收到开始试验指令时，控制失电型电磁铁通电消磁，让样品自由下落；同时通过驱动泵控制进样控制阀快速打开，让镀锡板样品快速进入酸洗瓶，然后计算机控制模块再次控制进样控制阀快速关闭，防止反应过程中氢气泄漏；其二是采集试验数据，计算机控制模块准时采集来自检测单元的氢气压力信号，检测单元通过模数转换模块将压力信号转换成计算机控制模块可接收的数字信号；其上是检测数据的处理，计算机控制模块将酸洗试验所得到数据绘制成酸洗时滞曲线，并计算得到酸洗时滞值，同时进行检测数据的贮存和输出等处理。