洗车清洁度的检测方法与流程

本发明涉及一种洗车清洁度检测技术，尤其指一种洗车清洁度的检测方法。

背景技术：

水射流技术是指将一束从小口径孔中射出的高速水流作用在材料上的方法，是用物理手段清除污垢的一种技术，该技术具有清洗效果、环保特性等方面的诸多优势，应用在汽车表面清洗、高层建筑物外墙清洗、道路标线清除、船舶清洗等诸多领域。在采用某种水射流技术及工艺后，人们就需要评价其清洗效果。现实中，人们以直观目测为主，这直接影响了评价的客观性，影响了技术分析结果、工艺改进效率，更无法准确记录试验结果。在定量评价方法方面，传统的是减重法：通过测定清洗前后被清除的污垢重量来判断清洁效果。但是，减重法用在汽车表面清洗领域中时存在操作不方便的问题，也无法帮助评估清洗技术对基材表面的损伤情况。

现有一种专利号为CN201410163610.3名称为《一种超高压水射流清除道路标线效果预测方法及装置》的中国发明专利公开了一种超高压水射流清除道路标线效果预测方法及装置，所述方法基于蚁群算法建立优化的BP神经网络模型，对BP神经网络模型进行学习训练后，用于预测清洗率。所述装置包括数据采集模块、数据预处理模块、数据库、建模模块、训练模块、预测模块，所述数据采集模块通过通讯接口与数据预处理模块相连，所述数据预处理模块、建模模块、训练模块、预测模块依次相连、且与数据库相连。该发明提出了基于蚁群算法优化的BP神经网络模型，以蚁群算法优化的权值作为BP神经网络的初始权值，使训练出的模型收敛速度更快、预测精度更高、避免陷入局部极小点，能够更好的预测超高压水射流清除道路标线的效果。然而，此种方法和装置若用于汽车表面清洗工艺的清洁效果评估，则技术复杂、成本高，操作不方便，实用性甚至可能不及常规目测的定性评价，难以实际施行和推广，因此该方法还需进一步改进。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种操作简单，能定量分析水射流清洗待清洗物后待清洗物表面清洁效果的洗车清洁度的检测方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：本洗车清洁度的检测方法，其特征在于：所述检测方法包括以下步骤：

一、选取一块透明材料，作为基材，所述透明材料的透光率为P0；

二、在基材表面涂覆测试溶液，并做晾干处理，制成带有标准涂层的样板；

三、测定该样板的透光率P1，并做记录；

四、用记录下水压、流速、流量、角度、水质和工作时间的水射流冲刷该样板，去除基材表面的涂层；

五、烘干样板；

六、测定烘干后的样板的透光率P2，并做记录；

七、通过比较透光率P0、P1、P2的差异，分析污垢去除效果。

作为改进，步骤一中所述基材的材质为玻璃、塑料或多种透明材料的层叠组合，又或是在前述材质表面涂覆清漆制成的复合型固体材料。

作为改进，步骤二中的测试溶液为能重复制取的纯液体或固液混合物。

作为改进，步骤七中所述的污垢去除效果用清洗率R定量表示，所述清洗率R的计算公式为R＝(P2-P1)/(P0-P1)。

作为改进，所述检测方法还包括下列步骤：

一、以无损基材表面的方式彻底清洁步骤六中的样板，去除涂层材料，并做干燥处理；

二、测定该样板的透光率P3，并做记录。

作为改进，所述无损基材表面的方式为使用清水浸泡或采用与涂层材料相容溶液浇洗。

作为改进，选择涂层的涂覆量为零，按检测方法的步骤处理样板并测定无涂层的样板的透光率P4，并做记录。

作为改进，所述透光率的测量方法，采用透光率测试仪直接测定，或采用间接测定法，用光源、流明度测试仪配合，测定透过基材或样板的光通量。

进一步改进，在上述检测方法的各个步骤中，采用同一光源照明的条件下，用各步骤中的光通量测定值代替透光率，并进行相应的各项计算与分析。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过测定样板清洗前后的透光性变化情况，以量化结果表示相应水射流清洁工艺的污垢去除能力，操作简单，过程稳定，成本低，结果明确，可以很好地解决清洁工艺表面清洁能力的评价问题，还能对基材损伤情况进行观测分析。特别地，所述检测方法的操作过程可以标准化，测量结果可记录，摆脱了现场比对等传统方式的局限性，能够很方便地积累长期数据，建立企业内部的质量评价标准，有利于在此基础上开展长期、系统的清洁技术研发工作。

附图说明

图1为本发明实施例的流程图；

图2为图1中间接测量方式的示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例的洗车清洁度的检测方法，包括以下步骤：

一、选取一块洁净的透明材料，作为基材，所述透明材料的透光率为P0；

二、在基材表面涂覆测试溶液，并做晾干处理，制成带有标准涂层的样板；

三、测定该样板的透光率P1，并做记录；

四、用记录下水压、流速、流量、角度、水质和工作时间的水射流冲刷该样板，去除基材表面的涂层；

五、烘干样板；

六、测定烘干后的样板的透光率P2，并做记录；

七、通过比较透光率P0、P1、P2的差异，分析污垢去除效果。

图1中所述的清洁工艺即为步骤四所述的水射流清洗方法，步骤一中所述基材的材质为玻璃、塑料或多种透明材料的层叠组合，又或是在前述材质表面涂覆清漆制成的复合型固体材料。步骤二中的测试溶液为能重复制取的纯液体或固液混合物。所述测试溶液的成分选择、配制方式、涂覆工艺均须具备操作上的可重复性。步骤七中所述的污垢去除效果用清洗率R定量表示，所述清洗率R的计算公式为R＝(P2-P1)/(P0-P1)。

检测方法还包括下列步骤：

一、以无损基材表面的方式彻底清洁步骤六中的样板，去除涂层材料，并做干燥处理；

二、测定该样板的透光率P3，并做记录。

无损基材表面的方式为使用清水浸泡或采用与涂层材料相容溶液浇洗。若透光率P3≠P0，说明基材的透光性有了变化，该项清洁工艺可能损伤被清洁物的基材。选择涂层的涂覆量为零，按检测方法的步骤处理样板并测定无涂层的样板的透光率P4，并做记录。如透光率P4＝P0，说明样板在处理前后的透光性无变化，表明该项清洁工艺自身对基材无损伤，不会产生直接的破坏作用。所述透光率的测量方法，采用透光率测试仪直接测定，或采用间接测定法，用光源、流明度测试仪配合，测定透过基材或样板的光通量。在上述检测方法的各个步骤中，采用同一光源照明的条件下，用各步骤中的光通量测定值代替透光率，并进行相应的各项计算与分析。

透光性是指光线通过透明、半透明材料后的穿透情况，一般用该材料对可见光的透光率来衡量。透光率是指透过透明或半透明体的物体光通量与其入射光通量的百分率。以玻璃为例，透光率是入射光减去物体反射、吸收后的光的余量。作为透明材料，透光率是其基本的物理属性参数。通常情况下，采用同种类型的光源，在样板清洗前后，透光率与污垢去除程度是正相关的，清洗率R也与样板清洗处理后所测得的透光率P2正相关。本发明中所谓的“透明材料”并非透光率100％的绝对透明的材质，而只是通常所说的透光性较好的材质，包括通常说的半透明的材质。常见的汽车前挡玻璃的透光率一般略高于80％。

以下，就该检测方法的具体操作进行详细说明。

以水射流清洗汽车外表面的技术工艺为例，若要评价大块泥浆从车身剥落的情况，以目测法或减重法都可以有效鉴别，也方便描述和记录。一般地，常见的车身污垢若覆盖到透明基材上，还远达不到透光率为0的严重脏污程度，这就是本发明解决实际问题时对应的工作情况。

本实施例中的测试溶液参照汽车车身表面的污垢成分而配制，比如：油烟成分、灰尘颗粒、散布泥浆等。此种成分使得清洗工艺中如采用洗车液等化学洗涤剂，则洗涤剂的作用效果可有效模拟实际清洗工况。该种测试溶液的涂覆可以简单采用一遍或多遍、单次或分时段的浸润或刷涂方式，酌情而定。实际操作中，在确定标准测试溶液的浓度时，会避免透明度太低。必要时，可以重复若干次步骤二、步骤三，以合理控制待清洗试验的样板的透光率P1，实现对越野车、城市用车等脏污状况有差别的各种车辆工况的模拟。

一般地，P1大于零，且待测样板上的涂层与基材的界面破坏形式与实际待洗车辆的常见工况相同，而涂层在抗压、抗剪等方面的强度要略大于实际污垢，以利于保证试验技术的实际应用效果。

本发明中测定基材或样板的透光性的装置，可以采用常见的透光率测试仪，操作极其简便。此外，也可以用流明度测试仪测定光通量的间接测量方式，来反映基材或样板的透光性，具体方式是：在被测基材4或样板的无污垢的一侧放置一个光源1，在有涂层5的另一侧放置流明度测试仪的探头2；光源1、流明度测试探头2周围各加一个遮光罩3，以屏蔽有环境光干扰或避免光源发散，如图2所示。在光源固定情况下，实际可以不计算透光率这一比值，而是用流明度测试仪测得的透过基材4或样板的光通量这一绝对量的相互比较，就可以起到P0、P1、P1、P3、P4间相互比对分析的相同效果。这两种测定基材或样板对透光性的方法，本质并无不同，但因为市面常见的透光率测试仪的测试区域较小，若清洗后的样板表面脏污程度很不均匀，则用流明度测试仪的间接测量方式以其被测区域的整体透光性，更全面地反映了样板表面的清洁程度。

试验用的透明基材一般采用汽车玻璃，材料易于取得，在不同试验批次间的透光率、表面硬度、浸润性等物化指标易于保持一致，其污垢附着能力等方面的特性较为稳定。该基材刷上薄层测试溶液，制成的测试样板即可代表常见的汽车玻璃上的污垢附着工况。如果在汽车玻璃上先刷涂清漆，再整体用作基材，涂覆上各类测试溶液，则测试样板可代表车身有油漆的车门、侧板等部位的污垢工况，仿真效果十分理想。

按前述步骤一至步骤七对样板进行操作、测试后，按清洗率R＝(P2-P1)/(P0-P1)可以算得清洗率。若P1＞0，当P2＝P1的时候，R＝0，说明清洗效果接近于0，清洁能力严重不足；当P2＝P0的时候，R＝1，说明清洁很彻底。

若P2比较接近P0，或者目测基材表面有划痕等损伤，则可对上述清洁处理后的样板按步骤八和九再做处理和观测。若透光率P3≠P0，说明基材的透光性有了变化，该项清洁工艺可能损伤被清洁物的基材。

为了搞清楚基材的损伤是清洗技术工艺自带的水或磨料等介质所致，还是清洗过程中污垢参与下的作用结果，可以选择涂层的涂覆量为零，按步骤一至七做测试，测定无涂层的样板在清洗处理后的透光率P4。如透光率P4＝P0，说明样板在处理前后的透光性无变化，表明该项清洁工艺自身对基材无损伤，不会产生直接的破坏作用。此种情况下，导致P3≠P0的原因是清洗过程中有污垢参与所致。

具体实施时，对步骤二的样板制作方法设计标准工艺，使样板制作具有可重复性，同理，对步骤五的烘干操作也设计标准步骤，使样板进入下一步骤时处于相近的工作状态。而步骤四中的水射流清洗技术的清洁工艺，不只包括水压、流量、角度等水流相关工作参数，也包括作用时间这一关键参数，甚至包括喷嘴类型、水泵功率等更多的设备配置参数。在步骤八中的无损基材表面的方式，一般采用清水浸泡、化学溶剂清洗、清水漂洗、软质布擦干相结合的方式，根据需要而定。

由于任何清洁技术工艺，目的都是去掉基材上附着的污垢，包括油膜这样的极薄的称为污渍的表面结构成分，因此，需要鉴定、评价的清洗技术工艺总是那些能实现透光率P2＞0的类型，透光率P1＝0的样板的清洗能力的评价也总可采用与透光率P1、P2＞0类型的类似方式。若必须采用P1＝0的样板直接进行试验，需要持续清洗，直到透光率P2＞0，记录P2并记录相应时间T，具体操作中可结合目测观察来实施。因此，对于涂上厚厚的完全不透光的涂层的样板的清洁试验，虽然在清洗过程中会经历一段透光率持续为0的阶段，但最终效果的测定评价在本质上与P1＞0的情形无异，本发明专利的步骤一样可以实施，在此不再展开论述。

如出现透光率P2＞P1的情况。这说明，清洗过程实际上对基材具有抛光作用。与基材表面被剥蚀、变得坑坑洼洼不同，这是另一种意义上的对基材的“损伤”。

为了测定某种水射流清洗工艺是否会直接损伤基材，排除此种可能性，在对无涂层的样板执行步骤四时通常将清洗工艺的时间酌情延长，大于带正常仿制污垢的涂层的清洗工艺所用时间。

实际工作中，根据不同的清洁对象，可以配置各种测试溶液。例如，泥浆、灰尘、交通油膜等成分差别较大，作为污垢从车身表面剥离的破坏机理各异，相应可配置不同的测试溶液，以满足车身清洁工艺的试验需求。步骤二是制作能模仿车身上附着的尘土、沙子等污垢的涂层，测试溶液可以是搅拌均匀的混合物，也可以是分层的不均匀分布的混合物；操作时，可以一次性涂覆，也可以分次涂覆，例如：先涂覆一层胶水状涂料，再撒上或嵌入细小砂砾等固体颗粒。本发明所述测试溶液包含了相关的组份构成方式或涂覆方式的含义。

另外，汽车玻璃作为车身自带的透明材料，可以依照本专利的技术思想直接对挡风玻璃、侧面玻璃等进行清洁，并测定、比较操作前后的透光性，并据此判断某项清洁工艺的效果。此项应用也符合本发明的实质，在本发明的保护范围之内。

本发明虽然以汽车表面的水射流清洗技术为实施例，但也可以广泛应用到超声波清洗、干冰清洗、激光清洗等其它清洁技术领域，其检测方法的实质是相同的。

本发明立足工程实际，通过测定样板清洗前后的透光性变化情况，以量化结果表征具体工艺的污垢去除能力，分析基材损伤情况并分析其机理，其操作简便，过程稳定，成本低，结果明确，可以很好地解决表面清洁能力的评价问题。特别是，其操作过程可以标准化，测量结果可记录，摆脱了现场比对效果的局限性，故能够很方便地积累长期数据，建立企业内部的质量评价标准，在此基础上开展长期、系统的技术研发工作。