一种羽绒羽毛水分检测方法及其检测装置与流程

本发明涉及水分测量领域，具体涉及一种羽绒羽毛水分检测方法及其检测装置。

背景技术：

我国拥有丰富的羽绒羽毛资源，每年羽绒羽毛原料产量约36.7万吨，目前已经成为世界上最大的羽绒羽毛制品成产国、消费国，同时也是最大的出口国，初步统计，羽绒及制品占世界市场70％-80％的份额。贸易额占世界贸易额的40％以上，每年羽绒制品出口创汇13亿美元以上，主要输往日本、欧盟、美国、澳大利亚等国家和地区，羽绒及制品行业已经成为我国国民经济中一个发展潜力巨大的产业。

虽然现在我国每年生产可作羽绒制品的羽毛绒约30万吨，占世界产品的70％以上，但与巨大的市场需求相比还存在缺口，致使羽绒价格连年上涨。为谋取暴利，一些不法商家在质量上“偷梁换柱”，对国家相关标准规定视而不见，生产不符合标准的产品或者在羽绒制品中填充一些非羽绒成分来以次充好。

羽绒含水率检测是判断羽绒质量的一个重要指标。一方面，羽绒含水率的大小影响着羽绒蓬松度，它直接影响到羽绒羽毛填充物的质量和羽绒羽毛的安全卫生指标。另一方面，目前，市场上羽绒羽毛的价格特别高，且吸湿、放湿性能非常好，故部分企业为追求利润最大化，往往会通过补水加湿等手段，提高含水率，增加重量，有的加湿过度，还会引起羽绒霉变、繁殖细菌，影响产品品质。故羽绒的含水率指标越来越引起消费者的重视。

目前，检验检测机构对羽绒羽毛水分的检测大多使用的是八篮烘箱法，此种方法将羽绒羽绒制品放置在105℃±2℃条件下进行烘干，人工测量烘干前和烘干后的羽绒羽毛质量，再经过公式计算得到物料的含水率。但此种测量方法存在如下几点不足：(1)测量过程需人工参与，实现不了自动化，同时也增加了测量结果的误差；(2)测量过程需消耗大量的时间，影响测量效率；(3)烘箱的方法会破坏羽绒羽毛的自然属性，在烘干羽绒羽毛水分的同时对羽绒羽毛中所含的其他成分诸如油脂等也进行了烘干，影响测量结果的准确性；(4)长时间处于高温环境下对天平的寿命以及测试精度都会产生不利影响。鉴于现有技术中的诸多缺陷，所以如何提供一种检测精度高、检测时间快、操作简单、自动化程度高的羽绒羽毛水分检测方法及其检测装置，是本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明针对现有技术方案中检测精度和检测效率低、检测时间长的难点，提供一种羽绒羽毛水分检测方法及其检测装置。

本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：

设计一种羽绒羽毛水分检测方法，包括如下步骤：

步骤一：调节恒温室保持恒定实验温度，将天平调零后通电预热2-6h；

步骤二：将需要检测的羽绒羽毛制品放入雾化盘并均匀排列，记录羽绒羽毛制品的初始质量M0；

步骤三：关闭负压室，并保持恒温室温度恒定，打开真空泵将负压室内抽成负压状态，启动抽湿机将负压室内抽取负压室内的湿气，每隔20-30分钟记录一次天平的质量M1；

步骤四：若当两次记录的质量差小于初始质量M0的0.1％时，停止测试，则其水分含量为：(M0-M1)/M0。

优选的，所述的恒温室内温度为20-25℃，恒温状态下可以保证天平测试更加的准确。

优选的，所述的步骤三负压压力范围为30％RH-50％RH，负压状态降低了羽绒羽毛所含水分的蒸发沸点，蒸发速度加快，以达到快速干燥、节能的效果，使得水分含量更少、测试时间更短。

优选的，所述的步骤三抽湿机抽取负压室的湿气，保持负压室的相对湿度为20％-40％，利用除湿机时，一方面将羽绒羽毛制品散发出来的湿气及时排出，保持负压室内湿度与实验开始时湿度一致；另一方面确保天平、换能器等设备处于低湿度条件下工作，延长设备使用寿命。

一种羽绒羽毛水分检测装置，包括负压室、恒温室和天平，所述的天平设在负压室内，所述的负压室设在恒温室内；所述的天平托盘上设有换能器，换能器上设有雾化盘；所述的换能器与超声波发生器连接，所述的超声波发生器设在恒温室内；所述的恒温室外设有真空泵和抽湿机，所述的真空泵和抽湿机通过抽气管与负压室连接；所述的连接真空泵的抽气管上设有第一单通阀，连接抽湿机的抽气管上设有第二单通阀；所述的恒温室外还设有控制器，所述的控制器与天平、超声波发生器、真空泵和抽湿机连接。

工作原理：天平上依次设有换能器和雾化盘，将需要检测的羽绒羽毛制品放置在雾化盘上。工作时，利用真空泵将负压室内抽成负压状态，负压状态降低了羽绒羽毛所含水分的蒸发沸点，水分蒸发速度加快，缩短了干燥的时间，故使得检测时间缩短，利用除湿机加快湿气的抽取，使得测试样品上散发出来的湿气立即得到抽取，确保实验过程中负压室内湿度不变；同时，利用恒温室始终保持负压室内温度保持恒定，使得天平在恒温恒湿条件下测试精度进一步提高；而且在天平上设有换能器，换能器通过超声波发生器所产生的高频电能变换成机械能，机械能施加在待测羽绒羽毛制品上，利用高频振动将待测羽绒羽毛制品上的水分变出雾化状，加快水分散失。检测过程中控制器实时的采集温度、湿度和大气压力等参数，确保实验过程在标准规定的情况下进行，天平每隔一段时间记录一次数据并将数据传递给控制器，控制器计算每相邻的两个数据之间的偏差，当两个数据之间的偏差在允许的范围内时，便可以认为待测羽绒羽毛制品水分已完全散失，误差可以忽略，此时控制器将相关质量数据计算完毕。

优选的，所述的负压室内还设有湿度传感器和气压传感器，所述的湿度传感器和气压传感器与控制器连接。

优选的，所述的恒温室内还设有温度传感器，所述的温度传感器与控制器连接。

优选的，所述的抽气管进气口处还覆盖有海绵。

优选的，所述的负压室包括上封盖和负压筒，所述的上封盖和负压筒合在一起时形成密闭的空间。

本发明提出的一种羽绒羽毛水分检测方法及其检测装置，有益效果在于：

(1)本发明提出的检测方法，检测步骤简单，检测数据精度高，通过保持恒温、负压状态，利用抽湿机和换能器加快湿气向周围散失，使得检测时间进一步缩短；

(2)本发明所提出的检测装置，结构简单，通过真空泵抽取空气加快水分蒸发、通过抽湿机抽取湿气降低环境中的湿度，然后利用换能器将水分雾化，加快水分的散失，通过本装置可以大大缩短检测时间，适合羽绒羽毛产品的快速检测；

(3)本发明所提出的检测装置，将负压室设置在恒温室中，保证了天平处于恒温环境中，提高了天平工作的稳定性，进一步提高了检测数据的准确度；

(4)本发明所提出的检测装置无需采用高温加快蒸发方式，一方面降低了能源的消耗，另一方面避免了天平等设备处于高温环境下易老化的不利情况。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明方法的流程示意图；

图2是本发明装置的结构示意图。

图中：负压室1、恒温室2、天平3、换能器4、雾化盘5、超声波发生器6、真空泵7、抽湿机8、抽气管9、第一单通阀10、第二单通阀11、控制器12、湿度传感器13、气压传感器14、温度传感器15、海绵16、上封盖17、负压筒18。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参阅图1所示，本发明的一种羽绒羽毛水分检测方法，包括如下步骤：

步骤一：调节恒温室2保持恒温室2内温度为20℃，将天平3调零后通电预热2h；

步骤二：将需要检测的羽绒羽毛制品放入雾化盘5并均匀排列，记录羽绒羽毛制品的初始质量M0；

步骤三：关闭负压室1，并保持恒温室2温度恒定，打开真空泵7将负压室1内抽成负压状态，负压压力范围为30％RH，启动抽湿机8将负压室1内抽取负压室1内的湿气，保持负压室1的相对湿度为20％，每隔20分钟记录一次天平3的质量M1；

步骤四：若当两次记录的质量差小于初始质量M0的0.1％时，停止测试，则其水分含量为：(M0-M1)/M0。

参阅附图2所示，本发明的一种羽绒羽毛水分检测装置，包括负压室1、恒温室2和天平3，所述的天平3设在负压室1内，所述的负压室1设在恒温室2内；所述的天平3托盘上设有换能器4，换能器4上设有雾化盘5；所述的换能器4与超声波发生器6连接，所述的超声波发生器6设在恒温室2内；所述的恒温室2外设有真空泵7和抽湿机8，所述的真空泵7和抽湿机8通过抽气管9与负压室1连接；所述的连接真空泵7的抽气管9上设有第一单通阀10，连接抽湿机8的抽气管9上设有第二单通阀11，所述的抽气管9进气口处还覆盖有海绵16；所述的恒温室2外还设有控制器12，所述的控制器12与天平3、超声波发生器6、真空泵7和抽湿机8连接；所述的负压室1内还设有湿度传感器13和气压传感器14，所述的湿度传感器13和气压传感器14与控制器12连接；所述的负压室1包括上封盖17和负压筒18，所述的上封盖17和负压筒18合在一起时形成密闭的空间；所述的恒温室2内还设有温度传感器15，所述的温度传感器15与控制器12连接。

实施例二

参阅图1所示，本发明的一种羽绒羽毛水分检测方法，包括如下步骤：

步骤一：调节恒温室2保持恒温室2内温度为23℃，将天平3调零后通电预热4h；

步骤二：将需要检测的羽绒羽毛制品放入雾化盘5并均匀排列，记录羽绒羽毛制品的初始质量M0；

步骤三：关闭负压室1，并保持恒温室2温度恒定，打开真空泵7将负压室1内抽成负压状态，负压压力范围为40％RH，启动抽湿机8将负压室1内抽取负压室1内的湿气，保持负压室1的相对湿度为30％，每隔25分钟记录一次天平3的质量M1；

步骤四：若当两次记录的质量差小于初始质量M0的0.1％时，停止测试，则其水分含量为：(M0-M1)/M0。

实施例三

参阅图1所示，本发明的一种羽绒羽毛水分检测方法，包括如下步骤：

步骤一：调节恒温室2保持恒温室2内温度为20-25℃，将天平3调零后通电预热6h；

步骤二：将需要检测的羽绒羽毛制品放入雾化盘5并均匀排列，记录羽绒羽毛制品的初始质量M0；

步骤三：关闭负压室1，并保持恒温室2温度恒定，打开真空泵7将负压室1内抽成负压状态，负压压力范围为50％RH，启动抽湿机8将负压室1内抽取负压室1内的湿气，保持负压室1的相对湿度为40％，每隔30分钟记录一次天平3的质量M1；

步骤四：若当两次记录的质量差小于初始质量M0的0.1％时，停止测试，则其水分含量为：(M0-M1)/M0。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。