一种吸湿速干测试仪的制作方法

文档序号:15632209发布日期:2018-10-12 20:53阅读:188来源:国知局

本发明涉及测试仪领域,尤指一种吸湿速干测试仪。



背景技术:

其中现技术中通过准备一块样品(比如纺织品面料),手动称取其干重,然后在其表面滴一定量的水,观察水份接触样品到完全扩散并被吸收到样品内所花费的时间,称之为水份扩散时间。再将此样品悬挂起来,每隔5分钟称重一次,直到水份蒸发发完毕或达到测试停止条件。记录水份蒸发时间。根据水份蒸发量和蒸发时间,计算水份蒸发速率。

以上的每一个步骤均需要人工的操作以及记录,对于称重以及扩散,人工测试的方式会带来比较大的误差,同时其精度难以保证;本现急需要可实现全自动,实现自动称重、检测扩散完全、以及记录时间的仪器。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明提供一种吸湿速干测试仪,可实现全自动操作,实现自动称重、自动检测扩散完全、以及自动记录时间,大大提高其测试速率以及准确度。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案是提供一种吸湿速干测试仪,包括机箱、控制模块、称重模块、第一升降装置、第二升降装置、第三升降装置、第一驱动装置、自动滴水装置、光纤检测装置、升降平台、样品夹悬挂支架,其中所述称重模块、第一升降装置、第二升降装置、第三升降装置、第一驱动装置、自动滴水装置、光纤检测装置均设置在机箱内且与控制模块电性连接;所述样品夹悬挂支架上悬挂有一个或一个以上用于夹取样品的样品夹,所述第一驱动装置驱动样品夹悬挂支架旋转;所述称重模块的底部连接有称重挂钩组件,所述第二升降装置与称重模块驱动连接,并使得称重挂钩组件移动至与样品夹同一水平面并与样品夹卡接,同时第二升降装置驱动称重挂钩组件,使得样品夹沿脱离样品夹悬挂支架方向移动并实现称重;所述升降平台设置在样品夹悬挂支架的下方,所述第三升降装置驱动升降平台沿靠近或远离样品夹悬挂支架的方向移动;所述自动滴水装置、光纤检测装置设置在升降平台的正上方,且第一升降装置分别驱动自动滴水装置、光纤检测装置沿靠近或远离升降平台方向移动。

进一步,样品夹包括固定夹、活动夹、快速开闭部、固定挂件,其中固定挂件的一端固定设置在固定夹的表面,快速开闭部的一端固定在活动夹的表面,所述快速开闭部的另一端与固定挂件铰接,并使得固定夹与活动夹贴紧或分离,其中固定挂件的另一端为横截面v字形的挂件部;所述样品夹悬挂支架上设有若干个用于悬挂样品夹的悬挂缺口;其中固定挂件插接在悬挂缺口内并可沿悬挂缺口方向移动,所述固定挂件的两侧设有限位块,且所述限位块与悬挂缺口抵止实现限位。

进一步,所述固定夹的内嵌有磁铁,所述活动夹在对应固定夹中磁铁位置内嵌有铁杆或铁制螺丝。

进一步,所述称重模块底部设有第一挂钩,其中所述称重挂钩组件包括称重连接杆、第二挂钩,所述第一挂钩与称重连接杆的一端连接,称重连接杆的另一端与第二挂钩连接,其中所述第二挂钩的表面设有与挂件部匹配的挂钩缺口。

进一步,所述第一升降装置的驱动连接有测试固定块,自动滴水装置包括储水杯、注水泵、设置在测试固定块上的滴水管,其中所述滴水管通过注水泵与储水杯连通,且滴水管与放置在升降平台上的样品对齐。

进一步,所述光纤检测装置包括一对与控制装置连接光纤传感器,其中两个光纤传感器固定设置在测试固定块上并与放置在升降平台上的样品对齐。

进一步,所述第一驱动装置的还驱动连接有转盘,其中所述转盘上设有若干个通孔;机箱内还设有若干个与控制装置连接第一光电开关,所述第一光电开关设置在转盘的上方,所述第一驱动装置驱动转盘旋转,使得转盘上的通孔与第一光电开关对齐或错开。

进一步,所述机箱的表面设有观测窗口,所述观测窗口设有仪器门;其中在观测窗口的上下两侧分别设有与控制装置连接且相互对齐的第二光电开关。

进一步,所述第一升降装置、第二升降装置、第三升降装置均为气缸,所述第一驱动装置为伺服电机。

本发明的有益效果在于:通过第一驱动装置驱动样品夹悬挂支架旋转,使得夹取有样品的样品夹旋转,同时第二升降装置驱动称重挂钩组件移动至样品夹的同一个平面上,当样品夹旋转到称重模块下方时会自动停止,同时称重挂钩组件样品夹卡接,同时第二升降装置驱动称重挂钩组件,使得样品夹沿脱离样品夹悬挂支架方向移动并实现称重;自动滴水装置、光纤检测装置通过第一升降装置驱动自动下降,自动滴水装置并在样品表面自动滴下指定量的水,同时光纤检测装置检测检测水滴反光的消失,并作为判断水被完全吸收到样品中的依据,光纤检测装置检测并判断样品水份完全吸收,此时自动滴水装置、光纤检测装置通过第一升降装置驱动上升至原位置,第一驱动装置驱动样品继续旋转,接来下样品根据程序设定的时间称重一次,不需要再继续滴水以及光纤检测,直到样品的重量减轻至滴水前的重量则测试完毕。

整个测试过程均为自动化操作,实现自动称重、自动检测扩散完全、以及自动记录时间,对传统的人工滴水称重检测,本发明可大大提高其测试的效率,而且测试仪的可大幅度提高测试数据的精确度。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明中样品夹的结构示意图。

图3是本发明中样品夹的另一结构示意图。

图4是本发明中称重模块结构示意图。

图5是第一气缸与自动滴水装置、光纤检测装置配装后的结构图。

图6是本发明中光纤传感器角度调节装置结构图。

图7是第三气缸与升降平台配装后的结构图。

图8是本发明省略机箱后的结构图。

图9是本发明装盘的结构图。

附图标号说明:10.样品夹悬挂支架;11.样品夹;110.固定夹;111.活动夹;112.快速开闭部;113.固定挂件;1131.限位块;1132.挂件部;1101.磁铁;1111.铁杆;22.称重装置;221.称重连接杆;222.第二挂钩;31.第一气缸;311.光纤传感器;312.滴水管;313.测试固定块;314.测微头;315.第一联杆;316.第二联杆;317.第三联杆;318.第四联杆;319.第五联杆;310.弹簧;3101.光纤转轴;32.第二气缸;13.样品;14.储水杯;15.注水泵;33.第三气缸;331.升降平台;34.伺服电机;341.转盘;3411.通孔;342.第一光电开关;16.机箱;161.通风孔;162.观测窗口;163.仪器门。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本发明予以详细说明。

在本具体实施例中,所述第一升降装置为第一气缸31、第二升降装置为第二气缸32、第三升降装置为第三气缸33,第一驱动装置为伺服电机34;其中需要说明的是以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,上述的升降装置为实现升降效果的装置既可,同样第一驱动装置为可带动样品夹悬挂支架10旋转的装置既可;故在以下的描述,所述第一升降装置用第一气缸31代替、第二升降装置用第二气缸32代替、第三升降装置用第三气缸33代替,第一驱动装置用伺服电机34代替。

请参阅图1-9所示,本发明关于一种吸湿速干测试仪,包括机箱16、控制模块、称重模块、第一气缸31、第二气缸32、第三气缸33、伺服电机34、自动滴水装置、光纤检测装置、升降平台331、样品夹悬挂支架10,其中所述称重模块、第一气缸31、第二气缸32、第三气缸33、伺服电机34、自动滴水装置、光纤检测装置均设置在机箱16内且与控制模块电性连接;所述样品夹悬挂支架10上悬挂有一个或一个以上用于夹取样品13的样品夹11,所述伺服电机34驱动样品夹悬挂支架10旋转;所述称重模块的底部连接有称重挂钩组件,所述第二气缸32与称重模块驱动连接,并使得称重挂钩组件移动至与样品夹11同一水平面并与样品夹11卡接,同时第二气缸32驱动称重挂钩组件,使得样品夹11沿脱离样品夹悬挂支架10方向移动并实现称重;所述升降平台331设置在样品夹悬挂支架10的下方,所述第三气缸33驱动升降平台331沿靠近或远离样品夹悬挂支架10的方向移动;所述自动滴水装置、光纤检测装置设置在升降平台331的正上方,且第一气缸31分别驱动自动滴水装置、光纤检测装置沿靠近或远离升降平台331方向移动。

请参阅图1-9所示,本发明的过程:通过伺服电机34驱动样品夹悬挂支架10旋转,使得夹取有样品13的样品夹11旋转,同时第二气缸32驱动称重挂钩组件移动至样品夹11的同一个平面上,当样品夹11旋转到称重模块下方时会自动停止,同时称重挂钩组件与样品夹11卡接,同时第二气缸32驱动称重挂钩组件,使得样品夹11沿脱离样品夹悬挂支架10方向移动并实现称重;当完成滴水前的称重,样品夹11继续旋转并脱离称重挂钩组件;当样品13准备转动到该升降平台331上方时,该升降平台331通过第三气缸33驱动升起,样品13旋转并碰到升降平台331,样品13会继续旋转一段距离后即停止旋转,样品13已经在平台上平展开,此时自动滴水装置、光纤检测装置通过第一气缸31驱动自动下降,自动滴水装置并在样品13表面自动滴下指定量的水,同时光纤检测装置检测检测水滴反光的消失,并作为判断水被完全吸收到样品13中的依据,光纤检测装置检测并判断样品13水份完全吸收,此时自动滴水装置、光纤检测装置通过第一气缸31驱动上升至原位置,同时该升降平台331通过第三气缸33驱动下降至原位置;伺服电机34驱动样品13继续旋转,接来下样品13根据程序设定的时间称重一次,不需要再继续滴水以及光纤检测,直到样品13的重量减轻至滴水前的重量则测试完毕。

请参阅图2-3所示,进一步,样品夹11包括固定夹110、活动夹111、快速开闭部112、固定挂件113,其中固定挂件113的一端固定设置在固定夹110的表面,快速开闭部112的一端固定在活动夹111的表面,所述快速开闭部112的另一端与固定挂件113铰接,并使得固定夹110与活动夹111贴紧或分离,其中固定挂件113的另一端为横截面v字形的挂件部1132;所述样品夹悬挂支架10上设有若干个用于悬挂样品夹的悬挂缺口;其中固定挂件113插接在悬挂缺口内并可沿悬挂缺口方向移动,所述固定挂件113的两侧设有限位块1131,且所述限位块1131与悬挂缺口抵止实现限位。其中所述由于固定挂件113设置在悬挂缺口内并可沿悬挂缺口方向移动,同时固定挂件113通过两侧的限位块1131进行限位;实现样品夹悬挂在样品夹悬挂支架10,方便后续的称重装置22的工作;而且该样品夹11由固定夹110和活动夹111及快速开闭部112、固定挂件113组成,可快速打开,快速闭合,方便快速夹好样品13,

请参阅图3所示,进一步,所述固定夹110的内嵌有磁铁1101,所述活动夹111在对应固定夹110中磁铁1101位置内嵌有铁杆1111。通过固定夹110中内嵌磁铁1101以及在活动夹111内嵌有铁杆1111或铁制螺丝,通过磁铁1101的作用使得固定夹110与活动夹111对于的样品13的夹取更加稳固,避免了由于固定夹110与活动夹111夹取力度过小,导致样品13在测试过程中跌落的情况出现。

请参阅图4所示,进一步,所述称重模块底部设有第一挂钩,其中所述称重挂钩组件包括称重连接杆221、第二挂钩222,所述第一挂钩与称重连接杆221的一端连接,称重连接杆221的另一端与第二挂钩222连接,其中所述第二挂钩222的表面设有与挂件部1132匹配的挂钩缺口。当需要称重时,第二气缸32将称重装置22下降到指定位置,样品夹11旋转到称重连接杆221下方时,样品夹11中的v字形的挂件部1132穿过第二挂钩222中的挂钩缺口,使得第二挂钩222可以将整个样品夹11吊起来称重,称重结束后,样品夹11继续旋转,当样品夹11中的v字形的挂件部1132离开第二挂钩222后,第二气缸32马上将称重模块升起,并带动第二挂钩222升起。

请参阅图5所示,进一步,所述第一气缸31的驱动连接有测试固定块313,自动滴水装置包括储水杯14、注水泵15、设置在测试固定块313上的滴水管312,其中所述滴水管312通过注水泵15与储水杯14连通,且滴水管312与放置在升降平台331上的样品13对齐。储水杯14中的水被注水泵15抽取,然后通过滴水管312滴到样品13的表面。滴水前,样品13会旋转到自动滴水装置的下方,并被升降平台331展平。自动滴水装置随第一气缸31驱动下降,使得滴水管312的管头距离织物表面约10mm高度,然后由注射泵向样品13表面滴下一定量的水,而且滴水量可通过程序的设计并由注水泵15准确控制。

请参阅图6所示,进一步,所述光纤检测装置包括一对与控制装置连接光纤传感器311,其中两个光纤传感器311固定设置在测试固定块313上并与放置在升降平台331上的样品13对齐。样品13在平台上展平之后,自动滴水装置下降,开始滴水。随着自动滴水装置下降,光纤传感器311也跟随下降,两条光纤传感器311对着样品13的滴水位置,用于检测水滴的吸收情况;

请参阅图6所示,在本具体实施例中设置有一个光纤传感器311角度调节装置,其中光纤传感器311角度调节装置包括测微头314、弹簧310、联杆机构,其中所述联杆机构包括第一联杆315、第二联杆316、第三联杆317、第四联杆318、第五联杆319,其中所述第一联杆315的一端与第二联杆316的一端铰接,第三联杆317的一端与第四联杆318的一端铰接,其中第五联杆319的两端分别与第一联杆315的另一端以及第三联杆317的另一端铰接;其中弹簧310的一端设置在第一联杆315与第二联杆316的连接处,弹簧310的另一端设置在第三联杆317与第四联杆318的连接处,其中第二联杆316的另一端以及第四联杆318的另一端分别连接有光纤转轴3101,其中所述光纤传感器311套设在光纤转轴3101上;

请参阅图6所示,其中测微头314螺旋贯穿测试固定块313,并位于第五联杆319的上方,其中当测微头314继续旋转并下压第五联杆319,由于第一联杆315、第二联杆316、第三联杆317、第四联杆318、第五联杆319组成的平面铰链结构,可使得两个光纤转轴3101驱动各自的光纤传感器311旋转,且两个光纤传感器311的检测端头之间的距离缩少;当测微头314旋转并往上运动,由于弹簧310的作用,会使得第五联杆319向上移动,可使得两个光纤转轴3101驱动各自的光纤传感器311旋转,且两个光纤传感器311的检测端头之间的距离增大;即实现调整两个光纤传感器311之间的夹角的效果;而且测微头314为千分尺圆头,可精确调整光纤角度。

请参阅图9所示,进一步,所述伺服电机34的还驱动连接有转盘341,其中所述转盘341上设有若干个通孔3411;机箱16内还设有若干个与控制装置连接第一光电开关342,所述第一光电开关342设置在转盘341的上方,所述伺服电机34驱动转盘341旋转,使得转盘341上的通孔3411与第一光电开关342对齐或错开。通过多孔转盘341及5个光电开关的组合,可以自动识别转盘341转动的位置,可以准确定位样品夹11的角度位置,可以自动识别样品夹11的编号(或位置)。

请参阅图1所示,进一步,所述机箱16的表面设有观测窗口162,所述观测窗口162设有仪器门163;其中在观测窗口162的上下两侧分别设有与控制装置连接且相互对齐的第二光电开关。安装在仪器门163内侧的一对第二光电开关,用于检测是否有人手在门内,如果有人手在门内,样品夹11会停止转动,目的是为了安全操作。

同时在机箱16内的左右两侧的第三光电开关可检测正对门口一个样品夹11上是否有样品13的存在。样品13的存在与否,关系到测试过程当中是否自动称重、自动滴水动作的执行。如果没有样品13存在,则程序可以判断,并让执行机构直接越过该位置,进入下一个样品13的测试及检测。在装样阶段,若仪器检测到手已离开仪器内,且正对门口的样品位上有样品13存在,则自动旋转到下一个样品位等待装样,在卸样阶段,若仪器检测到手已离开仪器内,且正对门口的样品位上已无样品13存在,则自动旋转到下一个样品位等待取下样品13。

而且在机箱16的左右两侧分别设有通风孔161,保证样品13测试时的环境与实验室环境一致;其中程序设置为5分钟称重一次,但是由于滴水后每个样品13吸水后扩散充分的时间不同,如果样品13的数量较多,进行过滴水扩散充分的样品13,在在等待其他产品滴水且扩散充分的时间超过5分钟还没进行称重,即程序自动停止其他产品的滴水且扩散充分的动作,程序直接控制伺服电机34驱动进行过滴水扩散充分且超时的样品13进行称重,然后控制刚刚没有完成扩散的样品13重新回到扩散检测。

以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

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