材料表面微粒检测分析仪及其检测分析方法与流程

1.本发明属于包装材料表面微粒检测技术领域，尤其涉及一种材料表面微粒检测分析仪及其检测分析方法。


背景技术：

2.一些对环保要求特别高的产品，会对其包装材料表面微粒进行检测；目前，对包装材料表面微粒的检测通常会收到外界环境中微粒的影响，导致其检测精度得不到保障；因此，一些厂家设计出来监测分析仪，可以将待检测材料放入密封环境内进行检测，可以减少外界环境对检测精度的影响；但是，目前，市场面上的监测分析仪，采样上盖和采样下盖之间的开合通过采用人工辅助开合，将待检测材料放在采样下盖上，手动扳动采样上盖，使得采样上盖合在采样下盖上形成封闭的采样室，该种结构为了提高采样上盖和采样下盖之间的密封效果，采样上盖上通过会设计一定的下压弹力，而当人工将采样上盖盖到采样下盖上去的时候会与采样下盖之间产生刚性碰撞，导致采样上盖上的待检测材料发生一定的振动，导致待检测材料表面上的微粒可能会一定程度的被振飞甚至掉落，从而影响检测分析的精度；而且，常规的检测分析仪通常是单气路结构，不具备校准标定功能，因此无法进行检测校准。


技术实现要素：

3.本发明为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种采用丝杆传动机构驱动采用上盖升降来实现与采样下盖之间的开合，使得采样上盖盖到采样下盖上时，非常平稳，防止待检测材料表面的微粒被振飞或者掉落，提高其检测精度；同时设计了一个校准气路，使得其可以进行检测标定，确保其检测精度的材料表面微粒检测分析仪及其检测分析方法。
4.本发明的技术方案：一种材料表面微粒检测分析仪，包括外壳、设置在外壳上的触摸屏、打印机、采样下盖和采样上盖以及设置在外壳内的电路板、存储盘、开关电源、激光传感器和传感器风扇，所述采样上盖和采样下盖之间形成采样室，所述采样室通过第一气管连接一真空泵，所述电路板分别与开关电源、激光传感器、传感器风扇和真空泵连接，所述激光传感器通过第二气管连接采样室，所述采样上盖通过一丝杆传动机构驱动升降来实现与采样下盖之间的开合，该检测分析仪内部还设有一内含校准微粒的落料器，所述落料器的进气端连接真空泵，落料器的出气端连接激光传感器，真空泵的进气端连接一过滤器。
5.本发明采用丝杆传动机构驱动采用上盖升降来实现与采样下盖之间的开合，使得采样上盖盖到采样下盖上时，非常平稳，防止待检测材料表面的微粒被振飞或者掉落，提高其检测精度；同时设计了一个校准气路配合检测气路，实现双气路结构，使得其可以进行检测标定，确保其检测精度。
6.优选地，所述丝杆传动机构包括支撑底座、安装在支撑底座上的竖直滑轨、安装在
支撑底座内的步进电机、连接在步进电机上的丝杆和升降连接在丝杆上的滑块，所述采样上盖通过一竖直连杆连接在滑块上，所述第一气管和第二气管均通过气管接头连接在采样上盖上。
7.该种结构确保丝杆传动机构驱动采样上盖的升降平稳可靠，进一步确保采样上盖的开合平稳性。
8.优选地，所述竖直滑轨的下部设有配合丝杆的丝杆下支撑，所述丝杆下支撑的一侧设有下限位开关，所述竖直滑轨的顶部设有配合丝杆的丝杆上支撑，所述丝杆上支撑的一侧设有上限位开关。
9.该种结构进一步确保采样上盖的升降平稳性和可靠性。
10.优选地，所述丝杆的下端通过一联轴器连接步进电机的电机轴，所述竖直连杆的下部通过一连杆固定板固定在滑块上，所述采样上盖的背面设有配合竖直连杆的连杆安装槽，所述竖直连杆的上端插入连杆安装槽内通过锁紧螺栓固定。
11.该种结构确保步进电机驱动丝杆转动平稳可靠，同时确保竖直连杆分别与滑块和采样上盖的连接牢固可靠。
12.优选地，所述外壳包括底板和上罩，所述上罩的一侧设有斜面，所述触摸屏安装在斜面上，所述采样下盖安装在上罩的另一侧，所述斜面的上侧设有上平面，斜面的下侧设有下平面，所述打印机安装在上平面上，所述激光传感器的位置与下平面的位置相对应。
13.该种结构方便触摸屏的操作和观察，同时结构紧凑，外形美观。
14.优选地，所述支撑底座固定在底板上，且支撑底座上连接有底座连板，所述激光传感器和传感器风扇固定在底座连板上，所述采样下盖通过一支撑立柱固定在底座连板上，所述传感器风扇固定在支撑立柱的底部一侧。
15.该种结构确保底板上各个部件的安装牢靠性，确保其工作稳定性。
16.优选地，所述开关电源和电路板安装在上罩的背面内侧，所述上罩的背面外侧设有配合开关电源的开关按钮和电源插头以及配合电路板的两个调节旋钮。
17.优选地，所述底板的后侧设有检修板，所述检修板的宽度与上平面的宽度相匹配，所述底板的底部设有四个底脚。
18.该种结构方便对内部元器件的检修，同时确保其支撑稳定性。
19.一种材料表面微粒检测分析仪的检测分析方法，步骤如下：1）采样上盖打开状态下，将待检材料放在采样下盖上，丝杆传动机构驱动采样上盖下压与采样下盖合起来形成采样室；2）由真空泵泵入的干净空气将采样室内材料表面的颗粒物吹起，吹起的颗粒物随气流先储存在第二气管内；3）传感器风扇抽取储存在第二气管内的颗粒物经过激光传感器，被激光传感器探测；4）激光传感器探测到的信号被信号采样分析电路分析，识别出颗粒物的个数及大小；5）控制电路读取分析结果，打印报告、保存检测数据到存储盘备档、或上传到pc机保存备档。
20.优选地，所述步骤4）中的信号采样分析电路和步骤5）中的控制电路均集成在电路
板上，操作者通过触摸屏设置系统参数及控制校准、检测的启动停止。
21.本发明采用丝杆传动机构驱动采用上盖升降来实现与采样下盖之间的开合，使得采样上盖盖到采样下盖上时，非常平稳，防止待检测材料表面的微粒被振飞或者掉落，提高其检测精度；同时设计了一个校准气路配合检测气路，实现双气路结构，使得其可以进行检测标定，确保其检测精度。
附图说明
22.图1为本发明拆掉气路后的内部结构示意图；图2为本发明的结构示意图；图3为本发明拆掉检修板后的结构示意图；图4为本发明中采样上盖的结构示意图；图5为本发明的气路原理图；图中1.上罩，2.底板，3.触摸屏，4.打印机，5.采样下盖，6.采样上盖，7.电路板，8.开关电源，9.激光传感器，10.传感器风扇，11.第一气管，12.第二气管，13.采样室，14.支撑底座，15.竖直滑轨，16.步进电机，17.丝杆，18.滑块，19.竖直连杆，20.丝杆下支撑，21.下限位开关，22.丝杆上支撑，23.上限位开关，24.联轴器，25.连杆固定板，26.连杆安装槽，27.斜面，28.上平面，29.下平面，30.底座连板，31.支撑立柱，32.开关按钮，33.电源插头，34.调节旋钮，35.底脚，36.气管接头。
具体实施方式
23.下面结合附图对本发明作进一步详细的说明，但并不是对本发明保护范围的限制。
24.如图1-4所示，一种材料表面微粒检测分析仪，包括外壳、设置在外壳上的触摸屏3、打印机4、采样下盖5和采样上盖6以及设置在外壳内的电路板7、存储盘、开关电源8、激光传感器9和传感器风扇10，采样上盖6和采样下盖5之间形成采样室13，采样室13通过第一气管11连接一真空泵，电路板7分别与开关电源8、激光传感器9、传感器风扇10和真空泵连接，激光传感器9通过第二气管12连接采样室13，采样上盖6通过一丝杆传动机构驱动升降来实现与采样下盖5之间的开合，该检测分析仪内部还设有一内含校准微粒的落料器，落料器的进气端连接真空泵，落料器的出气端连接激光传感器9，真空泵的进气端连接一过滤器。丝杆传动机构包括支撑底座14、安装在支撑底座14上的竖直滑轨15、安装在支撑底座14内的步进电机16、连接在步进电机16上的丝杆17和升降连接在丝杆17上的滑块18，采样上盖6通过一竖直连杆19连接在滑块18上，第一气管11和第二气管12均通过气管接头36连接在采样上盖6上。竖直滑轨15的下部设有配合丝杆17的丝杆下支撑20，丝杆下支撑20的一侧设有下限位开关21，竖直滑轨15的顶部设有配合丝杆17的丝杆上支撑22，丝杆上支撑22的一侧设有上限位开关23。丝杆17的下端通过一联轴器24连接步进电机16的电机轴，竖直连杆19的下部通过一连杆固定板25固定在滑块18上，采样上盖6的背面设有配合竖直连杆19的连杆安装槽26，竖直连杆19的上端插入连杆安装槽26内通过锁紧螺栓固定。外壳包括底板2和上罩1，上罩1的一侧设有斜面27，触摸屏3安装在斜面27上，采样下盖5安装在上罩1的另一侧，斜面27的上侧设有上平面28，斜面27的下侧设有下平面29，打印机4安装在上平面28上，激
光传感器9的位置与下平面29的位置相对应。支撑底座14固定在底板2上，且支撑底座14上连接有底座连板30，激光传感器9和传感器风扇10固定在底座连板30上，采样下盖5通过一支撑立柱31固定在底座连板30上，传感器风扇10固定在支撑立柱31的底部一侧。开关电源8和电路板7安装在上罩1的背面内侧，上罩1的背面外侧设有配合开关电源8的开关按钮32和电源插头33以及配合电路板7的两个调节旋钮34。底板2的后侧设有检修板，检修板的宽度与上平面28的宽度相匹配，底板2的底部设有四个底脚35。
25.一种材料表面微粒检测分析仪的检测分析方法，步骤如下：1）采样上盖打开状态下，将待检材料放在采样下盖上，丝杆传动机构驱动采样上盖下压与采样下盖合起来形成采样室；2）由真空泵泵入的干净空气将采样室内材料表面的颗粒物吹起，吹起的颗粒物随气流先储存在第二气管内；3）传感器风扇抽取储存在第二气管内的颗粒物经过激光传感器，被激光传感器探测；4）激光传感器探测到的信号被信号采样分析电路分析，识别出颗粒物的个数及大小；5）控制电路读取分析结果，打印报告、保存检测数据到存储盘备档、或上传到pc机保存备档。
26.步骤4）中的信号采样分析电路和步骤5）中的控制电路均集成在电路板上，操作者通过触摸屏设置系统参数及控制校准、检测的启动停止。
27.如图5所示，本发明的双气路工作过程如下：1、标定路径1：（1）依次经过过滤器、真空泵、电磁阀2、落料器、电磁阀1、激光传感器，路径1用于颗粒物粒径标定；（2）标定前先对路径1自净，电磁阀1打开、电磁阀2打开、电磁阀3关闭，真空泵打开，激光传感器工作，直到激光传感器探测结果满足要求是结束自净；（3）电磁阀1关闭，真空泵打开；过滤后的干净空气，由真空泵泵入落料器内吹起粉末，并进入储存管路内；（4）真空泵关闭，电磁阀1打开，传感器风扇恒流抽取管路空气，粉末经过传感器被激光传感器探测；（5）信号分析采样电路采样探测信号；（6）采样数据上传到上位机，通过pc统计分析，得出粒径信号校准参数，然后下发给电路板进行校准设置；2、检测路径2：（1）依次经过过滤器、真空泵、电磁阀3、采样室、电磁阀1、传感器，路径2用于检测材料表面颗粒物；（2）检测前先对路径2自净，电磁阀1打开、电磁阀2关闭，真空泵打开，激光传感器工作，直到激光传感器探测到的颗粒物为零结束自净；（3）将待检材料放置入采样室内并固定；（4）电磁阀1关闭、电磁阀3打开；开真空泵，泵入过滤后的干净空气吹起采样室内
材料表面的颗粒物，并进入储存管道内；（5）真空泵停、电磁阀1打开，传感器风扇恒流抽管路内的颗粒物通过激光传感器，被激光传感器探测；（6）信号分析采样电路对探测信号分析，统计出颗粒物的个数及大小；（7）电路板读取信号分析采样电路结果，打印检测报告、或保存数据到存储盘或pc机。