一种超疏水涂层耐磨性的原位检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及超疏水涂层耐磨性检测技术领域，特别是涉及一种超疏水涂层耐磨性的原位检测装置。


背景技术：

2.近年来，由于技术水平发展及环保要求提高，涂层产品已单一防护功能转向多功能一体化发展，超疏水自清洁涂层具有表观自清洁、耐久性防护等综合优点，逐渐用于交通基础设施等结构表面，已经成为新一代防护涂料的发展趋势。
3.与传统成膜型涂层不同，超疏水涂层表面存在大量微纳米二级结构，这是实现表面超疏水性的根本原因。该类特殊表面构造应用于工程中最为引人关注的是其实际环境耐久性。
4.目前相关技术标准中对超疏水自清洁涂层耐久性测试指标主要为氙灯老化、紫外老化、户外雨痕实验等，其特点为耗时较长，时间为1～3个月。因此国内外研究中采用涂层表观耐磨性对超疏水涂层耐久性进行快速评价，具有较高的适用性及便捷性。但该项评价方法仅局限于实验室内小尺寸样板测试，如现有专利cn201510344857.x中公开的使用落砂试验机检测型材表面涂层耐磨性的方法。该方法仅适用于型材板的检测，对于实际工程应用中无法应用。还有，现有专利cn201911175715.x提出了一种用于现场评测超疏水涂层耐磨性的方法和装置，其方法为利用注射器滴出的水滴在超疏水基材表面刚好滚动时滚动角来表征耐磨性。同样，该方法要求基材必须可倾斜转动，不适用于在不可移动的大型交通基础设施基础上喷涂超疏水涂层的原位耐磨性检测。
5.由此可见，上述现有的超疏水涂层耐磨性的检测装置在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的超疏水涂层耐磨性的原位检测装置，使其可在施工现场对超疏水涂层耐磨性进行测试，适用于新建及在役混凝土、钢等大型交通基础设施表面喷涂的超疏水涂层，涂层面可为平面、立面、斜面或底面，不受测试方向限制，检测范围广，方便快捷，成为当前业界亟需改进的目标。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题是提供一种超疏水涂层耐磨性的原位检测装置，使其可在施工现场对超疏水涂层耐磨性进行测试，适用于新建及在役混凝土、钢等大型交通基础设施表面喷涂的超疏水涂层，涂层面可为水平面、立面、斜面或底面，不受测试方向限制，检测范围广，且方便快捷，从而克服现有的涂层耐磨性检测装置的不足。
7.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种超疏水涂层耐磨性的原位检测装置，包括支架和在所述支架上往复移动的滑动机构，以及设置在所述滑动机构上的耐磨测试刷，所述耐磨测试刷包括依次连接的紧固螺丝、力值传感器、连接杆和刷头，所述滑动机构上设有与所述紧固螺丝配合的紧固螺母，则通过所述紧固螺丝与紧固螺母的配合，由所述力值传感器控制所述刷头与超疏水涂层表面的应力，并在所述滑动机构的作用下，带动所
述刷头在所述超疏水涂层表面往复运动，实现超疏水涂层耐磨性检测。
8.进一步改进，所述力值传感器的力值感应测试范围为0.1～100n。
9.进一步改进，所述支架采用u型框架，所述u型框架的底面上设有供所述滑动机构往复滑动的滑道。
10.进一步改进，所述滑道的端部设有红外计数探头。
11.进一步改进，所述滑动机构上设有与所述红外计数探头连接的电子计数显示器。
12.进一步改进，所述滑道长度为所述刷头长度的2～4倍。
13.进一步改进，所述刷头的刷毛采用黑猪棕毛，所述黑猪棕毛的毛长为19
±
1mm。
14.进一步改进，所述支架与超疏水涂层表面接触的支腿端部设有弹性垫片。
15.进一步改进，所述弹性垫片采用聚氨酯或硫化橡胶材质，其硬度为sha30～40。
16.进一步改进，所述滑动机构采用电动或手动机构实现往复移动。
17.采用这样的设计后，本实用新型至少具有以下优点：
18.1.本实用新型超疏水涂层耐磨性的原位检测装置通过在支架上设置的滑动机构，以及在滑动机构上设置耐磨测试刷，能实现耐磨测试刷在超疏水涂层表面的摩擦滑动。还通过设置紧固螺丝和紧固螺母，以及力值传感器，能有效控制刷头与超疏水涂层表面的应力，并克服刷头与固定朝向涂层表面的局限，使该原位检测装置能适应于各个朝向的超疏水涂层表面耐磨性测试，则该原位检测装置，可在施工现场对超疏水涂层耐磨性进行测试，适用于新建及在役混凝土、钢等大型交通基础设施构造，可用于设施构造的各个表面位置，如平面、立面、斜面或底面，不受测试方向限制，检测全面、范围广。
19.2.还通过红外计数探头的设置，方便统计滑动机构在滑道中的往复滑动次数，有效控制刷头对超疏水涂层表面的摩擦次数，使耐磨性测试控制灵活、可靠、重复性好。
附图说明
20.上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
21.图1是本实用新型超疏水涂层耐磨性的原位检测装置的结构示意图。
22.图中，1—支架；2—刷头；3—滑动机构；4—紧固螺母；5—紧固螺丝；6—电子计数显示器；7—红外计数探头；8—力值传感器；9—连接杆；10—弹性垫片。
具体实施方式
23.参照附图1所示，本实施例超疏水涂层耐磨性的原位检测装置，包括支架1和在该支架1上往复移动的滑动机构3，以及设置在该滑动机构3上的耐磨测试刷。
24.该耐磨测试刷包括依次连接的紧固螺丝5、力值传感器8、连接杆9和刷头2，该滑动机构3上设有与该紧固螺丝5配合的紧固螺母4，则通过该紧固螺丝5与紧固螺母4的配合，由该力值传感器8控制该刷头2与超疏水涂层表面的应力，并在该滑动机构3的作用下，带动该刷头2在该超疏水涂层表面往复运动，实现对超疏水涂层耐磨性的检测。
25.具体的，本实施例中该力值传感器8的力值感应测试范围为0.1～100n，能有效控制刷头与超疏水涂层表面的应力范围，满足刷头与超疏水涂层表面的摩擦性测试。
26.该刷头2的刷毛采用黑猪棕毛，该黑猪棕毛的毛长为19
±
1mm。
27.还有，该支架1采用u型框架结构，该u型框架的底面上设有供该滑动机构3往复滑动的滑道。且该滑道长度为该刷头长度2～4倍，最优为3倍，满足刷头滑动的摩擦尺寸。
28.该u型框架与超疏水涂层表面接触的两个支腿端部设有弹性垫片10。该弹性垫片10采用聚氨酯或硫化橡胶材质，其硬度为sha30～40。该弹性垫片10能保证支架1与超疏水涂层表面的稳固接触，避免检测过程中整个支架的移动。
29.本实施例中该滑动机构3可采用手动实现其在滑道中的往复移动。也可采用现有电动机构实现其往复滑动，其频率只要满足刷头与超疏水涂层表面的摩擦性测试即可。
30.较优实施例为，该滑道的端部还设有红外计数探头7，用于实现滑动机构3在滑道中往复移动的计数，便于对摩擦次数的控制。
31.该滑动机构3上设有与该红外计数探头7连接的电子计数显示器6，用于供操作人员对滑动机构3的滑道次数进行了解和控制。
32.本实用新型超疏水涂层耐磨性的原位检测装置用于室外的大型交通基础设施表面时，将该原位检测装置放置于测试表面，转动其紧固螺丝5，使刷头2靠近超疏水涂层表面，当力值传感器8显示刷头2与超疏水涂层表面的应力达到所需应力后停止转动紧固螺丝5。采用手动方式或电动方式启动滑动机构，使滑动机构3在滑道中往复滑动，进而带动刷头2在超疏水涂层表面摩擦滑动。根据红外计数探头7的计数，在滑动机构3达到预定滑动次数后停止，即完成刷头2对超疏水涂层表面的摩擦测试。
33.由于该原位检测装置的结构特征，该检测装置只对检测表面的平整度有要求，不对检测表面的倾斜度或者检测表面的朝向作要求，也就是说，该检测表面可以是朝上的水平面，也可以是朝下的水平面，或者是立面、倾斜面均可。所以说，该原位检测装置，可在施工现场对超疏水涂层耐磨性进行测试，适用于混凝土、钢等大型交通基础设施构造，可用于设施构造的各个表面位置，检测全面、范围广。
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。