專利名稱：絨毛漿蓬松性能和吸水性能自動測定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及絨毛特性質(zhì)量指標(biāo)檢測設(shè)備，特別涉及一種絨毛漿蓬松性能和吸水性能自動測定儀，用于測定絨毛試樣的吸水時間、吸水量、蓬松高度、蓬松度性能的絨毛漿蓬松性能和吸水性能測定。
背景技術(shù)：
絨毛漿是一種經(jīng)過特別處理的高級吸水性紙漿，該種漿的原料是成品化學(xué)漿或機(jī)械漿，采用物理方法使其絨化起毛后，具有極佳的吸水性和蓬松度，最適合用以制造如紙尿布、婦女衛(wèi)生巾、醫(yī)用床襯紙等衛(wèi)生用吸水性產(chǎn)品及其它一次性使用的絨毛漿產(chǎn)品。美國制衆(zhòng)造紙協(xié)會期刊《Tappi Journal))Vol. 66 (11), 45 (1983);北歐制衆(zhòng)造紙協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)SCAN-C33 80對絨毛漿的特性質(zhì)量指標(biāo)比容和吸水性的檢測原理和檢測方法進(jìn)行了描述和規(guī)定。根據(jù)絨毛漿的用途其特性質(zhì)量指標(biāo)主要包括絨毛漿蓬松性能、吸水速度、吸水能力等指標(biāo)，技術(shù)文獻(xiàn)包括國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局科研成果G040-2003《絨毛漿質(zhì)量性能及其檢測方法和檢測設(shè)備的研究》。絨毛漿質(zhì)量性能檢測設(shè)備通常包括絨毛漿板分散器，試樣成型器、蓬松性能和吸水性能測定儀系列共三件設(shè)備。分散器是把絨毛漿板分散成纖維狀態(tài)的絨毛的儀器，在分散中，既要保證絨毛漿板分散充分，使衆(zhòng)板盡量分散成單根纖維狀態(tài)并避免出現(xiàn)未分散開的衆(zhòng)片，同時又要使纖維斷裂和破碎少，以保證纖維長度和絨毛的性質(zhì)。吸水度及蓬松度是絨毛漿的最主要的性能指標(biāo)，測定此性能的儀器包括兩部分1、試樣成型器。試樣成型器是將分散的絨毛制備成3g直徑50mm的圓柱狀試樣，以供測定吸水性和蓬松度之用，試樣中的纖維要求分布均勻一致。分散后的絨毛漿從入口被吸入，在錐型分散管內(nèi)螺旋形分散下降，在成形管內(nèi)形成一個漿墊試樣用于實(shí)驗(yàn)。2、測定吸水時間、吸水量、蓬松高度、蓬松度的蓬松性能和吸水性能測定儀。分散器把絨毛漿板分散成纖維狀態(tài)的絨毛后，由試樣成型器形成的漿墊試樣提供給蓬松性能和吸水性能測定儀來測定絨毛試樣的蓬松高度、蓬松度、吸水速度和吸水量；目前雖各國檢測的絨毛性能指標(biāo)和檢測方法不盡相同，但對絨毛的蓬松度和吸水性的檢測則普遍認(rèn)為是必不可少的，而目前我國國內(nèi)尚無符合要求的絨毛漿特性質(zhì)量指標(biāo)檢測設(shè)備。因此，符合要求的蓬松性能和吸水性能測定儀的研制也是絨毛漿特性質(zhì)量指標(biāo)檢測設(shè)備的主要內(nèi)容之一。在商檢技術(shù)領(lǐng)域，現(xiàn)有蓬松性能和吸水性能測定設(shè)備均采用機(jī)械結(jié)構(gòu)件構(gòu)成，測定過程完全由人工操作和控制，由于測試人員的個體水平差異，使得絨毛漿蓬松性能和吸水性能測定結(jié)果的一致性差，對于絨毛漿蓬松性能、吸水速度、吸水能力指標(biāo)的檢測結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確度存在誤差，不利于商檢工作的順利進(jìn)行，因此，需要通過對檢測設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，提高自動化程度和測試精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，采用一種新的絨毛漿蓬松性能和吸水性能測定儀的設(shè)計思路，通過自動化改造，使絨毛漿蓬松性能和吸水性能測定儀，具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、試樣成測定數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、測定數(shù)據(jù)完整、準(zhǔn)確，使用方便的特點(diǎn)，使之符合絨毛漿特性質(zhì)量指標(biāo)的檢測的要求。本發(fā)明是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的絨毛漿蓬松性能和吸水性能自動測定儀，包括測定儀主體和控制電路，其特征在于，測定儀主體包括儲水槽，儲水槽為圓形槽結(jié)構(gòu)，儲水槽內(nèi)是吸水槽,吸水槽為直徑小于儲水槽的圓形槽,吸水槽內(nèi)設(shè)有溢水隔板,吸水槽上口有水泵出水管，水泵出水管的一個端口延伸在吸水槽內(nèi)，另一端口連接吸水槽底下的水泵；出水口位于吸水槽底部；儲水槽底板中心的設(shè)有孔柱；孔柱下口有內(nèi)螺紋，內(nèi)螺紋中旋有彈簧座，孔柱內(nèi)螺紋上面部分為通孔；吸水槽底下面焊接圓柱形托盤，托盤下方為托盤支柱，托盤支柱中心內(nèi)加工有內(nèi)螺紋，托盤支柱外徑與儲水槽孔柱上端通孔內(nèi)徑尺寸相配合，托盤支柱裝入儲水槽孔柱孔上端通孔內(nèi)，托盤支柱外徑與儲水槽孔柱孔上端通孔滑動配合；吸水槽升降調(diào)整部件包括調(diào)整軸、彈簧、彈簧座、聯(lián)軸器、步進(jìn)電機(jī)；調(diào)整軸一端有部分外螺紋，其余部分為光滑表面，調(diào)整軸有外螺紋的軸端經(jīng)過彈簧座穿入儲水槽孔柱孔內(nèi)，再外套彈，然后調(diào)整軸外螺紋旋入托盤支柱內(nèi)螺紋；調(diào)整軸另一軸端通過聯(lián)軸器固定在步進(jìn)電機(jī)的出軸上；水槽上蓋中心開圓孔，圓孔內(nèi)架放試樣盤，試樣盤由環(huán)狀外套、內(nèi)套和金屬網(wǎng)構(gòu)成；三個稱重傳感器沿環(huán)狀外套邊沿，環(huán)形分布安裝在水槽上蓋上，環(huán)狀外套邊沿位于三個稱重傳感器之上，環(huán)狀外套的邊沿下平面架放在三個稱重傳感器上；內(nèi)套的一部分在水槽上蓋平面之上，一部分在水槽上蓋平面之下，內(nèi)套底部有環(huán)形邊沿，金屬網(wǎng)置于內(nèi)套底部環(huán)形邊沿上；內(nèi)套內(nèi)壁豎直嵌裝若干組光電傳感器，以內(nèi)套中心為軸，每組光電傳感器鏡向?qū)ΨQ；每組光電傳感器包括一個紅外發(fā)射管和和紅外接收管；負(fù)荷支架固定于水槽上蓋上，負(fù)荷支架由橫梁和兩個立柱構(gòu)成，橫梁上固定有主動輪，滑輪，主動輪由牽引電機(jī)驅(qū)動，卷動牽引繩牽引盤狀負(fù)荷；通過調(diào)整步進(jìn)電機(jī)，可以調(diào)整吸水槽升降，從而可控制試樣盤浸入水位的高低；控制電路包括單片機(jī)、繼電器驅(qū)動電路，單片機(jī)通過控制繼電器驅(qū)動電路來控制牽引電機(jī)和水泵，單片機(jī)通過控制步進(jìn)電機(jī)來調(diào)整吸水槽升降；內(nèi)套內(nèi)壁豎直嵌裝的若干組光電傳感器，光電傳感器通過線纜連接到控制電路的單片機(jī)的AD端口 ；絨毛漿蓬松性能和吸水性能自動測定儀的方法包括
a)單片機(jī)采集絨毛試樣加上500g的盤狀負(fù)荷之前和之后的光電傳感器的信號，通過單片機(jī)程序進(jìn)行處理，得出絨毛試樣加上500 g的盤狀負(fù)荷之前和之后的高度差，可測出其蓬松高度，計算出蓬松性；
b)通過牽引電機(jī)驅(qū)動主動輪，卷動牽引繩牽引盤狀負(fù)荷，絨毛試樣被放置于試樣盤上，加上500 g的盤狀負(fù)荷，可測出其蓬松高度，計算出蓬松性；
c)單片機(jī)采集三個稱重傳感器在絨毛試樣吸水之前和完全飽和之后的稱重變化量，測出吸水量，通過計數(shù)器記錄試樣吸水時間，水從底部帶孔試樣盤中被絨毛試樣吸收，當(dāng)絨毛試樣吸水完全飽和，測出吸水量。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，由于測定儀采用吸水槽升降調(diào)整結(jié)構(gòu)的，可有效的控制試樣盤浸水的水位，使測試的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，本儀器具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便等特點(diǎn)，用于實(shí)驗(yàn)具有廣泛的實(shí)用和推廣價值，可在毛漿特性質(zhì)量指標(biāo)檢測中廣泛使用。


圖1，為絨毛漿蓬松性能和吸水性能測定儀主視 圖2，為絨毛漿蓬松性能和吸水性能測定儀俯視 圖3，測定儀電路控制示意圖。圖中1.儲水槽，2.水槽上蓋，3.吸水槽，4.試樣盤，5.負(fù)荷支架，6.水泵，7.調(diào)整軸，8.彈簧，9.彈簧座、10.聯(lián)軸器，11.步進(jìn)電機(jī)，12.孔柱，13.托盤，14.托盤支柱，15.稱重傳感器，16.主動輪，17.滑輪，18.牽引繩，19.盤狀負(fù)荷，20.牽引電機(jī)，21.光電傳感器；
31.出水口，32.溢水隔板， 41.環(huán)狀外套，42.內(nèi)套，43.金屬網(wǎng)；
61.水泵出水管，
具體實(shí)施例方式為了更清楚的理解本發(fā)明，結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明
此儀器主要測定絨毛試樣的蓬松高度、蓬松度、吸水速度和吸水量。如圖1、圖2所示，測定儀主體由儲水槽、水槽上蓋、吸水槽、吸水槽升降調(diào)整部件、試樣盤、標(biāo)尺支架和水泵構(gòu)成；儲水槽I為圓形槽結(jié)構(gòu)，儲水槽I內(nèi)是吸水槽3，吸水槽3為直徑小于儲水槽I的圓形槽，吸水槽3內(nèi)設(shè)有溢水隔板32，吸水槽3上口有水泵出水管61，水泵出水管61的一個端口延伸在吸水槽3內(nèi)，另一端口連接吸水槽3底下的水泵6 ;出水口 31位于吸水槽3底部。儲水槽I底板中心的設(shè)有孔柱12 ；孔柱12下口有內(nèi)螺紋，內(nèi)螺紋中旋有彈簧座9，孔柱12內(nèi)螺紋上面部分為通孔。吸水槽3底下面焊接圓柱形托盤13，托盤13下方為托盤支柱14，托盤支柱14中心內(nèi)加工有內(nèi)螺紋，托盤支柱14外徑與儲水槽孔柱12上端通孔內(nèi)徑尺寸相配合，托盤支柱14裝入儲水槽孔柱孔12上端通孔內(nèi)，托盤支柱14外徑與儲水槽孔柱孔12上端通孔滑動配
八
口 ο吸水槽3升降調(diào)整部件包括調(diào)整軸7、彈簧8、彈簧座9、聯(lián)軸器10、步進(jìn)電機(jī)11。調(diào)整軸7 —端有部分外螺紋，其余部分為光滑表面，調(diào)整軸7有外螺紋的軸端經(jīng)過彈簧座9穿入儲水槽孔柱12孔內(nèi)，再外套彈8，然后調(diào)整軸7外螺紋旋入托盤支柱14內(nèi)螺紋；調(diào)整軸7另一軸端通過聯(lián)軸器10固定在步進(jìn)電機(jī)11的出軸上。水槽上蓋2中心開圓孔，圓孔內(nèi)架放試樣盤4，試樣盤4由環(huán)狀外套41、內(nèi)套42和金屬網(wǎng)43構(gòu)成。三個稱重傳感器15沿環(huán)狀外套41邊沿，環(huán)形分布安裝在水槽上蓋2上，環(huán)狀外套41邊沿位于三個稱重傳感器15之上，環(huán)狀外套41的邊沿下平面架放在三個稱重傳感器15上。內(nèi)套42的一部分在水槽上蓋2平面之上，一部分在水槽上蓋2平面之下，內(nèi)套42底部有環(huán)形邊沿，金屬網(wǎng)43置于內(nèi)套42底部環(huán)形邊沿上。內(nèi)套42內(nèi)壁豎直嵌裝若干組光電傳感器，以內(nèi)套42中心為軸，每組光電傳感器鏡向?qū)ΨQ；每組光電傳感器包括一個紅外發(fā)射管和和紅外接收管。
負(fù)荷支架5固定于水槽上蓋2上，負(fù)荷支架5由橫梁51和兩個立柱52構(gòu)成，橫梁51上固定有主動輪16，滑輪17，主動輪16由牽引電機(jī)20驅(qū)動，卷動牽引繩18牽引盤狀負(fù)荷19。通過調(diào)整步進(jìn)電機(jī)11，可以調(diào)整吸水槽3升降，從而可控制試樣盤4浸入水位的高低。如圖3所示，控制電路包括單片機(jī)、繼電器驅(qū)動電路，單片機(jī)通過控制繼電器驅(qū)動電路來控制牽引電機(jī)20和水泵6，單片機(jī)通過控制步進(jìn)電機(jī)11來調(diào)整吸水槽3升降，內(nèi)套42內(nèi)壁豎直嵌裝的若干組光電傳感器，光電傳感器通過線纜連接到控制電路的單片機(jī)的AD 端口。單片機(jī)采集絨毛試樣加上500 g的盤狀負(fù)荷之前和之后的光電傳感器的信號，通過單片機(jī)程序進(jìn)行處理，得出絨毛試樣加上500 g的盤狀負(fù)荷之前和之后的高度差，可測出其蓬松高度，計算出蓬松性；通過牽引電機(jī)20驅(qū)動主動輪16，卷動牽引繩18牽引盤狀負(fù)荷19，絨毛試樣被放置于試樣盤4上，加上500 g的盤狀負(fù)荷，可測出其蓬松高度，計算出蓬松性。單片機(jī)采集三個稱重傳感器15在絨毛試樣吸水之前和完全飽和之后的稱重變化量，測出吸水量，通過計數(shù)器記錄試樣吸水時間。水從底部帶孔試樣盤4中被絨毛試樣吸收，當(dāng)絨毛試樣吸水完全飽和，測出吸水量。 根據(jù)上述說明，結(jié)合本領(lǐng)域技術(shù)可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方案。
權(quán)利要求
1.絨毛漿蓬松性能和吸水性能自動測定儀，包括測定儀主體和控制電路，其特征在于， 測定儀主體包括儲水槽(I )，儲水槽(I)為圓形槽結(jié)構(gòu)，儲水槽(I)內(nèi)是吸水槽(3)，吸水槽 (3 )為直徑小于儲水槽(I)的圓形槽，吸水槽(3 )內(nèi)設(shè)有溢水隔板(32 )，吸水槽(3 )上口有水泵出水管(61)，水泵出水管(61)的一個端口延伸在吸水槽(3)內(nèi)，另一端口連接吸水槽(3) 底下的水泵(6);出水口(31)位于吸水槽(3)底部；儲水槽(I)底板中心的設(shè)有孔柱(12)； 孔柱(12)下口有內(nèi)螺紋，內(nèi)螺紋中旋有彈簧座(9)，孔柱(12)內(nèi)螺紋上面部分為通孔；吸水槽(3)底下面焊接圓柱形托盤(13)，托盤(13)下方為托盤支柱(14)，托盤支柱(14)中心內(nèi)加工有內(nèi)螺紋，托盤支柱(14)外徑與儲水槽孔柱(12)上端通孔內(nèi)徑尺寸相配合，托盤支柱(14)裝入儲水槽孔柱孔(12)上端通孔內(nèi)，托盤支柱(14)外徑與儲水槽孔柱孔(12)上端通孔滑動配合；吸水槽(3)升降調(diào)整部件包括調(diào)整軸(7)、彈簧(8)、彈簧座(9)、聯(lián)軸器(10)、步進(jìn)電機(jī)(11);調(diào)整軸(7)—端有部分外螺紋，其余部分為光滑表面，調(diào)整軸(7)有外螺紋的軸端經(jīng)過彈簧座(9)穿入儲水槽孔柱(12)孔內(nèi)，再外套彈(8)，然后，調(diào)整軸(7)外螺紋旋入托盤支柱(14)內(nèi)螺紋；調(diào)整軸(7)另一軸端通過聯(lián)軸器(10)固定在步進(jìn)電機(jī)(11) 的出軸上；水槽上蓋(2)中心開圓孔，圓孔內(nèi)架放試樣盤(4)，試樣盤(4)由環(huán)狀外套(41)、 內(nèi)套(42)和金屬網(wǎng)(43)構(gòu)成；三個稱重傳感器(15)沿環(huán)狀外套(41)邊沿，環(huán)形分布安裝在水槽上蓋(2 )上，環(huán)狀外套(41)邊沿位于三個稱重傳感器(15 )之上，環(huán)狀外套(41)的邊沿下平面架放在三個稱重傳感器(15 )上；內(nèi)套(42 )的一部分在水槽上蓋(2 )平面之上， 一部分在水槽上蓋(2)平面之下，內(nèi)套(42)底部有環(huán)形邊沿，金屬網(wǎng)(43)置于內(nèi)套(42)底部環(huán)形邊沿上；內(nèi)套(42)內(nèi)壁豎直嵌裝若干組光電傳感器，以內(nèi)套(42)中心為軸，每組光電傳感器鏡向?qū)ΨQ；每組光電傳感器包括一個紅外發(fā)射管和和紅外接收管；負(fù)荷支架(5) 固定于水槽上蓋(2)上，負(fù)荷支架(5)由橫梁(51)和兩個立柱(52)構(gòu)成，橫梁(51)上固定有主動輪(16)，滑輪17，主動輪(16)由牽引電機(jī)(20)驅(qū)動，卷動牽引繩(18)牽引盤狀負(fù)荷(19);通過調(diào)整步進(jìn)電機(jī)(11)，可以調(diào)整吸水槽(3)升降，從而可控制試樣盤(4)浸入水位的高低；控制電路包括單片機(jī)、繼電器驅(qū)動電路，單片機(jī)通過控制繼電器驅(qū)動電路來控制牽引電機(jī)(20)和水泵(6)，單片機(jī)通過控制步進(jìn)電機(jī)(11)來調(diào)整吸水槽(3)升降，內(nèi)套(42)內(nèi)壁豎直嵌裝的若干組光電傳感器，光電傳感器通過線纜連接到控制電路的單片機(jī)的 AD端口 ；絨毛漿蓬松性能和吸水性能自動測定儀的方法包括a)單片機(jī)采集絨毛試樣加上500g的盤狀負(fù)荷之前和之后的光電傳感器的信號，通過單片機(jī)程序進(jìn)行處理，得出絨毛試樣加上500 g的盤狀負(fù)荷之前和之后的高度差，可測出其蓬松高度，計算出蓬松性；b)通過牽引電機(jī)(20)驅(qū)動主動輪(16)，卷動牽引繩(18)牽引盤狀負(fù)荷(19)，絨毛試樣被放置于試樣盤(4)上，加上500 g的盤狀負(fù)荷，可測出其蓬松高度，計算出蓬松性；c)單片機(jī)采集三個稱重傳感器(15)在絨毛試樣吸水之前和完全飽和之后的稱重變化量，測出吸水量，通過計數(shù)器記錄試樣吸水時間，水從底部帶孔試樣盤(4)中被絨毛試樣吸收，當(dāng)絨毛試樣吸水完全飽和，測出吸水量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種絨毛漿蓬松性能和吸水性能自動測定儀，包括測定儀主體和控制電路，測定儀主體包括儲水槽，儲水槽為圓形槽結(jié)構(gòu)，儲水槽內(nèi)是吸水槽，吸水槽為直徑小于儲水槽的圓形槽，吸水槽內(nèi)設(shè)有溢水隔板，吸水槽升降調(diào)整部件包括調(diào)整軸、彈簧、彈簧座、聯(lián)軸器、步進(jìn)電機(jī)；水槽上蓋中心圓孔內(nèi)架放試樣盤，環(huán)狀外套的邊沿下平面架放在三個稱重傳感器上；內(nèi)套內(nèi)壁豎直嵌裝的若干組光電傳感器，光電傳感器通過線纜連接到控制電路的單片機(jī)的AD端口；優(yōu)點(diǎn)是，由于測定儀采用吸水槽升降調(diào)整結(jié)構(gòu)的，可有效的控制試樣盤浸水的水位，使測試的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，本儀器具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便等特點(diǎn)，用于實(shí)驗(yàn)，具有廣泛的實(shí)用和推廣價值，可在毛漿特性質(zhì)量指標(biāo)檢測中廣泛使用。
文檔編號G01N5/02GK103018157SQ20121056958
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者李秀平, 李晶, 鄭來云, 王媛 申請人:天津出入境檢驗(yàn)檢疫局工業(yè)產(chǎn)品安全技術(shù)中心