一種涂料粘度測定儀的智能清洗檢控系統(tǒng)及其檢控方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種涂料粘度測定儀的智能清洗檢控系統(tǒng)及其檢控方法。智能清洗檢控系統(tǒng)主要包括涂料粘度測定裝置、清洗廢液流通管道、消泡裝置、濁度測試裝置、通信線路和計算機。檢控方法包括以下步驟：1.啟動光源；2.設置單次清洗水量和清洗壓力；3.啟動涂料粘度測定裝置和濁度測試裝置，從第四遍清洗開始對每一遍清洗的廢液進行三次濁度測定；4.計算機對濁度值數(shù)字信號進行求平均值，并對平均值與系統(tǒng)值計算相對誤差；5.當相對誤差小于5%時清洗結(jié)束；當相對誤差大于5%時，繼續(xù)清洗直到相對誤差小于5%時才結(jié)束清洗。本系統(tǒng)運用透射法在線檢測清洗廢液的濁度并配合設備控制系統(tǒng)，實現(xiàn)自動化智能化清洗操作。
【專利說明】一種涂料粘度測定儀的智能清洗檢控系統(tǒng)及其檢控方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢控技術，特別涉及一種涂料粘度測定儀的智能清洗檢控系統(tǒng)及其檢控方法。本發(fā)明利用了透射光度法在線檢測清洗后廢液的濁度(與廢液中涂料量成正比關系)，并依據(jù)濁度大小智能地控制涂料粘度測定儀循環(huán)清洗的次數(shù)。
【背景技術】
[0002]目前市售所有的涂料粘度測定儀在每次測定結(jié)束后，均需對料桶及管路進行比較徹底清洗以確保下次實驗測定的準確性和精密性，并防止涂料顆粒在儀器料桶及管路壁上的固化、粘附對儀器造成的損壞。盡管某些涂料粘度測定儀具備有人工設定清洗工藝的功能，但洗凈程度是以人眼觀察清洗廢液的混濁情況(即目測濁度)來判斷。由于通常洗凈所需的清洗的次數(shù)較多，所以需要操作人員不斷地對洗后的廢液進行觀察，直到洗凈為止；再者，由于清洗廢液中含有大量細小氣泡，會干擾人眼對廢液潔凈程度的觀察。如此繁瑣、耗時的步驟嚴重影響到操作人員的工作效率和能動性，也會由于人的主觀誤判而對下次實驗檢測的準確性和儀器的維護產(chǎn)生不利的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的首要目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點與不足，提供一種涂料粘度測定儀的智能清洗檢控系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有測量靈敏度高、精度好，量程范圍廣，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)檢測及數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?br> [0004]本發(fā)明的另一目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點與不足，提供一種應用于涂料粘度測定儀的智能清洗檢控系統(tǒng)的檢控方法，該方法可用于在線檢測涂料粘度測定儀清洗廢液的濁度，配合設備控制系統(tǒng)，反饋調(diào)節(jié)清洗工藝，以提高涂料粘度測定儀的工作效率，實現(xiàn)自動化智能化控制，有效克服了目前市場上現(xiàn)有涂料粘度測定儀在上述方面的不足。
[0005]本發(fā)明的首要目的通過下述技術方案實現(xiàn):一種涂料粘度測定儀的智能清洗檢控系統(tǒng)，包括涂料粘度測定裝置、第一清洗廢液流通管道、自動消泡裝置、第二清洗廢液流通管道、第三清洗廢液流通管道、濁度測試裝置、第一通信線路、計算機和第二通信線路；所述涂料粘度測定裝置是涂料粘度的測試裝置也是清洗的對象；清洗廢液從涂料粘度測定裝置排出后，通過第一清洗廢液流通管道進入自動消泡裝置；濁度測試裝置對經(jīng)消泡后的清洗廢液進行濁度的測定，經(jīng)過濁度測試裝置測試后的清洗廢液從第三清洗廢液流通管道排出；涂料粘度測定裝置和計算機之間通過第一通信線路連接，濁度測試裝置和計算機之間通過第二通信線路連接；第一通信線路和第二通信線路用于信號的傳輸，使整個檢控系統(tǒng)構(gòu)成一個控制回路。
[0006]優(yōu)選的，所述的濁度測試裝置包括光源、第一光纖或光路、流動比色皿、第二光纖或光路和光譜儀；所述光源根據(jù)IS07027-1999標準采用峰值波長為860nm的紅外光LED ；光源發(fā)射的光透過流動比色皿后，通過光纖傳遞或直接照射到光譜儀；光譜儀對接受的光信號進行處理，然后將處理好的數(shù)字信號通過第一通信線路送至計算機。[0007]優(yōu)選的，所述的自動消泡裝置為超聲消泡器、縫隙式消泡器、旋流式消泡器、柵式消泡器或變壓力式消泡器；自動消泡裝置對清洗廢液進行消泡處理并控制流量，確保在濁度測量時清洗廢液充滿流動比色皿。
[0008]優(yōu)選的，所述的第一清洗廢液流通管道、第二清洗廢液流通管道和第三清洗廢液流通管道的材質(zhì)為塑膠、橡膠或金屬；所述的流動比色皿與第二清洗廢液流通管道和第三清洗廢液流通管道連接處個平滑連接，流動比色皿采用石英材質(zhì)，尺寸規(guī)格需與清洗廢液流通管道相匹配；所述的流動比色皿可拆卸、可更換；所述計算機接收濁度測試裝置傳輸過來的信號，并對信號進行處理，判斷是否滿足清洗要求，同時通過第二通信線路控制涂料粘度測定裝置進行清洗操作。
[0009]本發(fā)明的另一目的通過下述技術方案實現(xiàn):一種涂料粘度測定儀的智能清洗檢控系統(tǒng)的檢控方法，所述的濁度測試裝置包括光源、第一光纖或光路、流動比色皿、第二光纖或光路和光譜儀；光源發(fā)射的光透過流動比色皿后，通過光纖傳遞或直接照射到光譜儀；光譜儀與計算機通過第一通信線路連接；
[0010]該方法至少包括以下步驟:
[0011]步驟1、當涂料粘度測試結(jié)束，進入設備清洗階段時，通過計算機控制光源啟動；
[0012]步驟2、設置涂料粘度測定裝置的單次清洗水量和清洗壓力；
[0013]步驟3、啟動涂料粘度測定裝置和濁度測試裝置對涂料粘度測定儀進行三遍以上的清洗；從第四遍清洗開始，濁度測試裝置對每一遍清洗的廢液進行三次濁度測定；
[0014]步驟4、計算機接收第一通信線路傳輸來的清洗廢液的濁度值數(shù)字信號，并計算每遍清洗的三次檢測結(jié)果的平均值，然后將該平均值與系統(tǒng)值進行相對誤差運算；
[0015]步驟5、當系統(tǒng)值和實測濁度值平均值的相對誤差小于5%時，清洗結(jié)束；當系統(tǒng)值和實測濁度值平均值的相對誤差大于5%時，繼續(xù)下一遍清洗，直到兩者誤差小于5%時才結(jié)束清洗。
[0016]優(yōu)選的,所述的系統(tǒng)值為自來水或清洗用水的濁度值。
[0017]本發(fā)明的工作原理:本發(fā)明依據(jù)了透射法(即分光光度法)原理，測量原理如下:
[0018]一束特定光譜的平行光通過液體時，一部分被吸收和散射，一部分透過液體。透射法是用一束光通過一定厚度的待測液體并測量待測液中的懸浮微粒對入射光的吸收和散射所引起的透射光強度的衰減量來確定待測液的濁度。
[0019]在透射法中，透射光強度隨液體的濁度增加按指數(shù)形式衰減，光強的衰減程度與水樣的濁度之間的關系可用下式表示:
[0020]It ⑴=g10e-aT，(1)
[0021]在光-電線性轉(zhuǎn)換的條件下得到的電信號:
[0022]St(T)=KIt(T)=KgIcie-aT,(2)
[0023]對(2)式兩邊取對數(shù)，整理得:
[0024]InS=OaT，(3)
[0025]式中C=InKgIci 為常數(shù)。
[0026]式⑴、⑵中，IJT)為濁度T時的透射光強度，St (T)為對應的電信號，10為入射光強度，K為測量電路參數(shù)所決定的常數(shù)，而g、a為測量儀器的幾何參數(shù)和待測液中懸浮微粒的形狀、粒度分布、光譜特性等因素決定的常數(shù)。[0027]根據(jù)式(I)、(2)，可以通過測定通過涂料粘度測定儀的清洗廢液的透射光強度來測量清洗廢液的濁度，式(3)表明所得的電信號的對數(shù)與對應的濁度間呈線性關系。這是所述的濁度測試裝置6的基本原理，如圖1所示。
[0028]如圖2所示，是用一臺透射式濁度計對一組不同清洗次數(shù)的清洗廢液樣品進行測量所得到的Abs-清洗次數(shù)關系曲線，符合朗伯比爾定律。
[0029]在清洗過程中，清洗液與管壁上的殘余涂料溶液發(fā)生傳質(zhì)交換，涂料中的固形物移動到清洗液中，并被清洗液主體溶液洗出。在這一過程中涂料被洗出主要受兩種作用的影響:涂料主要成分在兩種液體中的濃度差擴散作用和清洗液流動而產(chǎn)生的沖刷作用。在實際過程中，由于涂料粘度測定儀的活塞運動速度較慢，因此主要考慮清洗液與殘余涂料溶液的濃度差擴散作用。
[0030]根據(jù)傳質(zhì)動力學的相關知識，在殘余涂料主要成分的靜態(tài)擴散過程中無論其在管壁上的初始濃度是多少，經(jīng)過特定擴散時間后其擴散后的濃度均與擴散前的初始濃度呈一固定比例。即:
【權(quán)利要求】
1.一種涂料粘度測定儀的智能清洗檢控系統(tǒng)，其特征在于，包括涂料粘度測定裝置(1)、第一清洗廢液流通管道(2 )、自動消泡裝置(3 )、第二清洗廢液流通管道(4 )、第三清洗廢液流通管道(5)、濁度測試裝置(6)、第一通信線路(7)、計算機(8)和第二通信線路(9)；所述涂料粘度測定裝置(1)用于涂料粘度的測試；清洗廢液從涂料粘度測定裝置(I)排出后，通過第一清洗廢液流通管道(2)進入自動消泡裝置(3);濁度測試裝置(6)對經(jīng)消泡后的清洗廢液進行濁度的測定，經(jīng)過濁度測試裝置(6)測試后的清洗廢液從第三清洗廢液流通管道(5)排出；涂料粘度測定裝置(I)和計算機(8)之間通過第一通信線路(7)連接，濁度測試裝置(6)和計算機(8)之間通過第二通信線路(9)連接；第一通信線路(7)和第二通信線路(9 )用于信號的傳輸，使整個檢控系統(tǒng)構(gòu)成一個控制回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料粘度測定儀的智能清洗檢控系統(tǒng)，其特征在于，所述的濁度測試裝置(6)包括光源(10)、第一光纖或光路(11)、流動比色皿(12)、第二光纖或光路(13)和光譜儀(14);所述光源(10)根據(jù)IS07027-1999標準采用峰值波長在860nm的紅外光LED ;光源(10)發(fā)射的光透過流動比色皿(12)后，通過光纖傳遞或直接照射到光譜儀(14);光譜儀(14)對接受的光信號進行處理，然后將處理好的數(shù)字信號通過第一通信線路(7)送至計算機(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的涂料粘度測定儀的智能清洗檢控系統(tǒng)，其特征在于，所述的自動消泡裝置(3)為超聲消泡器、縫隙式消泡器、旋流式消泡器、柵式消泡器或變壓力式消泡器；自動消泡裝置(3)對清洗廢液進行消泡處理并控制流量，確保在濁度測量時清洗廢液充滿流動比色皿(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的涂料粘度測定儀的智能清洗檢控系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一清洗廢液流通管道(2)、第二清洗廢液流通管道(4)和第三清洗廢液流通管道(5)的材質(zhì)為塑膠、橡膠或金屬；所述的流動比色皿(12)與第二清洗廢液流通管道(4)和第三清洗廢液流通管道(5 )連接處平滑連接，流動比色皿采用石英材質(zhì)，尺寸規(guī)格需與清洗廢液流通管道相匹配；所述的流動比色皿(12)可拆卸、可更換；所述計算機(8)接收濁度測試裝置(6)傳輸過來的信號，并對信號進行處理，判斷是否滿足清洗要求，同時通過第二通信線路(9)控制涂料粘度測定裝置(I)進行清洗操作。
5.一種權(quán)利要求1所述涂料粘度測定儀的智能清洗檢控系統(tǒng)的檢控方法，其特征在于，所述的濁度測試裝置(6)包括光源(10)、第一光纖或光路(11)、流動比色皿(12)、第二光纖或光路(13)和光譜儀(14);光源(10)發(fā)射的光透過流動比色皿(12)后，通過光纖傳遞或直接照射到光譜儀(14);光譜儀(14)與計算機(8)通過第一通信線路(7)連接； 該方法至少包括以下步驟: 步驟1、當涂料粘度測試結(jié)束，進入設備清洗階段時，通過計算機(8)控制光源(10)啟動； 步驟2、設置涂料粘度測定裝置(I)的單次清洗水量和清洗壓力； 步驟3、啟動涂料粘度測定裝置(I)和濁度測試裝置(6 )對涂料粘度測定儀進行三遍以上的清洗；從第四遍清洗開始，濁度測試裝置(6)對每一遍清洗的廢液進行前、中、后三次濁度測定； 步驟4、計算機(8)接收第一通信線路(7)傳輸來的清洗廢液的濁度值數(shù)字信號，并計算每遍清洗的三次檢測結(jié)果的平均值，然后將該平均值與系統(tǒng)值進行相對誤差運算；步驟5、當系統(tǒng)值和實測濁度值平均值的相對誤差小于5%時，清洗結(jié)束；當系統(tǒng)值和實測濁度值平均值的相對誤差大于5%時，繼續(xù)下一遍清洗，直到兩者誤差小于5%時才結(jié)束清洗。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的涂料粘度測定儀的智能清洗檢控系統(tǒng)的檢控方法，其特征在于，所述步驟4中，所述`的系統(tǒng)值為自來水或清洗用水的濁度值。
【文檔編號】G01N11/00GK103487352SQ201310455281
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】劉道恒, 陳海祥, 胡會超, 辛麗平, 柴欣生 申請人:華南理工大學