本發(fā)明涉及一種鍍錫板酸洗時(shí)滯值試驗(yàn)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，鍍錫板被廣泛應(yīng)用于食品和飲料的包裝領(lǐng)域，諸如啤酒和飲料的易拉罐、食品罐頭、食品包裝瓶蓋等。由于食品質(zhì)量和安全的高要求，鍍錫板需具備較強(qiáng)的耐腐蝕性能。酸洗時(shí)滯試驗(yàn)是評(píng)價(jià)鍍錫板鋼基板耐腐蝕性能的試驗(yàn)方法，該試驗(yàn)方法的酸洗時(shí)滯值是將鍍錫板進(jìn)行脫錫，然后浸入一定溫度和一定濃度的酸溶液中，測(cè)定其達(dá)到穩(wěn)定的鐵溶解速度（或氫氣析出速度）之前所經(jīng)過的時(shí)間，其英文縮寫為PLV。據(jù)統(tǒng)計(jì)，PLV值大的鋼基板制成的鍍錫板罐頭（指內(nèi)表面不涂漆的罐頭，主要是酸性食品罐頭），其貯存壽命比較短。即能迅速達(dá)到一定的酸洗速度的鋼基板，其耐蝕性好。也就是說，PLV值小，耐蝕性好 。因此，通過PLV試驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)鍍錫板酸洗時(shí)滯值進(jìn)行有效地檢測(cè)，顯得十分必要。

目前大多鍍錫板酸洗時(shí)滯值試驗(yàn)系統(tǒng)基本上為非標(biāo)產(chǎn)品，且產(chǎn)品種類很少，自動(dòng)化水平較低，影響了對(duì)鍍錫板鋼基板的準(zhǔn)確評(píng)介，導(dǎo)致食品質(zhì)量和安全存在一定的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鍍錫板酸洗時(shí)滯值試驗(yàn)系統(tǒng)及方法，本試驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)鍍錫板鋼基板純凈度的準(zhǔn)確測(cè)試，有效增強(qiáng)試驗(yàn)的自動(dòng)化程度，提高試驗(yàn)效率；本方法基于計(jì)算機(jī)控制，操作簡(jiǎn)單，提高了酸洗時(shí)滯值的試驗(yàn)精度，保證了食品質(zhì)量和安全。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明鍍錫板酸洗時(shí)滯值試驗(yàn)系統(tǒng)包括恒溫槽、酸洗裝置、檢測(cè)單元和計(jì)算機(jī)控制模塊，所述酸洗裝置包括設(shè)有出氣管的酸洗瓶、進(jìn)樣控制閥、驅(qū)動(dòng)泵和失電型電磁鐵，所述酸洗瓶設(shè)于所述恒溫槽內(nèi)，所述進(jìn)樣控制閥設(shè)于所述酸洗瓶進(jìn)口端，所述驅(qū)動(dòng)泵控制所述進(jìn)樣控制閥的開閉，所述失電型電磁鐵位于所述進(jìn)樣控制閥上方，所述檢測(cè)單元檢測(cè)所述酸洗瓶出氣管的氫氣壓力并且傳輸至所述計(jì)算機(jī)控制模塊，所述計(jì)算機(jī)控制模塊分別控制所述恒溫槽溫度、驅(qū)動(dòng)泵和失電型電磁鐵的動(dòng)作。

進(jìn)一步，所述恒溫槽包括水槽、溫度控制模塊、電加熱棒、攪拌器和溫度采集顯示模塊，所述電加熱棒和攪拌器分別設(shè)于所述水槽內(nèi)，所述溫度控制模塊控制所述電加熱棒和攪拌器的啟閉，所述溫度采集顯示模塊實(shí)時(shí)采集和顯示所述水槽的溫度。

進(jìn)一步，所述檢測(cè)單元包括壓力傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)所述酸洗瓶出氣管的氫氣壓力信號(hào)并且傳輸至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將模擬氫氣壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳輸至所述計(jì)算機(jī)控制模塊。

一種鍍錫板酸洗時(shí)滯值試驗(yàn)方法包括如下步驟：

步驟一、計(jì)算機(jī)控制模塊控制恒溫槽溫度在90±1℃；

步驟二、將鍍錫板樣品置于失電型電磁鐵，在計(jì)算機(jī)控制模塊的控制下失電型電磁鐵通電消磁，樣品自由下落；計(jì)算機(jī)控制模塊控制驅(qū)動(dòng)泵動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)泵控制進(jìn)樣控制閥打開，鍍錫板樣品落入酸洗瓶，計(jì)算機(jī)控制模塊控制驅(qū)動(dòng)泵動(dòng)作使進(jìn)樣控制閥關(guān)閉；

步驟三、鍍錫板樣品在酸洗瓶中與酸溶液快速反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，計(jì)算機(jī)控制模塊設(shè)定鍍錫板樣品位于酸洗瓶中的反應(yīng)時(shí)間和檢測(cè)單元信號(hào)的采集時(shí)間，鍍錫板樣品與酸溶液反應(yīng)時(shí)間達(dá)到設(shè)定的反應(yīng)時(shí)間后，計(jì)算機(jī)控制模塊在采集時(shí)間周期內(nèi)采集檢測(cè)單元信號(hào)；

步驟四、計(jì)算機(jī)控制模塊儲(chǔ)存采集的檢測(cè)單元信號(hào)并且根據(jù)檢測(cè)單元信號(hào)數(shù)據(jù)繪制鍍錫板樣品酸洗時(shí)滯曲線，計(jì)算得到酸洗時(shí)滯值。

進(jìn)一步，計(jì)算機(jī)控制模塊根據(jù)溫度采集顯示模塊采集的恒溫槽溫度信號(hào)，通過溫度控制模塊控制電加熱棒和/或攪拌器開啟或關(guān)閉，控制恒溫槽溫度在90±1℃，恒溫槽的實(shí)時(shí)溫度通過溫度采集顯示模塊顯示。

由于本發(fā)明鍍錫板酸洗時(shí)滯值試驗(yàn)系統(tǒng)及方法采用了上述技術(shù)方案，即本系統(tǒng)的酸洗瓶設(shè)于恒溫槽內(nèi)，進(jìn)樣控制閥設(shè)于酸洗瓶進(jìn)口端，驅(qū)動(dòng)泵控制進(jìn)樣控制閥的開閉，失電型電磁鐵位于進(jìn)樣控制閥上方，檢測(cè)單元檢測(cè)酸洗瓶出氣管的氫氣壓力并且傳輸至計(jì)算機(jī)控制模塊，計(jì)算機(jī)控制模塊分別控制恒溫槽溫度、驅(qū)動(dòng)泵和失電型電磁鐵的動(dòng)作。本方法由計(jì)算機(jī)控制模塊控制恒溫槽溫度，鍍錫板樣品通過失電型電磁鐵通電消磁后自由下落，驅(qū)動(dòng)泵控制進(jìn)樣控制閥打開，鍍錫板樣品落入酸洗瓶，然后進(jìn)樣控制閥關(guān)閉；鍍錫板樣品與酸溶液反應(yīng)，計(jì)算機(jī)控制模塊采集檢測(cè)單元信號(hào)并繪制酸洗時(shí)滯曲線，計(jì)算得到酸洗時(shí)滯值。本試驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)鍍錫板鋼基板純凈度的準(zhǔn)確測(cè)試，有效增強(qiáng)試驗(yàn)的自動(dòng)化程度，提高試驗(yàn)效率；本方法基于計(jì)算機(jī)控制，操作簡(jiǎn)單，提高了酸洗時(shí)滯值的試驗(yàn)精度，保證了食品質(zhì)量和安全。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

圖1為本發(fā)明鍍錫板酸洗時(shí)滯值試驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明鍍錫板酸洗時(shí)滯值試驗(yàn)方法的原理框圖。

具體實(shí)施方式

本試驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)施例如圖1所示，本發(fā)明鍍錫板酸洗時(shí)滯值試驗(yàn)系統(tǒng)包括恒溫槽3、酸洗裝置、檢測(cè)單元2和計(jì)算機(jī)控制模塊1，所述酸洗裝置包括設(shè)有出氣管42的酸洗瓶41、進(jìn)樣控制閥44、驅(qū)動(dòng)泵45和失電型電磁鐵43，所述酸洗瓶41設(shè)于所述恒溫槽3內(nèi)，所述進(jìn)樣控制閥44設(shè)于所述酸洗瓶41進(jìn)口端，所述驅(qū)動(dòng)泵45控制所述進(jìn)樣控制閥44的開閉，所述失電型電磁鐵43位于所述進(jìn)樣控制閥43上方，所述檢測(cè)單元2檢測(cè)所述酸洗瓶41出氣管42的氫氣壓力并且傳輸至所述計(jì)算機(jī)控制模塊1，所述計(jì)算機(jī)控制模塊1分別控制所述恒溫槽3溫度、驅(qū)動(dòng)泵45和失電型電磁鐵43的動(dòng)作。

優(yōu)選的，所述恒溫槽3包括水槽31、溫度控制模塊32、電加熱棒35、攪拌器33和溫度采集顯示模塊34，所述電加熱棒35和攪拌器33分別設(shè)于所述水槽31內(nèi)，所述溫度控制模塊32控制所述電加熱棒35和攪拌器33的啟閉，所述溫度采集顯示模塊34實(shí)時(shí)采集和顯示所述水槽31的溫度。

優(yōu)選的，所述檢測(cè)單元2包括壓力傳感器22和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊21，所述壓力傳感器22實(shí)時(shí)檢測(cè)所述酸洗瓶41出氣管42的氫氣壓力信號(hào)并且傳輸至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊21，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊21將模擬氫氣壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳輸至所述計(jì)算機(jī)控制模塊1。

如圖2所示，一種鍍錫板酸洗時(shí)滯值試驗(yàn)方法包括如下步驟：

步驟一、計(jì)算機(jī)控制模塊控制恒溫槽溫度在90±1℃；

步驟二、將鍍錫板樣品置于失電型電磁鐵，在計(jì)算機(jī)控制模塊的控制下失電型電磁鐵通電消磁，樣品自由下落；計(jì)算機(jī)控制模塊控制驅(qū)動(dòng)泵動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)泵控制進(jìn)樣控制閥打開，鍍錫板樣品落入酸洗瓶，計(jì)算機(jī)控制模塊控制驅(qū)動(dòng)泵動(dòng)作使進(jìn)樣控制閥關(guān)閉，避免酸洗瓶中氫氣泄漏；

步驟三、鍍錫板樣品在酸洗瓶中與酸溶液快速反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，計(jì)算機(jī)控制模塊設(shè)定鍍錫板樣品位于酸洗瓶中的反應(yīng)時(shí)間和檢測(cè)單元信號(hào)的采集時(shí)間，鍍錫板樣品與酸溶液反應(yīng)時(shí)間達(dá)到設(shè)定的反應(yīng)時(shí)間后，計(jì)算機(jī)控制模塊在采集時(shí)間周期內(nèi)采集檢測(cè)單元信號(hào)；

步驟四、計(jì)算機(jī)控制模塊儲(chǔ)存采集的檢測(cè)單元信號(hào)并且根據(jù)檢測(cè)單元信號(hào)數(shù)據(jù)繪制鍍錫板樣品酸洗時(shí)滯曲線，計(jì)算得到酸洗時(shí)滯值。

優(yōu)選的，計(jì)算機(jī)控制模塊根據(jù)溫度采集顯示模塊采集的恒溫槽溫度信號(hào)，通過溫度控制模塊控制電加熱棒和/或攪拌器開啟或關(guān)閉，控制恒溫槽溫度在90±1℃，恒溫槽的實(shí)時(shí)溫度通過溫度采集顯示模塊顯示。

本發(fā)明中恒溫槽的作用是提供酸洗裝置一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的酸洗環(huán)境，讓酸洗裝置在90±1℃的水溫中工作。酸洗裝置的作用是提供鍍錫板樣品有效的酸洗功能，失電型電磁鐵由可消磁的磁性材料制成，磁性由計(jì)算機(jī)控制模塊控制，進(jìn)樣控制閥由快速開閉閥制成，快速開閉閥由可正反轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)泵控制開或閉，酸洗瓶由玻璃制成，通常內(nèi)盛鹽酸，當(dāng)鍍錫板樣品放入后，鹽酸與鍍錫板樣品快速反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，氫氣通過出氣管傳輸?shù)綁毫鞲衅?，鍍錫板樣品從開始與鹽酸反應(yīng)到鐵均勻析出之間的時(shí)間，就代表酸洗時(shí)滯值。檢測(cè)單元的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊可采用ADAM4117芯片構(gòu)成，檢測(cè)單元的作用是將氫氣壓力轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，供計(jì)算機(jī)控制模塊繪制酸洗時(shí)滯曲線，并計(jì)算酸洗時(shí)滯值。

計(jì)算機(jī)控制模塊的作用是控制整個(gè)鍍錫板酸洗時(shí)滯值試驗(yàn)系統(tǒng)，其一是控制鍍錫板樣品進(jìn)樣，當(dāng)接收到開始試驗(yàn)指令時(shí)，控制失電型電磁鐵通電消磁，讓樣品自由下落；同時(shí)通過驅(qū)動(dòng)泵控制進(jìn)樣控制閥快速打開，讓鍍錫板樣品快速進(jìn)入酸洗瓶，然后計(jì)算機(jī)控制模塊再次控制進(jìn)樣控制閥快速關(guān)閉，防止反應(yīng)過程中氫氣泄漏；其二是采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)控制模塊準(zhǔn)時(shí)采集來自檢測(cè)單元的氫氣壓力信號(hào)，檢測(cè)單元通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)控制模塊可接收的數(shù)字信號(hào)；其上是檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理，計(jì)算機(jī)控制模塊將酸洗試驗(yàn)所得到數(shù)據(jù)繪制成酸洗時(shí)滯曲線，并計(jì)算得到酸洗時(shí)滯值，同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)的貯存和輸出等處理。