CN102608276A - 测量建筑材料烟毒性的转笼装置及其自动测速方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测量建筑材料烟毒性的转笼装置及其自动测速方法，该装置包括两个圆形转轮(1)、转轴(6)、36根辐条(2)、两个支撑架(8)、底座(9)，两个圆形转轮分别安装在转轴(6)上，用锁紧螺丝(5)固定在转轴的两端，转轴的两端分别搭在支撑架(8)的半圆形的轴套(7)上，可自由转动，两个支撑架(8)固定在底座(9)上，转轮的圆周之处，均匀分布36个圆孔用于安装36根辐条，转轮均匀开18个扇形孔，其特征在于，该装置还包括一光电开关(11)，所述光电开关(11)安置于辐条较长一端的支撑架的中央部分的一个孔中。本发明能够通过自动测速方法获得转笼装置的转速，自动计数，对于提高利用转笼装置进行建筑材料烟毒性测量的精度提高非常有效。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料毒性检测设备，特别是涉及一种基于建筑材料和物质的有毒性能实验的烟毒性转笼装置。
背景技术
建筑领域的保温材料、建筑材料，室内外装修材料和相关物质的有毒性能与人民生活和建筑质量密切相关，由于材料在一定温度的作用下，会产生有毒气体，不同材料产生的有毒气体不同，同一材料不同温度下产生的毒气也不同，建筑材料、装修材料与相关物质产生的气体量值，是区别材料特性的重要依据，建筑材料烟毒性转笼装置是检测材料烟毒性的重要部件，但是其在测量中的使用方法目前仍然很原始，现有的一些测量转笼仍然采用人工读秒测量转速，极不准确，所以本发明研发了全自动测量建筑材料烟毒性装置，具有自动计时、计算、自动分级，提高了测量精度和分级的准确程度，更符合材料的实际情况，根据测量数据对材料进行分级，为建筑部门和装修单位提供有效数据，确保建设与装修质量，保障人民健康。
发明内容
基于上述现有技术，本发明提出一种测量建筑材料烟毒性的转笼装置及其自动测速方法，利用以光电开关为核心的自动测速功能设计，实现了转笼装置的全自动化速度控制。
本发明提出的一种测量建筑材料烟毒性的转笼装置，该装置包括两个圆形转轮1、转轴6、36根辐条2、两个支撑架8、底座9，两个圆形转轮分别安装在转轴6上，用锁紧螺丝5固定在转轴的两端，转轴6的两端分别搭在支撑架8的半圆形的轴套7上，可自由转动，两个支撑架8固定在底座9上，转轮的圆周之处，均匀分布36个圆孔3用于安装36根辐条2，转轮均匀开18个扇形孔4，该转笼装置还包括测速单元，所述测速单元包括一光电开关11，所述光电开关11设置于辐条较长一端的支撑架的中央部分的一个孔中，所述光电开关11的发光二极管12设置于上方，接收光电管13设置于下方，光电开关底座有4根引线14和15，其中两根引线14连接5V电源与地，作为发光二极管电源，另外两根引线15为输出信号，作为接收光电管引线，接收光电管的输出端与单片机的IO口连接或计算机的USB口连接；当转笼转动时，辐条直径为Φ2长度为8mm的那一端通过光电开关，挡住光电二极管发出的光，接收光电管接收不到光信号，输出为0V，单片机采集信号为“0”，当转笼辐条转过去后，有光信号通过，接收光电管接收到信号为5V，单片机采集信号为“1”，转笼连续转动，单片机连续采集“0”和“1”信号，当转笼转动一周时，将采集到36组“0”和“1”，实验开始时，同时开始计时，计时精确到0.1秒，根据采集到“0”和“1”的数目，单片机可以自动计算出转笼的转速。
所述转轴6的两端分别设置两个端面作为挡，靠近挡的两端分别为两个长螺丝扣，转轴的最外两端为光杠。
所述支撑架中央部分的孔的尺寸为6mm×15mm，该孔距离支撑架8的底部有13.5mm，距离支撑架8顶部有36.5mm。
所述转笼装置的转轴6中央部分为直径Φ4，长度26mm，两端各端面Φ8，端面宽度为1.5mm的挡，端面距离为26mm；靠档的一端为长度5mm的螺丝扣，另一端为长度10mm的螺丝扣；最外两端为Φ3，长度5.5mm的光杠，作为滑动摩擦的轴，转轴总长度为55mm。
所述辐条2中央部分为Φ3，长度为29mm；一端为Φ2，长度为3mm；另一端为Φ2，长度8mm，辐条总长度为40mm；
所述辐条2中的其中3根的中央部分为Φ3mm，长度24mm，一端为Φ2mm，长度3mm，另一端为Φ2mm，长度13mm，总长度40mm，较长的一端放置压缩弹簧10，内径Φ2.1mm，长度10mm，可以压缩小于5mm，该3根辐条用于根据需要进行拆卸与安装。
所述转轮、转轴、辐条、支撑架和底座全部用硬质合金铝制作，其中两个转轮、一个转轴和36根辐条质量总计为50-60克。
所述测速单元用计数器计量36根辐条为一周，每周360度，转动一周时间为t，计量辐条数为n，计算出转笼的速度为v为：
v＝n/(36×t)
时间t用秒计，则转速单位为转数/秒。
本发明还提出了一种测量建筑材料烟毒性的转笼装置的自动测速方法，包括以下步骤：当转笼转动时，辐条直径为Φ2长度为8mm，通过光电开关，挡住光电二极管发出的光，接收光电管接收不到光信号，输出为0V，单片机采集信号为“0”，当转笼辐条转过去后，有光信号通过，光电接收器接收到信号为5v，单片机采集信号为“1”，转笼连续转动，单片机连续采集“0”和“1”信号，当转笼转动一周时，将采集到36组“0”和“1”，实验开始时，同时开始计时，计时精确到0.1秒，根据采集到“0”和“1”的数目，单片机可以自动计算出转笼的转速。
所述测速单元设定计数器计量36根辐条为一周，每周360度，转动一周时间为t，计量辐条数为n，计算出转笼的速度为v为：
v＝n/(36×t)
时间t用秒计，则转速单位为转数/秒。
与现有技术相比，本发明能够通过自动测速方法获得转笼装置的转速，自动计数，对于提高利用转笼装置进行建筑材料烟毒性测量的精度提高非常有效，并且，灵活的辐条设计，可以方便地进行实验对象的更换，设计灵活，使用方便。
附图说明
图1本发明的测量建筑材料烟毒性转笼装置结构图；
图2测量建筑材料烟毒性转笼装置之转轴结构图；
图3测量建筑材料烟毒性转笼装置之辐条结构图；
图4测量建筑材料烟毒性转笼装置之三根特殊辐条结构图；
图5-图7分别为转轴、辐条、三根特殊辐条的尺寸图；
图8测量建筑材料烟毒性转笼装置之支撑架结构图；
图9测量建筑材料烟毒性转笼装置之底座结构图；
图10测量建筑材料烟毒性转笼装置之电子开关结构图。
其中：1、圆形转轮，2、辐条，3、孔，4、扇形孔，5、锁紧螺丝，6、轴，7、轴套，8、支撑架、9、底座、10、压缩弹簧，11、光电开关，12、发光二极管，13、接收光电管，14、15、光电开关底座引线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1-6所示，本发明的测量建筑材料烟毒性的转笼装置包括两个圆形转轮1、转轴6、36根辐条3、两个支撑架8、底座9和光电开关11，两个圆形转轮1厚度为1mm，分别安装在转轴6上，用锁紧螺丝5固定在转轴的两端，转轴6的两端分别搭在支撑架8的半圆形的轴套7上，可以自由转动，支撑架8固定在底座9上，转轮、转轴、辐条、支撑架和底座全部用硬质合金铝制作，其中两个转轮、一个转轴和36根辐条质量总计为50-60克，电子开关11安装在其中辐条较长一端的支撑架之一的中央部位。
在转轮直径Φ93mm的圆周之处，均匀分布36个Φ2mm的圆孔3，用于安装36根辐条，转轮均匀开18个扇形孔4，扇形孔4的内边缘半径为R20，外边缘半径为R85，扇形孔的距离为3mm。
如图2所示，转笼装置的转轴中央部分为直径Φ4，长度26mm，两端各有Φ8的端面，端面宽度为1.5mm的挡，端面距离26mm；靠档的一端为M5，长度5mm的螺丝扣，另一端为M5，长度10mm的螺丝扣；最外两端为Φ3，长度5.5mm的光杠，作为滑动摩擦的轴，转轴总长度为55mm。
如图3所示，转笼装置辐条3共有36根，辐条中央部分为Φ3，长度为29mm；一端为Φ2，长度为3mm；另一端为Φ2，长度8mm，辐条总长度为40mm；如图5所示，辐条中的其中3根的中央部分为Φ3mm，长度24mm，一端为Φ2mm，长度3mm，另一端为Φ2mm，长度13mm，总长度40mm，较长的一端放置压缩弹簧10，内径Φ2.1mm，长度10mm，可以压缩小于5mm，该3根辐条可以根据需要进行拆卸与安装，以便放置供试验的小动物。
如图5所示，在转笼辐条较长一端的支撑架的中央部分，距离支撑架底部13.5mm，距离支撑顶部36.5mm，将光电开关11安装在6mm×15mm的孔中。
如图6所示，底座上有四个螺纹孔，其A向剖视如图所示形状，锁紧螺丝穿过螺纹孔，将两个支撑架固定在底座上。
如图7所示，光电开关11的发光二极管12在上面，接收光电管13在下面，光电开关底座有4根引线14和15，其中两根14连接5v电源与地，另外两根15为输出信号，是接收光电管引线，接收光电管的输出端与单片机的IO口连接或计算机的USB口连接。
有了上述的结构，可使用计算机和PLC模块(可编程逻辑控制器)进行可视化的自动测速和分级。
本发明的自动测速方法，包括以下步骤：当转笼转动时，辐条直径为Φ2长度为8mm的那一端通过光电开关，挡住光电二极管发出的光，接收光电管接收不到光信号，输出为0V，单片机采集信号为“0”，当转笼辐条转过去后，有光信号通过，接收光电管接收到信号，输出为5V，单片机采集信号为“1”，转笼连续转动，单片机连续采集“0”和“1”信号，当转笼转动一周时，将采集到36组“0”和“1”，实验开始时，同时开始计时，计时精确到0.1秒，根据采集到“0”和“1”的数目，单片机可以自动计算出转笼的转速。
Claims (10)
1.一种测量建筑材料烟毒性的转笼装置，该装置包括两个圆形转轮(1)、转轴(6)、36根辐条(2)、两个支撑架(8)、底座(9)，两个圆形转轮分别安装在转轴(6)上，用锁紧螺丝(5)固定在转轴上，转轴(6)的两端分别搭在支撑架(8)的半圆形的轴套(7)上，可自由转动，两个支撑架(8)固定在底座(9)上，转轮的圆周之处，均匀分布36个圆孔(3)，用于安装36根辐条，转轮均匀开18个扇形孔(4)，其特征在于，该转笼装置还包括测速单元，所述测速单元包括一光电开关(11)，所述光电开关(11)设置于辐条较长一端的支撑架的中央部分的一个孔中，所述光电开关(11)的发光二极管(12)设置于上方，接收光电管(13)设置于下方，光电开关底座有4根引线(14)和(15)，其中两根引线(14)连接5V电源与地，作为发光二极管电源，另外两根引线(15)为输出信号，作为接收光电管引线，接收光电管的输出端与单片机的IO口连接或计算机的USB口连接；当转笼转动时，辐条直径为Φ2长度为8mm的那一端通过光电开关，挡住光电二极管发出的光，接收光电管接收不到光信号，输出为0V，单片机采集信号为“0”，当转笼辐条转过去后，有光信号通过，接收光电管接收到光信号，输出为5V，单片机采集信号为“1”，转笼连续转动，单片机连续采集“0”和“1”信号，当转笼转动一周时，将采集到36组“0”和“1”，实验开始时，同时开始计时，计时精确到0.1秒，根据采集到“0”和“1”的数目，单片机可以自动计算出转笼的转速。
2.如权利要求1所述的测量建筑材料烟毒性的转笼装置，其特征在于，所述转轴(6)的两端分别设置两个端面作为挡，靠近挡的两端分别为两个长螺丝扣，转轴的最外两端为光杠。
3.如权利要求1所述的测量建筑材料烟毒性的转笼装置，其特征在于，所述支撑架中央部分的孔的尺寸为6mm×15mm，该孔距离支撑架(8)的底部有13.5mm，距离支撑架(8)顶部有36.5mm。
4.如权利要求2所述的测量建筑材料烟毒性的转笼装置，其特征在于，所述转笼装置的转轴(6)中央部分为直径Φ4，长度26mm，两端各端面Φ8，端面宽度为1.5mm的挡，端面距离为26mm；靠档的一端为长度5mm的螺丝扣，另一端为长度10mm的螺丝扣；最外两端为Φ3，长度为5.5mm的光杠，作为滑动摩擦的轴，转轴总长度为55mm。
5.如权利要求1所述的测量建筑材料烟毒性的转笼装置，其特征在于，所述辐条(2)中央部分为Φ3，长度为29mm；一端为Φ2，长度为3mm；另一端为Φ2，长度8mm，辐条总长度为40mm。
6.如权利要求1所述的测量建筑材料烟毒性的转笼装置，其特征在于，所述辐条(2)中的其中3根的中央部分为Φ3mm，长度24mm，一端为Φ2mm，长度3mm，另一端为Φ2mm，长度13mm，总长度40mm，较长的一端放置压缩弹簧10，内径Φ2.1mm，长度10mm，可以压缩小于5mm，该3根辐条用于根据需要进行拆卸与安装。
7.如权利要求1所述的测量建筑材料烟毒性的转笼装置，其特征在于，所述转轮、转轴、辐条、支撑架和底座全部用硬质合金铝制作，其中两个转轮、一个转轴和36根辐条质量总计为50-60克。
8.如权利要求1所述的测量建筑材料烟毒性的转笼装置，其特征在于，所述测速单元用计数器计量，36根辐条为一周，每周360度，转动一周时间为t，计量辐条数为n，计算出转笼的速度为v为：
v＝n/(36×t)
时间t单位为秒，转速单位为转数/秒。
9.如权利要求1所述的测量建筑材料烟毒性的转笼装置的自动测速方法，包括以下步骤：当转笼转动时，辐条直径为Φ2长度为8mm的那一端通过光电开关，挡住光电二极管发出的光，接收光电管收不到光信号，输出为0V，单片机采集信号为“0”，当转笼辐条转过去后，有光信号通过，接收光电管接收到光信号，输出为5V，单片机采集信号为“1”，转笼连续转动，单片机连续采集“0”和“1”信号，当转笼转动一周时，将采集到36组“0”和“1”，实验开始时，同时开始计时，计时精确到0.1秒，根据采集到“0”和“1”的数目，单片机可以自动计算出转笼的转速。
10.如权利要求9所述的测量建筑材料烟毒性的转笼装置的自动测速方法，其特征在于，所述测速单元设定计数器计量36根辐条为一周，每周360度，转动一周时间为t，计量辐条数为n，计算出转笼的速度为v为：
v＝n/(36×t)
时间t单位为秒，转速单位为转数/秒。
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