CN104406884A - 水分蒸发速率测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水分蒸发速率测试仪，包括具有基板的底座；可转动地安装于基板的中心轴；可转动地安装到中心轴试样架转盘；固定于试样架转盘上的试样架，每个试样架包括竖直地安装到试样架转盘的两根支撑柱及一根用于挂载试样的试样挂杆，两根支撑柱的上端设有第一凹位用于承载试样挂杆的两端；位于试样架上方的称量装置，称量装置包括两个U状挂钩，两个U状挂钩的顶部设有第二凹位用于承接试样挂杆以进行称量；用于升降试样架转盘的升降装置，试样架转盘朝基板下降时，试样挂杆从支撑柱转移到U状挂钩以便于称量；试样架转盘相对于基板上升时，支撑柱从U状挂钩承接试样挂杆。该水分蒸发速率测试仪能够自动称量，提高测试结果的准确性和可靠性。

Description

水分蒸发速率测试仪

【技术领域】

本发明涉及检测领域，更具体地，涉及一种水分蒸发速率测试仪。 

【背景技术】

纺织品检测领域，水分蒸发速率是纺织品吸湿速干性能中速干性的测试项目之一。在测试时，需要测量某种浸泡过水的试样随着时间推移的重量变化，然后计算出水分蒸发速率。目前操作过程需要人工去完成，并人工去计算，耗用的人力较多。此外，每次测量的间隔时间的准确度依赖于操作的人、称量的准确度也依赖于操作的人，影响水分蒸发速率的测试结果的准确性和可靠性。 

为此，亟需一种改进的方案。 

【发明内容】

一种水分蒸发速率测试仪，其特征在于，包括： 

底座，所述底座具有基板； 

可转动地安装于所述基板的中心轴，所述中心轴套设有第一驱动轮，所述第一驱动轮可随着中心轴转动； 

安装到所述中心轴并可绕着中心轴转动的试样架转盘，所述试样架转盘的毂部套装到所述第一驱动轮并与所述第一驱动轮啮合； 

固定于所述试样架转盘上的试样架，每个试样架包括竖直地安装到所述试样架转盘的两根支撑柱以及一根用于挂载试样的试样挂杆，所述两根支撑柱的上端设有第一凹位用于承载所述试样挂杆的两端； 

位于试样架上方的称量装置，所述称量装置包括具有伸向所述试样架转盘的称量杆、连接到称量杆下端的横杆、安装到所述横杆两端的两个U状挂钩；所述U状挂钩包括弯卷成U状的长臂与短臂，所述两个U状挂钩的短臂互相靠近使两个短臂的距离小于所述试样挂杆的长度且所述两个长臂的距离大于所述试样挂杆的长度；所述短臂的顶部设有第二凹位用于承接所述试样挂杆； 

用于升降所述试样架转盘的升降装置，所述试样架转盘朝所述基板下降时，所述支撑柱随着所述试样架转盘下降将所述试样挂杆从所述支撑柱转移到所述U状挂钩以便于称量装置称量；所述试样架转盘相对于所述基板上升时，所述支撑柱随着所述试样架转盘上升从所述U状挂钩承接所述试样挂杆。 

作为一种优选方案，所述中心轴的下端安装有从动齿轮；所述水分蒸发速率测试仪还包括转动驱动装置，所述转动驱动装置包括转动电机和第一传动机构，所述转动电机通过所述第一传动机构驱动所述从动齿轮。 

作为一种优选方案，所述试样架为两个以上；所述两个以上试样架围绕所述中心轴均匀分布，且每个试样架的试样挂杆的方向与所述中心轴的径向重合。 

作为一种优选方案，所述第一传动机构包括与转动电机输出轴连接的主动轮以及与所述主动轮、中心轴的从动齿轮啮合的传动装置。 

作为一种优选方案，所述升降装置包括穿过所述基板的至少三根升降杆以及用于驱动所述至少三根升降杆的升降电机；所述升降杆的顶部安装有滚动轮用于滚动支持所述试样架转盘；所述至少三根升降杆在所述升降电机的驱动下相对于基板上升或下降从而促使所述试样架转盘相对于所述基板上升或下降。 

作为一种优选方案，所述升降电机通过第二传动机构驱动所述至少三根升降杆；所述第二传动机构包括安装到所述升降电机输出轴的主动齿轮、与所述主动齿轮啮合的传动杆、被所述传动杆驱动的联动板；所述至少三根升降杆的下端安装到所述联动板并随着所述联动板升降。 

作为一种优选方案，所述试样架的数量为五个，所述五个试样架(410)围着所述中心轴均匀隔开。 

作为一种优选方案，所述水分蒸发速率测试仪还包括：用于检测所述试样架转盘的转动位置的定位装置，所述定位装置包括设置到所述试样架转盘上方的感应器以及设置到所述试样架转盘的定位块。 

作为一种优选方案，所述水分蒸发速率测试仪还包括：与所述称量装置连接的数据收集及处理装置，所述数据收集及处理装置用于采集称量数据，绘制时间-蒸发量曲线或时间-蒸发率曲线，计算并导出结果。 

作为一种优选方案，所述底座与称量部之间具有用于支撑所述称量部的多 孔栏板，所述多孔栏板围设在所述试样架转盘的外周。 

【附图说明】

图1为本发明水分蒸发速率测试仪的结构示意图； 

图2为图1所示的转动驱动装置及升降装置的结构示意图； 

图3为图1所示的称量装置及试样架的结构示意图； 

图4为图1所示的定位装置的结构示意图； 

图5为图3所示的称量装置的两个U状挂钩的左(右)视图； 

图6为图1所示的中心轴的结构示意图。 

【具体实施方式】

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，由以下结合附图与具体实施方式对本发明的详述得到更进一步的了解。 

参考图1至图5，本发明提供的水分蒸发速率测试仪主要包括：底座100；位于底座100之上并安装到底座100的称量部300、位于底座100与称量部300之间的试样挂载部200。 

底座100包括水平的基板102、垂直地安装到基板102并可以相对于基板102转动的中心轴180、位于基板102下方用于驱动中心轴180的转动装置110、用于升降试样挂载部200的升降装置120。 

称量部300包括水平的面板302、安装到面板302的称量装置500。本实施例中，称量装置500为天平，天平的称量杆520穿过面板302伸入试样挂载部200。具体地，称量杆520的下端与水平的横杆530连接形成倒T形。横杆530的两端都设有U状的朝内弯曲的挂钩530a(参考图5)。图5是从图3所示的试样夹具410d平视U状挂钩530a的示意图，如图5所示，挂钩530a由片材弯卷而成，包括形成U状的长臂531与短臂533，短臂533的顶部设有下凹承接位535。 

试样挂载部200包括转盘202、安装到转盘202的若干试样架410。每个试样架410均具有垂直地固定到转盘202的两根支撑柱410a和搭接在两根支撑柱410a上端的试样挂杆410b。优选地，支撑柱410a的顶端也设有下凹的承接位用于承载试样挂杆410b的端部。 

具体地，如图2所示，所述转动装置110包括转动电机111、安装到电机111输出轴的驱动齿轮112a及与驱动齿轮112a啮合的传动带112b。中心轴180的下端安装有从动齿轮112c，从动齿轮112c与传动带112b啮合，从而接收电机111的驱动，从而带动中心轴180转动。优选地，所述转动电机111为步进电机，以便于精确控制转动角度。 

参考图1、图2和图6，中心轴180通过轴承安装到基板102、面板302，并与基板102、面板302垂直，且能够在电机111的驱动下绕着自己的中心轴转动。本实施例中，中心轴180的下端，在基板102的两侧分别安装有从动齿轮112c以及驱动轮180a，其中，从动齿轮112c通过传动带112接收电机111的输出从而带动中心轴180转动。驱动轮180a随着中心轴180转动，用于驱动转盘202。转盘202的毂部安装到驱动轮180a，毂部相当于一个齿圈与驱动轮180a啮合，从而可以在驱动轮180a的驱动下随着中心轴180转动。 

所述升降装置120包括升降电机121、穿过基板102的至少三个升降杆122、以及第二传动机构123，所述升降电机121通过第二传动机构123控制两个升降杆122的相对于基板上下运动。所述第二传动机构123包括与升降电机轴121连接的输出轮123a、与输出轮123a啮合的传动杆123b、被传动杆123b驱动的联动板123c。上述升降杆122的下端安装得联动板123c，当联动板123c被传动杆123b驱动而上下运动时，升降杆122也将上下运动，从而导致转盘202及其上的试样架410也上下运动。具体地，当所述升降杆122上升时，则将位于升降杆122顶端的试样架转盘202顶起，当升降杆122下降时，则试样架转盘202随之下降。 

本实施例中，升降杆122的顶部安装有滚动轮125，用于滚动支撑转盘202。转盘202在滚动轮125的支撑下悬空于基板102的上方。 

国家标准GB/T 21655.1-2008中8.3条款中对水分蒸发速率的测试方法做 出了规定，该方法是通过对五块纺织品试样滴加三级水后悬挂在标准大气环境中，每隔5分钟逐个称量试样，得到试样随着时间推移的重量变化，从而计算出纺织品吸水之后水分蒸发的速度。 

因此，参考图1、图3，在转盘202上环绕中心轴180固定有5个试样架410，每个试样架410均具有两根支撑柱410a和搭接在两根支撑柱410a上端的试样挂杆410b，所述两根支撑柱410a的上端设有第一凹位410c用于承载试样挂杆410b的两端，所述试样挂杆410b上安装有试样夹具410d用于悬挂试样。为满足测量要求，这5个试样架410均匀隔开，相邻两个试样架410相对于中心轴180间隔72°圆心角，即相邻的两根试样挂杆410b中心线间的夹角均为72度。试样夹具410d安装于试样挂杆410b用于夹持试样，优选的，所述试样夹具的宽度大于或等于试样的宽度，在夹持试样时保证试样能够自然平展的垂直悬挂。 

本实施例中，转盘202有称量状态与非称量状态两个工作状态。在非称量状态下，转盘202在升降杆122顶部的滚动轮125的支撑下悬空在基板102的上方，并且，试样挂杆410b的高度在U状挂钩530a的短臂533顶部与横杆530之间(参考图2和图5)，因此，在非称量状态下，转盘202及其试样架410可以绕着中心轴180转动，而不会被横杆530、U状挂钩530a干涉。 

在称量状态下，其中一个试样架410位于横杆530的正下方。此时，升降杆122先向下运动，使转盘202及试样架410下降，这个过程中，试样挂杆410b的两端将落到横杆530两端的两个U状挂钩530a上，从而实现了将试样从试样架410转移到称量装置500的横杆530。此时，称量装置可以称量试样的重量。称量完成后，升降杆122向上运动复位，将转盘202及试样架410升起来，试样架410的撑杆410a将撑起试样挂杆410b，从而将试样及试样挂杆410b从称量装置500的U状挂钩530a转移到试样架410的撑杆410a。然后，转盘恢复到非称量状态。 

电机111为步进电机，因此，转盘202的转动角度是可控的，可以比较精确地判断试样架410是否处于横杆530的正下方。 

替换地，也可以加装安定装置600。 

如图4所示，定位装置600包括置于所述称量部300内的感应器610及置于转盘202上的五个定位块620，相邻两个定位块620与转盘的转动中心形成72°的夹角。所述感应器610能感应到定位块620位于正下方，从而能够确定某个试样架410刚好位于横杆530的正下方。定位装置600可以是光敏定位装置，霍尔定位装置等。 

优选的，如图1所示，所述底座100与称量部300之间具有多孔栏板130，所述多孔栏板130围设在所述试样架转盘202的外周。所述多孔栏板130一方面帮助支撑称量部300，另一方面可以保证试样悬挂区域的清洁和具有均匀的风速。 

进一步地，本发明提供的水分蒸发速率测试仪还包括与所述称量装置500连接的数据收集及处理装置(图中未示出)，所述数据收集及处理装置用于采集称量数据，绘制时间-蒸发量曲线或时间-蒸发率曲线，计算并导出结果。 

使用时，需将该水分蒸发速率测试仪置于恒温恒湿室内，将所测5个试样依次悬挂在试样挂杆410b上，通过控制面板上的控制按钮可以一键启动仪器，启动后，转动电机111工作，带动试样架转盘202转动，当定位装置600检测到试样架转盘202上的其中一个试样架410转动到预定位置后，转动电机111停止工作，此时，升降电机121开始工作使试样架转盘202相对称量装置500下降时，试样挂杆410b从所述支撑柱410a转移到所述试样称量搭钩530上并被搭钩承载，则此时升降电机停止工作，称量天平510称量试样的重量，并将称量结果传入数据收集及处理装置700，称量结束后，升降电机510工作，试样架转盘202相对于所述称量装置500上升，所述试样挂杆410b从所述试样称量搭钩530转移到所述支撑柱410a并被支撑柱410a承载，而后，转动电机111再次工作，称量下一个试样的重量，如此循环，直到连续两次称得的同一试样的质量变化率不超过1％时，则可以结束测量。 

对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。 

Claims (10)

1.一种水分蒸发速率测试仪，其特征在于，包括： 

底座，所述底座具有基板(102)； 

可转动地安装于所述基板(102)的中心轴(180)，所述中心轴(180)套设有第一驱动轮(180a)，所述第一驱动轮(180a)可随着中心轴(180)转动； 

安装到所述中心轴(180)并可绕着中心轴转动的试样架转盘(202)，所述试样架转盘(202)的毂部套装到所述第一驱动轮(180a)并与所述第一驱动轮啮合； 

固定于所述试样架转盘(202)上的试样架(410)，每个试样架(410)包括安装到所述试样架转盘(202)的两根支撑柱(410a)以及一根用于挂载试样的试样挂杆(410b)，所述两根支撑柱(410a)的上端设有第一凹位用于承载所述试样挂杆(410b)的两端； 

位于试样架上方的称量装置，所述称量装置包括具有伸向所述试样架转盘(202)的称量杆(520)、连接到称量杆(520)下端的横杆(530)、分别安装到所述横杆(530)两端的两个U状挂钩(530a)；所述U状挂钩(530a)包括弯卷成U状的长臂(531)与短臂(533)，所述两个U状挂钩(530a)的短臂(533)互相靠近使两个短臂(533)的距离小于所述试样挂杆(410b)的长度且所述两个长臂(531)的距离大于所述试样挂杆(410b)的长度；所述短臂(533)的顶部设有第二凹位(535)用于承接所述试样挂杆(410b)； 

用于升降所述试样架转盘的升降装置，所述试样架转盘(202)朝所述基板(202)下降时，所述支撑柱(410a)随着所述试样架转盘(202)下降将所述试样挂杆(410b)从所述支撑柱(410a)转移到所述U状挂钩(530a)以便于称量装置称量；所述试样架转盘(202)相对于所述基板(102)上升时，所述支撑柱(410a)随着所述试样架转盘(202)上升从所述U状挂钩(530a)承接所述试样挂杆(410b)。 

2.如权利要求1所述的水分蒸发速率测试仪，其特征在于，所述中心轴(180)的下端安装有从动齿轮(112c)；所述水分蒸发速率测试仪还包括转动驱动装置，所述转动驱动装置包括转动电机和第一传动机构，所述转动电机通过所述第一传动机构驱动所述从动齿轮从而驱动所述中心轴转动。 

3.如权利要求1所述的水分蒸发速率测试仪，其特征在于，所述试样架(410)为两个以上；所述两个以上试样架围绕所述中心轴(180)均匀分布，且每个试样架(410)的试样挂杆(410b)的方向基本上与所述中心轴(180)的径向重合。 

4.如权利要求2所述的水分蒸发速率测试仪，其特征在于，所述第一传动机构包括固定到转动电机输出轴的主动轮以及与所述主动轮、中心轴的从动齿轮啮合的传动装置。 

5.如权利要求1所述的水分蒸发速率测试仪，其特征在于，所述升降装置包括穿过所述基板(102)的至少三根升降杆(122)以及用于驱动所述至少三根升降杆(122)升降的升降电机；所述升降杆(122)的顶部安装有滚动轮(125)用于滚动支持所述试样架转盘(202)；所述至少三根升降杆(122)在所述升降电机的驱动下相对于基板(102)上升或下降从而促使所述试样架转盘(202)相对于所述基板(102)上升或下降。 

6.如权利要求5所述的水分蒸发速率测试仪，其特征在于，所述升降电机通过第二传动机构驱动所述至少三根升降杆(122)；所述第二传动机构包括安装到所述升降电机输出轴的主动齿轮、与所述主动齿轮啮合的传动杆、被所述传动杆驱动的联动板；所述至少三根升降杆(122)的下端安装到所述联动板并随着所述联动板升降。 

7.如权利要求3所述的水分蒸发速率测试仪，其特征在于，所述试样架(410)的数量为五个，所述五个试样架(410)围着所述中心轴均匀隔开。 

8.如权利要求1所述的水分蒸发速率测试仪，其特征在于，还包括：用于检测所述试样架转盘(202)的转动位置的定位装置(600)，所述定位装置包括设置到所述试样架转盘(202)上方的感应器以及设置到所述试样架转盘(202)的定位块。 

9.如权利要求1所述的水分蒸发速率测试仪，其特征在于，还包括：与所述称量装置连接的数据收集及处理装置，所述数据收集及处理装置用于采集称量数据，绘制时间-蒸发量曲线或时间-蒸发率曲线，计算并导出结果。 

10.如权利要求1所述的水分蒸发速率测试仪，其特征在于，所述底座与称 量部之间具有用于支撑所述称量部的多孔栏板，所述多孔栏板围设在所述试样架转盘的外周。