CN104655172B - 一种小型尘土颗粒筛选扬撒装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小型尘土颗粒筛选扬撒装置,包括尘土筛选和扬撒积尘模块。其中,尘土筛选模块又包括电机、偏心轮、双层筛网模块等。尘土扬撒积尘模块又包括尘土导出管、扬撒积尘容器、称重模块等。向尘土容器加入尘土,在控制器中设定所需积尘重量,启动电机带动偏心块做圆周运动,在基座上不等高的两对弹簧作用下,尘土容器在竖直方向上做往复振动,同时左右摆动。通过双层尘土筛网,实现限定尺寸范围的尘土的筛选。控制吹风机将筛出的尘土通过导出管吹入尘土扬撒积尘容器,均匀沉积到样品上,直到尘土重量达到设定值为止。应用本发明能够对尘土颗粒度进行筛选,实现尘土扬撒的自动控制,有效提高了尘土颗粒的一致性、样品积尘的分布均匀性。
Description
技术领域
本发明设计涉及一种尘土筛选扬撒技术,特别涉及到高密度电路板尘土污染实验中一种小型尘土颗粒筛选扬撒实验装置。
背景技术
目前颗粒物已经成为我国城市大气污染的首要污染物,在颗粒污染物中来源于工业烟尘和粉尘的数量在逐年减少,而来源于扬尘的颗粒物在颗粒污染物总量中所占的比重却在逐年增加。市场上存在多种多样的尘土试验箱,但是关于研究电子设备内部元器件、电路板受尘土影响的实验装置却不多。
研究表明:尘土污染是电子设备中高密度电路板故障的主要原因之一。在已有的研究成果中,由于尘土颗粒成分复杂,对电路引线、元器件管脚不仅有化学腐蚀的影响,也有物理、电性能等方面的影响。例如在腐蚀效应方面,尘土的出现对腐蚀机理必然产生影响,对元器件表面腐蚀膜层的初步研究结果表明腐蚀膜中夹杂着大量尘土成分;在沉积特性方面,由于尘土颗粒部分带正电、部分带负电,在带电元器件附近的电场会吸引带电尘土颗粒,使其吸附在元器件表面上,从而造成各种失效;在尘土颗粒尺寸的方面,对应于不同的电子设备封装条件,存在着一个尘土颗粒的危险尺寸范围,这个危险尺寸范围的尘土,即使是在尘土分布密度不大的情况下也往往会造成电气故障。
市场上存在多种多样的尘土试验箱,按照功能主要分为砂尘试验箱和防尘试验箱。砂尘试验箱主要用于检测产品的外壳性能,用于检测沙尘暴对零部件所造成的破坏。防尘试验箱为各种零部件模拟真实外界环境并进行防尘和耐尘试验,观察零部件防尘、耐尘的效果。但是关于研究电子设备内部元器件受尘土影响的实验装置却不是很多。为了能够准确的研究出尘土的各种因素对电子设备内部元器件的影响,就需要研制出一台定量、可控的尘土筛选扬撒实验装置。
图1为现有的尘土扬撒测试系统结构示意图。如图1所示,实验开始时,首先向尘土添加设备103中添加一定量的尘土颗粒。待添加完毕后,通过控制器模块101启动吹尘设备102,将103中添加的尘土颗粒吹入到试验空间106中。实验过程通过温湿探测器测试箱体内部的温湿度,当工作室温度或湿度达到要求时,加湿系统104或加热系统105停止工作;当工作室温度或湿度未达到要求时,加湿系统104或加热系统105开始工作,并通过传感器模块107进行接收处理,最终将温度和湿度在显示模块108上进行显示。
但现有的尘土扬撒测试系统存在如下问题:
1、吹入尘土实验箱的尘土没有经过筛选,尘土颗粒尺寸大小不可控制,不能保证多次试验中尘土颗粒大小的一致性。
2、无法根据扬撒尘土的重量进行反馈并实时显示积尘量值。
发明内容
有鉴于此,本发明的一个主要目的在于提供一种小型尘土颗粒筛选扬撒装置,对尘土颗粒度进行筛选,将筛选完毕的尘土均匀扬撒到实验样品上,并精确测量和显示积尘的重量;该装置可对尘土扬撒整个过程实现自动控制,有效提高了尘土颗粒度的一致性、样品积尘的分布均匀性及积尘量的准确性。
为达到上述目的,本发明提供了一种小型尘土颗粒筛选扬撒装置系统,包括控制器模块、尘土颗粒筛选模块、尘土扬撒积尘模块。其中,尘土颗粒筛选模块又包括电机驱动控制模块、交流电机、扭转弹簧连接模块、偏心轮模块、原始尘土容器铝板盒、双层尘土筛网模块、橡胶尘土收集容器、基座及螺旋弹簧模块,尘土扬撒积尘模块又包括尘土导出管道、尘土扬撒积尘容器、试验样品装置、称重传感器模块、积尘箱基座、吹风模块、积尘重量显示模块,其中
控制器模块,用于设定所需样品积尘重量,发送参数信息及控制指令,并实时存储和显示实验积尘重量的结果;
电机驱动控制模块和交流电机,用于驱动扭转弹簧连接模块的旋转运动,然后带动偏心轮模块做圆周运动;
扭转弹簧连接模块,用于将电机旋转运动转为偏心轮模块的圆周运动;
偏心轮模块和基座及螺旋弹簧模块,用于将偏心轮模块的圆周运动及基座上螺旋弹簧轴向拉伸和压缩的作用,转化为原始尘土容器铝板盒与连接在一起的橡胶尘土收集容器在竖直方向上做往复振动;
螺旋弹簧模块,基座上的四个螺旋弹簧连接在橡胶尘土扬撒容器下方的四个顶角处,其中两个远离电机的弹簧长度稍长,另外两个距离电机近的弹簧长度稍短,使得当原始尘土容器铝板盒与橡胶尘土扬撒容器在竖直方向上做往复振动的同时形成左右摇摆运动,增强了尘土颗粒筛选效果;
原始尘土容器铝板盒,用于存放实验需要的原始尘土;
橡胶尘土收集容器,用来存放通过双层尘土筛网模块筛选完毕后的尘土颗粒;
双层尘土筛网模块,橡胶尘土收集容器上方安装上筛网,下方安装下筛网。上筛网与下筛网的目数限定了筛选尘土的颗粒度;
尘土导出管道,尘土颗粒被吹入尘土扬撒积尘容器的通道;
尘土扬撒积尘容器,吹入的尘土自然沉积到放置好的实验样品上;
称重传感器模块,用于测量沉积尘土后的样品重量,并反馈给控制器;控制器比较样品增重与设定的积尘重量,如增重不够,则发送控制信号给吹风模块,形成一个反馈系统,直到使得样品积尘重量达到规定值;
积尘箱基座,用于固定称重传感器模块及尘土扬撒积尘容器;
吹风模块,将橡胶尘土收集容器中的尘土通过尘土导出管道吹到尘土扬撒积尘容器中;
积尘重量显示模块,用于实时显示尘土扬撒过程中样品积尘的重量。
较佳地,所述系统能够对尘土颗粒度进行筛选,实现此特征的单元包括:电机驱动控制模块、交流电机、扭转弹簧连接模块、偏心轮模块、原始尘土容器铝板盒、双层尘土筛网模块、橡胶尘土收集容器、基座及螺旋弹簧模块,
电机驱动控制模块和交流电机,用于驱动扭转弹簧连接模块的旋转运动,然后带动偏心轮模块做圆周运动;
扭转弹簧连接模块,用于将电机旋转运动转为偏心轮模块的圆周运动;
偏心轮模块和基座及螺旋弹簧模块,用于将偏心轮模块的圆周运动及基座上螺旋弹簧轴向拉伸和压缩的作用,转化为原始尘土容器铝板盒与连接在一起的橡胶尘土收集容器在竖直方向上做往复振动;
螺旋弹簧模块,基座上的四个螺旋弹簧连接在橡胶尘土扬撒容器下方的四个顶角处,其中两个远离电机的弹簧长度稍长,另外两个距离电机近的弹簧长度稍短,使得当原始尘土容器铝板盒与橡胶尘土扬撒容器在竖直方向上做往复振动的同时形成左右摇摆运动,增强了尘土颗粒筛选效果;
原始尘土容器铝板盒,用于存放实验需要的原始尘土;
橡胶尘土收集容器,用来存放通过双层尘土筛网模块筛选完毕后的尘土颗粒;
双层尘土筛网模块,橡胶尘土收集容器上方安装上筛网,下方安装下筛网。上筛网与下筛网的目数限定了筛选尘土的颗粒度;
较佳地,所述系统能够对积尘重量进行检测和控制,实现此特征的单元包括:尘土导出管道、尘土扬撒积尘容器、试验样品装置、称重传感器模块、积尘箱基座、吹风模块、积尘重量显示模块,
尘土导出管道,尘土颗粒被吹入尘土扬撒积尘容器的通道;
尘土扬撒积尘容器,吹入的尘土自然沉积到放置好的实验样品上;
称重传感器模块,用于测量沉积尘土后的样品重量,并反馈给控制器;控制器比较样品增重与设定的积尘重量,如增重不够,则发送控制信号给吹风模块,形成一个反馈系统,直到使得样品积尘重量达到规定值;
积尘箱基座,用于固定称重传感器模块及尘土扬撒积尘容器;
吹风模块,将橡胶尘土收集容器中的尘土通过尘土导出管道吹到尘土扬撒积尘容器中;
积尘重量显示模块,用于实时显示尘土扬撒过程中样品积尘的重量。
附图说明
图1为现有的尘土扬撒测试系统结构示意图;
图2是本发明一种小型尘土颗粒筛选扬撒装置结构示意图;
图3是本发明尘土颗粒筛选模块三维示意图;
具体实施方式
本发明提出的一种小型尘土颗粒筛选扬撒装置系统,对尘土颗粒度进行筛选,将筛选完毕的尘土均匀扬撒到实验样品上,并精确测量和显示积尘的重量;该装置可对尘土筛选扬撒整个过程实现自动控制,有效提高了尘土颗粒度的一致性、样品积尘的分布均匀性及积尘量的准确性。尘土筛选扬撒实验的操作过程为:向原始尘土容器铝板盒加入原始尘土,并在尘土扬撒积尘容器中安装好试验样品后,在控制器模块电路中设定好称量重量等参数信息,通过电机驱动装置启动交流电机,通过扭转弹簧连接装置带动偏心块做圆周运动;由于受到偏心块做圆周运动的作用及基座上不等高的四个螺旋弹簧轴向上拉伸和压缩的作用,原始尘土容器铝板盒与连接在一起的橡胶尘土收集容器在竖直方向上做往复振动,同时进行左右摆动。原始尘土容器铝板盒中的尘土颗粒在振动过程中通过双层尘土筛网模块,在限定尺寸范围内的尘土颗粒落入橡胶尘土收集容器,尘土筛选完毕。而后,控制器控制吹风模块将橡胶尘土收集容器中的尘土颗粒通过尘土导出管道吹入尘土扬撒积尘容器,并均匀地沉积到实验样品上。积尘重量显示模块实时显示样品积尘装置中的积尘重量,如果积尘重量没有达到设定值,则继续吹入尘土颗粒,直到样品上的尘土重量达到设定值为止。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
图2是本发明一种小型尘土颗粒筛选扬撒装置结构示意图,能够对实验用尘土颗粒度进行筛选,实现尘土扬撒的自动控制,并实时显示积尘的重量。如图2所示,本系统包括:控制器模块21、尘土颗粒筛选模块22和尘土扬撒积尘模块23。其中,尘土颗粒筛选模块22又包括电机驱动控制模块221、交流电机222、扭转弹簧连接模块223、偏心轮模块224、基座及螺旋弹簧模块225、橡胶尘土收集容器226、双层尘土筛网模块227、原始尘土容器铝板盒228。尘土扬撒和积尘模块23又包括尘土导出管道231、试验样品装置232、尘土扬撒积尘容器233、称重传感器模块234、积尘箱基座235、积尘重量显示模块236、吹风模块237。各个模块介绍如下:
控制器模块21,用于发送控制命令给电机驱动装置221,从而控制交流电机222的动作;并发送控制命令给吹风装置237,从而控制尘土扬撒的过程;还用于接收称重传感器模块234传递的数据,并实时存储和显示实验积尘重量的结果;
由控制器模块21可实现:
1、显示实验样品本身的重量及样品上积尘的重量;
2、设置待积尘的重量,并发送指令给吹风装置237;
3、启动尘土颗粒筛选模块22,进行尘土颗粒的筛选;
4、实验过程中,控制器模块21接收称重传感器模块234发送过来的数据并存储、显示。
电机驱动控制模块221,在接收到控制器模块21发送过来的信号后,进而控制交流电机222。
交流电机222,在电机驱动装置221的驱动下,通过扭转弹簧连接模块223带动偏心轮模块224做圆周运动,进而实现尘土的筛选工作。
扭转弹簧连接模块223,用于将电机旋转运动转为偏心轮模块224的圆周运动。
偏心轮模块224和基座及螺旋弹簧模块225,用于将偏心轮模块224的圆周运动及基座上螺旋弹簧225轴向拉伸和压缩的作用,转化为原始尘土容器铝板盒与连接在一起的橡胶尘土收集容器在竖直方向上做往复振动和左右摆动;
橡胶尘土收集容器226,用来存放通过双层尘土筛网模块筛选完毕后的尘土颗粒;
双层尘土筛网模块227,橡胶尘土收集容器上方安装上筛网,下方安装下筛网。上筛网与下筛网的目数限定了筛选尘土的颗粒度;
原始尘土容器铝板盒228,用于存放实验需要的原始尘土;
尘土导出管道231,尘土颗粒被吹入尘土扬撒积尘容器233的通道;
试验样品装置232,用来放置试验样品;
尘土扬撒积尘容器233,吹入的尘土自然沉积到放置好的实验样品上;
称重传感器模块234,用于测量出沉积尘土后的样品重量,并反馈给控制器模块21;控制器模块21比较样品增重与设定的积尘重量,如增重不够,则发送控制信号给吹风模块237,形成一个反馈系统,直到使得样品积尘重量达到规定值;
积尘箱基座235,用于固定称重传感器模块234及尘土扬撒积尘容器233;
吹风模块237,将橡胶尘土收集容器226中的尘土通过尘土导出管道231吹到尘土扬撒积尘容器233中;
积尘重量显示模块236,用于实时显示尘土扬撒过程中样品积尘的重量。
由上述可见,本发明一种小型尘土颗粒筛选扬撒装置,其特征在于,对尘土颗粒尺寸进行筛选,将筛选完毕的尘土均匀扬撒到实验样品上,并精确测量和显示积尘的重量;该装置可对尘土筛选扬撒整个过程实现自动控制,有效提高了尘土颗粒度的一致性、样品积尘的分布均匀性及积尘量的准确性。
以上举较佳实施例,对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内,本发明所主张的权利范围应以发明申请范围所述为准,而非仅限于上述实施例。
Claims (2)
1.一种小型尘土颗粒筛选扬撒装置,其特征在于,对尘土颗粒尺寸进行筛选,将筛选完毕的尘土均匀扬撒到实验样品上,并精确测量和显示积尘的重量;该装置可对尘土筛选扬撒整个过程实现自动控制,有效提高了尘土颗粒度的一致性、样品积尘的分布均匀性及积尘量的准确性,该装置包括:控制器模块、尘土颗粒筛选模块、尘土扬撒积尘模块,尘土颗粒筛选模块又包括电机驱动控制模块、交流电机、扭转弹簧连接模块、偏心轮模块、原始尘土容器铝板盒、双层尘土筛网模块、橡胶尘土收集容器、基座及螺旋弹簧模块,尘土扬撒积尘模块又包括尘土导出管道、尘土扬撒积尘容器、试验样品装置、称重传感器模块、积尘箱基座、吹风模块、积尘重量显示模块,其中
控制器模块,用于设定所需样品积尘重量,发送参数信息及控制指令,并实时存储和显示实验积尘重量的结果;
电机驱动控制模块和交流电机,用于驱动扭转弹簧连接模块的旋转运动,然后带动偏心轮模块做圆周运动;
扭转弹簧连接模块,用于将电机旋转运动转为偏心轮模块的圆周运动;
偏心轮模块和基座及螺旋弹簧模块,用于将偏心轮模块的圆周运动及基座上螺旋弹簧轴向拉伸和压缩的作用,转化为原始尘土容器铝板盒与连接在一起的橡胶尘土收集容器在竖直方向上做往复振动;
原始尘土容器铝板盒,用于存放实验需要的原始尘土;
橡胶尘土收集容器,用来存放通过双层尘土筛网模块筛选完毕后的尘土颗粒;
双层尘土筛网模块,橡胶尘土收集容器上方安装上筛网,下方安装下筛网,上筛网与下筛网的目数限定了筛选尘土的颗粒度;
尘土导出管道,尘土颗粒被吹入尘土扬撒积尘容器的通道;
尘土扬撒积尘容器,吹入的尘土自然沉积到放置好的实验样品上;
称重传感器模块,用于测量沉积尘土后的样品重量,并反馈给控制器;控制器比较样品增重与设定的积尘重量,如增重不够,则发送控制信号给吹风模块,形成一个反馈系统,直到使得样品积尘重量达到规定值;
积尘箱基座,用于固定称重传感器模块及尘土扬撒积尘容器;
吹风模块,将橡胶尘土收集容器中的尘土通过尘土导出管道吹到尘土扬撒积尘容器中;
积尘重量显示模块,用于实时显示尘土扬撒过程中样品积尘的重量。
2.根据权利要求1所述的一种小型尘土颗粒筛选扬撒装置,其特征在于,在交流电机作用下,利用扭转弹簧连接装置带动偏心轮模块做圆周运动;由于受到偏心轮模块做圆周运动的作用及基座上四个螺旋弹簧轴向拉伸和压缩的作用,原始尘土容器铝板盒与相连接的橡胶尘土扬撒容器在竖直方向上做往复振动,基座上的四个螺旋弹簧连接在橡胶尘土扬撒容器下方的四个顶角处,其中两个远离电机的弹簧长度稍长,另外两个距离电机近的弹簧长度稍短,使得当原始尘土容器铝板盒与橡胶尘土扬撒容器在竖直方向上做往复振动的同时形成左右摇摆运动,增强了尘土颗粒筛选效果。
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