CN107543770B - 水分测定仪及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水分测定仪，其包括第一容置空间、第三容置空间、用于调节第一容置空间和第三容置空间内的空气干湿度的空气干湿度调节器、称重模块以及支撑板。支撑板包括上支撑板、可相对上支撑板旋转的下支撑板以及设于上支撑板和下支撑板之间且中空的密封圈。被测物置于上支撑板的通孔处，在支撑板位于上开口处且上支撑板相对下支撑板旋转到至少一位置处时，密封圈可以阻断第一容置空间和第三容置空间的空气连通。在上支撑板相对下支撑板旋转到至少另一位置处时，可使第一容置空间和第三容置空间相连通，支撑板向下移动可使被测物置于称重模块上以用于测量被测物的重量，如此设置，可以较好地保持其内的空气干湿度。

Description

水分测定仪及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种水分测定仪及其使用方法，尤其是一种可以保持其内空气干湿度的水分测定仪以及使用方法。

背景技术

在现有技术中，卷烟的保润性能与卷烟品质关系密切，“增香保润”是烟草行业中的一项重大专项研究内容。在卷烟保润研究过程中，首先面临的问题即是如何能够准确，便捷地进行保润性能的测试与评价。

目前，一般的评价方法是将喷加保润剂的烟丝样品放入盛有饱和盐溶液或硫酸溶液的干燥器或恒温恒湿箱中，定期取样称量，利用烘箱法求出个时刻样品的含水率，进行绘图对照比较。然而，该方法通常有如下缺点：

(1)测试周期较长，方法繁琐。测试期间需要大量，重复的人工操作；

(2)由于烟草属于胶体毛细管多孔薄层物料，具有较强吸湿性，测试结果易受操作人员和操作环境的影响，造成结果不准确，重现性差；

(3)只是得到一些不连续的数据点，不能反映烟草样品含水率随时间的细微变化，很难考察烟丝失水或吸湿的动力学规律。

另外行业还发展了动态水分吸附分析系统用于烟草保润性评价，这种方法简单方便，可以准确测定烟草样品失水或吸湿的动力学规律。但是由于存在样品量小(样品量<1g)，无法实现多样品同时检测等不利因素而未能推广。近几年行业还发展了全自动烟草动态水分分析气候箱用于烟草保润性评价。这种方法可用于解决现有技术中缺少可实现全自动，多样品，大样品量，实时在线分析的保润性评价。但是由于内部气流的影响，需要时间来稳定称量，称量手段不合理导致称量时间分辨率和准确性的降低。

因此，有必要提供一种水分测定仪，以克服上述水分测定仪存在的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动化、且具有可保持容置空间内的空气干湿度的水分测定仪及其使用方法。

根据本发明的一个方面，提供一种水分测定仪，其包括第一容置空间、位于第一容置空间上方且与第一容置空间相连通的第三容置空间、用于调节第一容置空间和第三容置空间内的空气干湿度的空气干湿度调节器、称重模块以及支撑板。所述支撑板包括设有通孔的上支撑板、可相对上支撑板旋转且设有通孔的下支撑板以及设于上支撑板和下支撑板之间且中空的密封圈。其中，被测物置于上支撑板的通孔处，在支撑板置于第一容置空间和第三容置空间之间且上支撑板相对下支撑板旋转到至少一位置处时，所述密封圈可以阻断上支撑板的通孔与下支撑部的通孔的连通进而阻断第一容置空间和第三容置空间的空气连通；在上支撑板相对下支撑板旋转到至少另一位置处时，上支撑板的通孔与下支撑部的通孔相连通进而使第一容置空间和第二容置空间相连通，支撑板向称重模块靠近可使被测物置于称重模块上以用于测量被测物的重量。

优选地，所述上支撑板的通孔包括设于通孔内的托起部、位于托起部上方的第一凹陷部以及位于托起部下方的第二凹陷部，所述密封圈固定于第二凹陷部内。

优选地，其还包括驱动装置、将支撑板与驱动装置连接到一起的连接轴以及用于控制驱动装置使支撑板旋转或者上下运动的控制装置。

优选地，所述下支撑板上设有定位孔，所述水分测定仪还包括可插入定位孔内用于阻止下支撑板旋转的限位柱，所述上支撑板与连接轴相连且可与连接轴同步旋转。

优选地，所述水分测定仪还包括将上支撑板固定到连接轴上端的盖帽以及设于盖帽与连接轴之间的弹簧，所述盖帽与上盖板之间在上下方向上设有间隙。

优选地，所述水分测定仪还包括将上支撑板与连接轴连接起来的连接件，所述连接件设有限位槽，所述连接轴设有伸入限位槽内的定位销。

优选地，其还包括设于第一容置空间下方的第二容置空间，所述第一容置空间与第二容置空间之间设有将第一容置空间与第二容置空间相连通的第一水平支撑板。

优选地，其还包括可用于封住第三容置空间上开口的上盖。

根据本发明的一个方面，提供一种水分测定仪的使用方法，其包括：

a、向上移动支撑板使其贴在第一容置空间的上开口处；

b、调节上支撑板、下支撑板以及密封圈的位置，使密封圈阻断上支撑板的通孔与下支撑部的通孔的连通以用于阻断第一容置空间和第三容置空间的空气流通。

优选地，所述水分测定仪还包括可用于封住第三容置空间上开口的上盖，所述使用方法还包括：

c、将上盖打开，将被测物放于上支撑板的通孔处；

d、将上盖闭上，调节上支撑板、下支撑板以及密封圈的位置使上支撑板的通孔与下支撑板的通孔连通；

e、向下移动支撑板将被测物置于称重模块上以测量被测物的重量；

f、将支撑板升起等待下一次测量；

g、测量结束后，将向上移动支撑板使其贴在第一容置空间的上开口处；

h、调节上支撑板、下支撑板以及密封圈的位置，使密封圈阻断上支撑板的通孔与下支撑部的通孔的连通以用于阻断第一容置空间和第三容置空间的空气流通；

i、打开上盖，将被测物取出。

优选地，所述下支撑板上设有定位孔，所述水分测定仪还包括可插入定位孔内用于阻止下支撑板旋转的限位柱，当限位柱插入定位孔内时以调节上支撑板、下支撑板以及密封圈的位置。

优选地，所述称重模块包括至少两个，所述被测物包括至少两个，在完成一侧测量后，所述支撑板升起并旋转一定角度以用于下一次测量。

本发明提供的水分测定仪通过设置密封机构，以起到可以较好地保持其内的空气干湿度的效果。

附图说明

包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：

图1为本发明的水分测定仪的部分立体分解图。

图2为图1中A处的放大图。

图3为图1中B处的放大图。

图4为本发明的水分测定仪的部分立体图。

图5为图4中C处的放大图。

图6为本发明的水分测定仪的立体剖视图。

图7A为图6中D处的放大图。

图7B为图6中E处的放大图。

图8为本发明的水分测定仪的主视剖视图。

图9为本发明的水分测定仪的部分剖视图。

图10为支撑机构的立体图。

图11为支撑机构的立体剖视图。

图12为支撑机构的立体分解图。

图13为图12中F处的放大图。

图14为支撑机构的主视剖视图。

具体实施方式

现在将详细参考附图描述本发明的实施例。

本发明为一种水分测定仪100，尤其涉及一种对烟草水分可动态分析的水分测定仪100。本发明的水分测定仪100不仅仅可以用于烟草行业的水分测定，也可以用于煤炭、水泥以及陶瓷等行业的水分测定。

请参阅图1至图9所示，所述水分测定仪100包括上盖1、壳体3以及框架2。上盖1通过枢轴连接的方式固定在壳体3上且可以以枢轴为中心轴相对壳体3转动。壳体3包括外壳体32以及置于外壳体32内的内壳体31。外壳体32在其上方设有一个第一开口321。内壳体31在其上方设有第二开口311，在其下方设有第三开口312(参阅图9)。

所述框架2包括若干个支架22以及固定在内壳体31上的第一水平支撑板23。第一水平支撑板23设有若干第一通孔231。第一水平支撑板23通过连接板28固定到内壳体31的内壁上(见图7B)。第一水平支撑板23可以通过焊接或者其它方式直接或者间接固定到内壳体31的内壁上。

参阅图8，水分测定仪100还包括若干个储液池5，储液池5内装有一定浓度的硫酸或者溴化钠等溶液来调节周围空气的干湿度。第一支撑板23以及内壳体31组合在一起并在第一支撑板23的下方形成第二容置空间26，储液池5置于第二容置空间26内并放置在内壳体31的底壁上。在本实施方式中，通过将硫酸或者溴化钠作为空气干湿度调节器来调节周围空气的干湿度，在其它实施方式中，也可以通过其它空气干湿度调节器来调节第二容置空间26内空气的干湿度。

水分测定仪100还包括若干个称重模块4、支撑机构7以及空气过滤仓8。内壳体31以及第一支撑板23组合在一起并在第一支撑板23的上方形成第一容置空间25。称重模块4置于第一容置空间25内。由于第一水平支撑板23上设有若干连接第二容置空间26和第一容置空间25的第一通孔231，所以可以通过设置在第二容置空间26内的空气干湿度调节器来调节第一容置空间25内的空气的干湿度。

当上盖1合上时(未图示)，上盖1以及空气过滤仓8形成第三容置空间27。装有被测物(比如烟草)的容器701置于支撑机构7上。为了防止周围的空气流动对容器701的重量造成影响，在容器701的周边设有一个高于容器701的防风圈702。

参阅图9，空气过滤仓8设于外壳体32的第一开口321与内壳体31的第二开口311之内，空气过滤仓8的上端81固定在外壳体32的第一开口321边缘处，空气过滤仓8的下端固定在内壳体31的第二开口311的开口边缘处。为了使容置空间内的空气干湿度稳定，空气过滤仓8分别与外壳体32、内壳体31密封连接。

内壳体31的底壁上设有第三开口312。连接装置78自第三开口312穿过。为了防止外界的空气自第三开口312进入第二容置空间26而影响其内的干湿度，所以在第三开口312处设有密封件24。密封件24为中空的圆形，其外侧固定在内壳体31的底壁上，中空处紧贴在连接装置78上。该密封件24由橡胶材料制成。

请参阅图10至图14所示，支撑机构7包括支撑板以及将支撑板与驱动机构6连接起来的连接装置78。支撑板包括上支撑板72与下支撑板73。当支撑板向下运动时，支撑板上设有可供称重模块4与容器相接触的让位空间。连接装置为将上支撑板72与下支撑板73连接在一起的连接轴。上支撑板72的上表面上固定有一个环状的且呈圆柱形的密封环71，该密封环71为橡胶材料制成且为中空结构，如此设置，通过密封环71与内壳体31挤压配合可以使第一容置空间25和第二容置空间26很好地隔离开。

支撑机构7还包括盖帽75、滚动轴承76、推力轴承77以及弹簧79。盖帽75固定在连接装置78的上端，并将弹簧79固定在盖帽75与上支撑板72之间。

如图14所示，上支撑板72的中间设有贯穿孔725，贯穿孔725包括设于上方的第一部分7251以及设于第一部分7251下方的第二部分7252。贯穿孔725为圆柱形，第二部分7252与第一部分7251同轴且第二部分7252的直径大于第一部分7251的直径。如图12和图14所示，上支撑板72上设有若干第二通孔721，第二通孔721内还形成有托起部722，托起部722的上方形成有第一凹陷部723，下方形成第二凹陷部724。如图6所示，容器701以及防风圈702均置于第一凹陷部723内，容器701可为测量杯。

如图11和图12所示，支撑机构7还包括连接件726，同时参看图14，连接件726包括呈圆柱状的主体部7263以及自主体部7263向上延伸形成且直径小于主体部7263的圆柱状的凸起部7264。连接件726上设有第三通孔7262以及与限位槽7261。连接装置78自第三通孔7262穿过。

同时参看图13，定位销783伸入连接装置78并其一端伸入限位槽7261内，由于连接件726固定在上支撑板72上，该设置使上支撑板72与连接装置78可以同步旋转。由于盖帽75与上支撑板72在上下方向上间隙设置，盖帽75与上支撑板72之间设有弹簧79，盖帽75固定在连接装置78的上端，所以弹簧79在上支撑板72上施加一个向下的力使上支撑板压在下支撑板73上。同时，上支撑板72也可以相对于下支撑板73在克服弹簧79的弹性力的情况下向上移动。

如图14所示，连接装置78包括呈圆柱形的第一连接装置782以及与第一连接装置782同轴且设于第一连接装置782上方的第二连接装置781，第一连接装置782的直径大于第二连接装置781的直径，所以第一连接装置782与第二连接装置781之间形成一个台阶面。在重力的作用下，推力轴承77置于台阶面上。

如图10至图14所示，下支撑板73包括外突部731、设于外突部731上的定位孔732以及若干个第四通孔733。第四通孔733与第二通孔721位置上一一对应，下支撑板73与上支撑板72可相对旋转，当下支撑板73相对上支撑板72旋转一定角度后，第四通孔733与第二通孔721形成相互连通、可供称重模块4与容器701相接触的让位空间。第二通孔721与第四通孔733均可为圆柱形。下支撑板73的中间设有向下凹陷形成的凹槽部734，设于该凹槽部734内且通过滚动轴承76将下支撑板73与连接装置78连接起来。推力轴承77设于凹槽部734的下表面与第一连接部782的上表面之间。通过设置滚动轴承76与推力轴承77，可以减小下支撑板73与连接装置78之间的摩擦力。

支撑机构7还包括设于上支撑板72与下支撑板73之间的密封圈74。密封圈74置于第二凹陷部724内。

进一步参阅图4以及图5所示，水分测定仪100还设有通过连接板211固定到框架22上的限位柱21。当工作时，限位柱21伸入定位孔732内，此时下支撑板73不能转动。转动连接装置78，带动上支撑板72旋转。由于密封圈74设于第二凹陷部724内，所以上支撑板72带动密封圈74同步旋转。由于盖帽75与上支撑板72之间设有弹簧79，所以可以使上支撑板72可相对下支撑板73较轻易地旋转。

参阅图1、图3以及图14所示，水分测定仪100还包括防压机构9。防压机构9包括固定于连接装置78上的上防压部件91以及固定在第一水平支撑板23上的下防压部件92。上防压部件91包括若干均匀分布的上干涉部911以及位于上干涉部911之间的上让位部912。下防压部件92包括若干均匀分布的若干下干涉部921以及位于下干涉部921之间的下让位部922。每个上让位部912均可容置下干涉部921，每个下让位部922均可容置上干涉部911。所述上干涉部911与下干涉部921相同且侧边均自底端向上且向内倾斜延伸，该设置可以使上让位部912与下干涉部921、下让位部922与上干涉部911较轻易地组合在一起。在本实施方式中，被测物有6个，称重模块有2个。在测量期间，每次可以测量两个被测物。在测完一次后，转动支撑机构7，以测量下两个被测物。依次类推。当然，在其它方式中，被测物和称重模块也可以设置成其它不同的数量。本发明通过分批次转动测量，可以实现自动化测量。通过设置防压机构9，可避免在支撑机构7转动时，支撑板压倒称重模块4上而将称重模块4压坏。

水分测定仪100还包括驱动机构6。驱动机构6与连接装置78的下端相连接，驱动机构6通过连接装置78可带动支撑机构7在上下方向移动以及做旋转运动。

水分测定仪100还包括控制驱动机构6运动的控制机构。在测定期间，上盖1是盖着的，第四通孔733与第二通孔721位于同轴位置，密封圈74位于第四通孔733和第二通孔721两边，且限位柱21不在定位孔732内。此时密封圈74紧贴在上支撑板71与上支撑板72与下支撑板73上。当驱动机构6驱动上支撑板72旋转时，由于密封圈74的摩擦力原因，进而带动下支撑板73与上支撑板72同步旋转。装有被测物(比如烟草)的容器701置于托起部722上。称重模块4固定在水分测定仪100内。第二容置空间26与第一容置空间25通过第一通孔231连通，第一容置空间25与第三容置空间27也是连通的，此时，位于第二容置空间26内的空气干湿度调节器可以调节第二容置空间26、第一容置空间25与第三容置空间27内的空气干湿度。

当需要测定容器701内被测物(比如烟草)的重量时，控制机构控制驱动机构6旋转，使支撑机构7上的容器701正好位于称重模块4的正上方。接着控制机构控制驱动机构6向下运动，使容器701置于称重模块4上。当测量完毕后，控制机构控制驱动机构6向上运动，当到达设定位置时，停止运动。为了防止支撑机构7压到称重模块4上而造成称重模块4的损坏，水分测定仪100上设置了防压机构9。在支撑机构7向下移动时，若支撑机构7的支撑板会压倒称重模块4，此时上干涉部911与下干涉部921会碰到一起，阻止支撑机构7向下运动而压到称重模块4；若是支撑机构7的上支撑板的让位空间位于称重模块4的正上方，此时上干涉部911可以进入下让位部922，下干涉部921可以进入上让位部912，从而可以使容器701放到称重模块4上，以测量被测物的重量。

转盘72与下支撑板之间当需要加入被测物时，在打开上盖1之前，控制机构控制驱动机构6向上移动进而带动支撑机构7向上移动，使密封圈71与内壳体31挤压配合，同时使限位柱21位于定位孔732内。接着控制机构控制旋转机构6旋转，使其旋转到预设位置。由于限位柱21伸入到定位孔732内，所以下支撑板73不会旋转，在驱动机构6的驱动下，上支撑板72与下支撑板73发生相对旋转，从而使第四通孔733与第二通孔721错开。由于密封圈74位于第二凹陷部724内，所以密封圈74会和上支撑板72同步旋转。密封圈74的设置避免了空气经第四通孔733和第二通孔721进入第二容置空间26第一容置空间25。进而可以避免在打开上盖1时，外界的空气进入第一容置空间25内影响其内的空气干湿度。

打开上盖1后，将被测物(比如烟草)放入容器701内。当被测物(比如烟草)完全放好后，关闭上盖1，此时空气过滤仓8的上端81抵持在上盖1的结合部11处，从而避免外界空气进入第三容置空间27内。接着，控制机构控制旋转机构6旋转到预设位置，使第四通孔733与第二通孔721位于同轴位置。接着向下移动支撑机构7，使限位柱21从定位孔732内脱离出，进而准备后续的测量。当测量完，需要添加新的被测物时，重复上述步骤。

本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。

Claims (12)

1.一种水分测定仪，其包括：

第一容置空间；

第三容置空间，其位于第一容置空间上方且与第一容置空间相连通；

空气干湿度调节器，用于调节第一容置空间和第三容置空间内的空气干湿度；

称重模块；以及

支撑板，包括设有通孔的上支撑板、可相对上支撑板旋转且设有通孔的下支撑板以及设于上支撑板和下支撑板之间且中空的密封圈；

其中，被测物置于上支撑板的通孔处，支撑板置于第一容置空间和第三容置空间之间且上支撑板相对下支撑板旋转到至少一位置处时，所述密封圈可以阻断上支撑板的通孔与下支撑部的通孔的连通进而阻断第一容置空间和第三容置空间的空气连通；在上支撑板相对下支撑板旋转到至少另一位置处时，上支撑板的通孔与下支撑部的通孔相连通进而使第一容置空间和第三容置空间相连通，支撑板向称重模块靠近可使被测物置于称重模块上以用于测量被测物的重量。

2.如权利要求1所述的水分测定仪，其特征在于，所述上支撑板的通孔包括设于通孔内的托起部、位于托起部上方的第一凹陷部以及位于托起部下方的第二凹陷部，所述密封圈固定于第二凹陷部内。

3.如权利要求1所述的水分测定仪，其特征在于，水分测定仪还包括驱动装置、将支撑板与驱动装置连接到一起的连接轴以及用于控制驱动装置使支撑板旋转或者上下运动的控制装置。

4.如权利要求1所述的水分测定仪，其特征在于，所述下支撑板上设有定位孔，所述水分测定仪还包括可插入定位孔内用于阻止下支撑板旋转的限位柱，所述上支撑板与连接轴相连且可与连接轴同步旋转。

5.如权利要求4所述的水分测定仪，其特征在于，所述水分测定仪还包括将上支撑板固定到连接轴上端的盖帽以及设于盖帽与连接轴之间的弹簧，所述盖帽与上盖板之间在上下方向上设有间隙。

6.如权利要求5所述的水分测定仪，其特征在于，所述水分测定仪还包括将上支撑板与连接轴连接起来的连接件，所述连接件设有限位槽，所述连接轴设有伸入限位槽内的定位销。

7.如权利要求1所述的水分测定仪，其特征在于，其还包括设于第一容置空间下方的第二容置空间，所述第一容置空间与第二容置空间之间设有将第一容置空间与第二容置空间相连通的第一水平支撑板，空气干湿度调节器设置于第二容置空间。

8.如权利要求1所述的水分测定仪，其特征在于，其还包括可用于封住第三容置空间上开口的上盖。

9.一种权利要求1所述的水分测定仪的使用方法，其包括：

a、向上移动支撑板使其贴在第一容置空间的上开口处；

b、调节上支撑板、下支撑板以及密封圈的位置，使密封圈阻断上支撑板的通孔与下支撑部的通孔的连通以用于阻断第一容置空间和第三容置空间的空气流通。

10.如权利要求9所述的水分测定仪的使用方法，其特征在于，所述水分测定仪还包括可用于封住第三容置空间上开口的上盖，所述使用方法还包括：

c、将上盖打开，将被测物放于上支撑板的通孔处；

d、将上盖闭上，调节上支撑板、下支撑板以及密封圈的位置使上支撑板的通孔与下支撑板的通孔连通；

e、向下移动支撑板将被测物置于称重模块上以测量被测物的重量；

f、将支撑板升起等待下一次测量；

g、测量结束后，将向上移动支撑板使其贴在第一容置空间的上开口处；

h、调节上支撑板、下支撑板以及密封圈的位置，使密封圈阻断上支撑板的通孔与下支撑部的通孔的连通以用于阻断第一容置空间和第三容置空间的空气流通；

i、打开上盖，将被测物取出。

11.如权利要求10所述的水分测定仪的使用方法，其特征在于，所述下支撑板上设有定位孔，所述水分测定仪还包括可插入定位孔内用于阻止下支撑板旋转的限位柱，当限位柱插入定位孔内时，限位柱与定位孔的配合能调节上支撑板、下支撑板以及密封圈的位置。

12.如权利要求10所述的水分测定仪的使用方法，其特征在于，所述称重模块包括至少两个，所述被测物包括至少两个，在完成一侧测量后，所述支撑板升起并旋转一定角度以用于下一次测量。

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