CN108490035A - 快速、无损的文物可溶盐含量的检测装置 - Google Patents
快速、无损的文物可溶盐含量的检测装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供的快速、无损的文物可溶盐含量的检测装置，包括：与文物表面接触的软质接触层；与所述软质接触层相连且用于控制与文物表面接触水分的透明密封箱；控制所述透明密封箱内的真空度的抽真空单元；向所述透明密封箱提供去离子水的去离子水供给单元；以及用于测试所述透明密封箱内的溶液的可溶盐含量的测试单元。本发明为防止可溶盐含量过高对文物造成损坏，以及为进一步去除可溶盐提供科学依据。
Description
技术领域
本发明涉及文物保护领域，更具体地，涉及一种快速、无损的文物可溶盐含量的检测装置。
背景技术
中华民族数千年灿烂的文明为我们留下了许多令世人瞩目的文物，例如石质、陶瓷质、土遗址、壁画等，以及丝织品、纸质文物、漆木竹器等有机质文物，它们是人类的宝贵财富，是不可再生的无价文化遗产和历史资源。
这些珍贵的历史文物由于在埋藏土壤过程或与土壤接触过程中吸收了一定的可溶盐溶液，与大气环境相接触后这些可溶盐溶液的溶解-结晶进一步造成了文物的“酥粉”、“粉化”破坏。那么对于这些正在遭受破坏或可能会造成破坏的文物，其内部所含有可溶盐的无损检测极其必要。
目前对于文物所含有的可溶盐的检测主要包括纸条检测法、微岩芯取样法等。纸条检测法主要是通过浸水的纸条轻轻粘贴于文物表面，放置一定时间后取下并采用离子色谱法等检测浸泡水溶液的离子浓度，该方法中浸水后的纸条会将盐分带入文物内部，造成所测试的文物表面盐分含量比实际值偏低的状况；而微岩芯取样法是通过钻孔取直径约5mm、深2mm的文物样块带回实验室进行测试分析，此技术直接对文物造成损坏，同时由于文物的不均匀性，所钻取的部分未必会代表整个样品的测试结果。
发明内容
鉴于以上所述，本发明所要解决的技术问题在于提供一种快速、无损的文物可溶盐含量的检测装置，为防止可溶盐含量过高对文物造成损坏，以及为进一步去除可溶盐提供科学依据。
为了解决上述技术问题，本发明提供的文物可溶盐含量的检测装置，包括：与文物表面接触的软质接触层；与所述软质接触层相连且用于控制与文物表面接触水分的透明密封箱；控制所述透明密封箱内的真空度的抽真空单元；向所述透明密封箱提供去离子水的去离子水供给单元；以及用于测试所述透明密封箱内的溶液的可溶盐含量的测试单元。
根据本发明，将软质接触层与文物表面相接触以缓冲与文物表面接触所造成摩擦或应力损坏，随后，采用抽真空的方式通过抽真空单元将透明密封箱内的空气以及所接触文物内部的空气排出；通过去离子水供给单元向透明密封箱提供去离子水；去离子水缓慢渗入至文物内部，通过观察该透明密封箱控制与文物表面接触的水分；并通过测试单元测试透明密封箱内的溶液的可溶盐含量，进而判断文物的含盐程度。
本发明中，该检测装置还可以包括根据文物不同形状转换测试方向的方向控制单元。
根据本发明，可以根据文物的不同形状进行测试方向的转换，有效地降低文物器型的不规整造成的测试误差。
本发明中，所述软质接触层可包括多孔树脂材料。例如，多孔吸水海绵等。
根据本发明，选择多孔吸水海绵等多孔树脂材料用作软质接触层，可以有效地缓冲与文物表面接触所造成摩擦或应力损坏的文物。
本发明中，可以在所述透明密封箱的侧壁上设有刻度。
根据本发明，用于控制与文物表面接触的水分的所述透明密封箱，可根据水分在该透明密封箱表面的刻度变化确定文物吸水的饱和程度。
本发明中，所述抽真空单元可包括用于将所述透明密封箱内的空气以及所述待测文物内部的空气排出的具有抽真空作用的真空泵。
根据本发明，可选择具有抽真空作用的真空泵，有利于将透明密封箱内的空气以及所接触文物内部的空气排出。
本发明中，所述透明密封箱上设置有能够与外界空气相接触的充气阀。
根据本发明，通过在透明密封箱上设置有可以与外界空气相接触的充气阀，确保在测试结束后透明密封箱内可以进行缓慢的破真空。
本发明中，所述方向控制单元可包括能够实现不同方向轴动力输出的万向传动装置。所述万向传动装置优选为万向节。
根据本发明，可选择可实现不同方向轴动力输出的万向传动装置作为方向控制单元，有利于实现根据文物不同形状转换测试方向。
本发明中，所述去离子水供给单元可设置有与所述透明密封箱连通的入水通道和出水通道。
根据本发明，去离子水可通过入水通道进入透明密封箱内，在测试结束后，打开出水通道，可逐渐排出文物吸水溶液，可待完全排出后打开诸如充气阀等构件进行缓慢破真空。
本发明中，所述测试单元包括电导率仪和位于所述透明密封箱的内表面的电导电极。优选地，该电导电极可以是电导阳极和电导阴极。
根据本发明，可通过位于透明密封箱内表面的电导电极，由电导率仪对溶液的电导率进行实时检测，进而可得到该溶液的可溶盐含量。
本发明中，所述测试单元还包括用于显示测到的电导率数据的显示屏。
根据本发明，可通过该显示屏，可实时观测文物吸水溶液的电导率数据。
本发明中，所述文物可溶盐含量的检测装置，实施的文物对象主要包括壁画、石质文物、土遗址、陶瓷器、金属类等无机质文物，以及具有耐水性的丝织品、竹木漆器等有机质文物。
根据下述具体实施方式并参考附图，将更好地理解本发明的上述及其他目的、特征和优点。
附图说明
图1为根据本发明一实施形态的文物可溶盐含量的检测装置的结构示意图；
图2为图1所示检测装置中的抽真空单元结构示意图；
图3为图1所示检测装置中的方向控制单元的结构示意图；
图4为图1所示检测装置中的测试单元的结构示意图；
符号说明：
1、软质接触层；
2、透明密封箱；
3、抽真空单元；
4、充气阀；
5、方向控制单元；
6、测试单元；
7、电子显示屏；
8、去离子水供给单元；
9、入水通道；
10、出水通道；
11、电导阳极；
12、电导阴极；
13、刻度；
14、抽真空单元与密封箱相连接表面；
15、抽真空单元与方向控制单元相连接表面；
16、真空泵；
17、抽气口；
18、抽气口开关；
19、万向节；
20、电导率仪。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例进一步阐述本发明，应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。
针对现有技术中对于文物所含有的可溶盐的检测技术中所存在的种种不足之处，本发明提供了一种文物可溶盐含量的检测装置，包括：与文物表面接触的软质接触层；与所述软质接触层相连且用于控制与文物表面接触水分的透明密封箱；控制所述透明密封箱内的真空度的抽真空单元；向所述透明密封箱提供去离子水的去离子水供给单元；以及用于测试所述透明密封箱内的溶液的可溶盐含量的测试单元。
根据本发明，将软质接触层与文物表面相接触以缓冲与文物表面接触所造成摩擦或应力损坏，随后，采用抽真空的方式通过抽真空单元将透明密封箱内的空气以及所接触文物内部的空气排出；通过去离子水供给单元向透明密封箱提供去离子水；去离子水缓慢渗入至文物内部，通过观察该透明密封箱控制与文物表面接触的水分；并通过测试单元测试透明密封箱内的溶液的可溶盐含量，进而判断文物的含盐程度。
上述软质接触层可包括多孔吸水海绵等多孔树脂材料。从而可以有效地缓冲与文物表面接触所造成摩擦或应力损坏的文物。
又，在上述检测装置中，透明密封箱的侧壁上可设有刻度。可根据水分在该透明密封箱表面的刻度变化确定文物吸水的饱和程度。
另外，上述检测装置还可包括根据文物不同形状转换测试方向的方向控制单元。优选地，该方向控制单元包括能够实现不同方向轴动力输出的万向传动装置，例如万向节。由此，可以根据文物的不同形状进行测试方向的转换，有效地降低文物器型的不规整造成的测试误差。
此外，上述抽真空单元可包括用于将透明密封箱内的空气以及待测文物内部的空气排出的具有抽真空作用的真空泵。另，透明密封箱上还可设置有能够与外界空气相接触的充气阀。通过具有抽真空作用的真空泵，有利于将透明密封箱内的空气以及所接触文物内部的空气排出；另，通过在透明密封箱上设置有可以与外界空气相接触的充气阀，确保在测试结束后透明密封箱内可以进行缓慢的破真空。
在上述检测装置中，去离子水供给单元可设置有与透明密封箱连通的入水通道和出水通道。去离子水可通过入水通道进入透明密封箱内，在测试结束后，打开出水通道，可逐渐排出文物吸水溶液，可待完全排出后打开诸如充气阀等构件进行缓慢破真空。
另外，测试单元可包括电导率仪和位于透明密封箱的内表面的电导电极，以及用于显示测到的电导率数据的显示屏。可通过位于透明密封箱内表面的电导电极，对溶液的电导率进行实时检测，进而可得到该溶液的可溶盐含量；并可通过该显示屏，可实时观测文物吸水溶液的电导率数据。
下面进一步例举优选实施例并结合附图以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
图1为根据本发明一实施形态的文物可溶盐含量的检测装置的结构示意图，如图1所示，本发明提供的文物可溶盐含量的快速检测装置，包括与文物表面接触的软质接触层1，与软质接触层1相连且用于控制与文物表面接触的水分的透明密封箱2。具体地，软质接触层1与透明密封箱2以类似于过滤嘴香烟的过滤头和烟身之间的连接关系的形式相连接。例如，透明密封箱2可选择有机玻璃箱，其与软质接触层1可以通过粘接的形式连接。
该检测装置还包括控制透明密封箱2内的真空度的抽真空单元3。如图2所示，该抽真空单元3与透明密封箱2相连接，可采用真空泵16等进行抽真空，目的是将透明密封箱2内的空气以及所接触文物内部的空气排出，真空泵16位于与透明密封箱2和方向控制单元5之间，图2中的标记14、15分别示出了抽真空单元3与透明密封箱2相连接的表面、和抽真空单元3与方向控制单元5相连接的表面。需要抽真空时通过抽气口开关18打开位于表面14上的抽气口17进行抽真空，当抽真空结束时通过抽气口开关18关闭抽气口17即可。
此外，该检测装置还包括根据文物不同形状转换测试方向的方向控制单元5，如图3所示，方向控制单元5包括能够实现不同方向轴动力输出的万向传动装置，例如万向节19。方向控制单元5连接于抽真空单元3和测试单元6之间。可由万向节19来调节方向的变化角度，改变传动方向的位置。
该检测装置还包括向透明密封箱2提供去离子水的去离子水供给单元8，以及测试透明密封箱2内的溶液的可溶盐含量的测试单元6。如图4所示，测试单元6通过内部的电导率仪20进行测试，电导电极11、12通过测试单元的外壳内层、方向控制单元中心、抽真空单元外壳内层与透明密封箱外壳内层相连接并固定在透明密封箱外壳内层。所测试的数据在电子显示屏7中进行显示。此外，去离子水供给单元8所提供的入水通道9也是通过测试单元的外壳内层、方向控制单元中心、抽真空单元外壳内层与透明密封箱外壳内层，和电导电极属于不同的通道，但所在位置类似。
选择待测的陶质文物样品，将软质接触层1与文物表面相接触后，采用抽真空单元3将透明密封箱2内的空气以及所接触文物内部的空气排出；通过去离子水供给单元8提供的去离子水通过透明密封箱2的入水通道9进入透明密封箱2内；去离子水缓慢渗入至文物内部，软质接触层1为多孔吸水海绵等多孔树脂材料，具有很好的吸水能力，透明密封箱2内的去离子水经由软质接触层1渗入至文物内部，优选当水分在透明密封箱2表面的刻度13的变化处于稳定状态时确定文物吸水饱和；采用透明密封箱2的内表面带有的测试溶液的电导阳极11和电导阴极12，通过测试单元6测试并显示文物吸水溶液的电导率数据，进而判断文物的含盐程度；数据测试结束后打开透明密封箱2的出水通道10，逐渐排出文物吸水溶液，完全排出后打开透明密封箱2表面的充气阀4进行缓慢破真空；收回仪器，测试结束。
采用本发明，可快速、无损的检测出文物可溶盐的含量高低，为防止可溶盐含量过高对文物造成损坏，以及为进一步去除可溶盐提供科学依据。
本发明的文物可溶盐含量的快速检测技术，实施的文物对象主要包括壁画、石质文物、土遗址、陶瓷器、金属类等无机质文物，以及具有耐水性的丝织品、竹木漆器等有机质文物。但本发明并不限于此。
在本发明中，为了防止文物可溶盐含量过高时对文物造成的损毁，在文物保护处理前首先了解文物含有的可溶盐含量的研究及其必要。本发明提供一种文物可溶盐含量的快速检测装置，设置有与文物表面相接触的文物软质接触层，可以有效地缓冲与文物表面接触所造成摩擦或应力损坏；另，还可设置有方向控制单元，可以根据文物的不同形状进行测试方向的转换，有效地降低文物器型的不规整造成的测试误差；所设置的去离子水供给单元和透明密封箱，能够提供文物可溶盐溶解的有效水分，并可实时监测到文物的吸水饱和状态，避免流入文物水分过多时对文物造成的损坏，以及水分流入过少时电导率测试结果的不准确；采用该检测装置测试文物可溶盐的含量准确，操作简单，运行可靠。
产业应用性
通过本发明的检测装置，可快速、无损地对文物所含有的可溶盐进行检测。
在不脱离本发明的基本特征的宗旨下，本发明可体现为多种形式，因此本发明中的实施形态是用于说明而非限制，由于本发明的范围由权利要求限定而非由说明书限定，而且落在权利要求界定的范围，或其界定的范围的等价范围内的所有变化都应理解为包括在权利要求书。
Claims (10)
1.一种文物可溶盐含量的检测装置，其特征在于，包括：
与文物表面接触的软质接触层；
与所述软质接触层相连且用于控制与文物表面接触水分的透明密封箱；
控制所述透明密封箱内的真空度的抽真空单元；
向所述透明密封箱提供去离子水的去离子水供给单元；
以及
用于测试所述透明密封箱内的溶液的可溶盐含量的测试单元。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，还包括根据文物不同形状转换测试方向的方向控制单元。
3.根据权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于，所述软质接触层包括多孔树脂材料，所述多孔树脂材料优选为多孔吸水海绵。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的检测装置，其特征在于，所述透明密封箱的侧壁上设有刻度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的检测装置，其特征在于，所述抽真空单元包括用于将所述透明密封箱内的空气以及所述待测文物内部的空气排出的具有抽真空作用的真空泵。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的检测装置，其特征在于，所述透明密封箱上设置有能够与外界空气相接触的充气阀。
7.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述方向控制单元包括能够实现不同方向轴动力输出的万向传动装置，所述万向传动装置优选为万向节。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的检测装置，其特征在于，所述去离子水供给单元设置有与所述透明密封箱连通的入水通道和出水通道。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的检测装置，其特征在于，所述测试单元包括电导率仪和位于所述透明密封箱的内表面的电导电极。
10.根据权利要求9所述的检测装置，其特征在于，所述测试单元还包括用于显示测到的电导率数据的显示屏。
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