CN111020601B - 一种文物脱盐装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种文物脱盐装置，包括：气密耐压罐体，其适于容纳待脱盐文物；进水口，其设置于所述气密耐压罐体上，用于向所述气密耐压罐体中提供去离子水；以及进气阀，其设置于所述气密耐压罐体上，用于向所述气密耐压罐体中提供气体；其中，所述气密耐压罐体中的压力经配置以维持在至少大约10个大气压、或者至少大约100个大气压、或者至少大约200个大气压、或者至少大约300个大气压。本申请将文物防止在气密耐压罐体中，通过注入气体和去离子水，给文物模拟一个水下的气压环境。高压环境可以加速文物上盐类物质溶解且能将去离子水压入文物的微小缝隙内，如此能够提高文物的脱盐效率且脱盐更加彻底。

Description

一种文物脱盐装置

技术领域

本发明涉及脱盐技术领域，特别地涉及一种文物脱盐装置。

背景技术

随着我国水下考古的迅速发展，越来越多被掩藏在水中的文物被打捞上来，给我们提供了丰富的研究资料和水下文化遗产。但是被打捞上来的文物均被盐类和水垢类杂质附着，其中盐类物质会腐蚀破坏文物，对文物的保藏带来很大威胁。

图1是传统脱盐装置示意图。如图所示，脱盐装置包括脱盐容器110和文物支架120。在对文物脱盐时，将文物130放在文物支架120上，在脱盐容器内倒入一定量的去离子水，去离子水的液面需要淹没文物。浸泡数小时后，更换去离子水。如此反复几次后，间隔固定时间检测去离子水的电导率，当电导率低于设定阈值时，脱盐完成。但是上述方法依靠物质自发地从高浓度向低浓度扩散，往往需要很长的时间才能完成脱盐，并且深藏在文物裂缝中的盐类物质无法彻底清除干净。因此，传统的脱盐方法有脱盐时间长和脱盐不彻底等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种文物脱盐装置，包括：气密耐压罐体，其适于容纳待脱盐文物；进水口，其设置于所述气密耐压罐体上，用于向所述气密耐压罐体中提供去离子水；以及进气阀，其设置于所述气密耐压罐体上，用于向所述气密耐压罐体中提供气体；其中，所述气密耐压罐体中的压力经配置以维持在至少大约10个大气压、或者至少大约100个大气压、或者至少大约200个大气压、或者至少大约300个大气压。

如上所述的文物脱盐装置，其中所述气密耐压罐体为碳钢、不锈钢结构，或碳纤维材料。

如上所述的文物脱盐装置，进一步包括：排水口，其设置于所述气密耐压罐体上，用于从所述气密耐压罐体排水；以及排气阀，其设置于所述气密耐压罐体上，用于从所述气密耐压罐体释放气体。

如上所述的文物脱盐装置，进一步包括：采样阀，其设置于所述气密耐压罐体上，用于采集从所述气密耐压罐体中去离子水以测量电导率。

如上所述的文物脱盐装置，进一步包括：压力表，其设置于所述气密耐压罐体上，用于监视所述气密耐压罐体中的压力。

如上所述的文物脱盐装置，进一步包括：安全阀，其设置于所述气密耐压罐体上，用于当所述气密耐压罐体中压力超过预设阈值时释放压力。

根据本申请的另一方面，提出一种文物脱盐系统，包括：如上所述的文物脱盐装置；去离子水源，其适于向如上所述的文物脱盐装置中提供去离子水；以及气源，其适合向如上所述的文物脱盐装置中提供气体。

如上所述的文物脱盐系统，其中所述气源与如上所述的文物脱盐装置之间包括减压阀。

如上所述的文物脱盐系统，其中所述减压阀与如上所述的文物脱盐装置之间包括进气阀。

如上所述的文物脱盐系统，其中所述气源包括氮气气源、惰性气体。

本申请将文物放置在气密耐压罐体中，通过注入气体和去离子水，给文物模拟一个水下的气压环境。高压环境可以加速文物上盐类物质溶解且能将去离子水压入文物的微小缝隙中，如此能够提高文物的脱盐效率且脱盐更加彻底。

附图说明

下面，将结合附图对本发明的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1是传统脱盐装置示意图；

图2是根据本发明的一个实施例文物脱盐装置结构示意图；以及

图3是根据本发明的一个实施例文物脱盐系统工作流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。

本申请在现有技术上进行改进，将文物放在一个密封装置内，给密封装置中加压，模拟文物在水下的压力环境，将去离子水压进文物的各个位置。如此，能够减少脱盐时间并且脱盐更加彻底。

图2是根据本发明的一个实施例文物脱盐装置结构示意图。如图所示，文物脱盐装置包括气密耐压罐体210、进气阀220和进水口(未示出)。在一些实施例中，进水口设置在气密盖上，用于向气密耐压罐体提供去离子水。其中气密盖能够可拆卸密封安装在气密耐压罐体210上。气密盖与气密耐压罐体210连接处有密封垫，避免漏气。进气阀220一端与气源连接，另一端与气密耐压罐体210连接，用于向气密耐压罐体210中提供气体。在一些实施例中，气密耐压罐体210中的压力经配置以维持在至少大约10个大气压、或者至少大约100个大气压、或者至少大约200个大气压、或者至少大约300个大气压。通过改变气密耐压罐体210中的压力，能够满足不同文物对文物的要求，适用范围更加广泛。在一些实施例中，气密耐压罐体210中的压力可以高达400-500个大气压。

在一些实施例中，气密耐压罐体210为不锈钢结构，其中罐体材料符合GB713-2014《锅炉和压力容器用钢板》的要求。本领域的技术人员应当理解，其他材料，例如碳纤维等也可以应用于气密文物容器中，以减轻重量，提高耐压值。这些变形也包括在本方案中，符合相关标准即可，在此不做限制。

在一些实施例中，气密耐压罐体210包括排水口230，其设置于所述气密耐压罐体210上，用于从气密耐压罐体210排水；以及排气阀240，其设置于气密耐压罐体210上，用于从所述气密耐压罐体210释放气体。优选地，排水口230设置在气密耐压罐体210的底部；排气阀240设置在气密耐压罐体210的中部偏上位置。

在一些实施例中，气密耐压罐体210包括采样阀250，其设置于气密耐压罐体210上，用于采集从气密耐压罐体210中去离子水以测量电导率。优选地，采样阀250设置在气密耐压罐体210中部偏下位置。一般而言，将气密耐压罐体210靠上或者靠下的位置并不能真正反映气密耐压罐体210中去离子水的电导率。因此，选择气密耐压罐体210中部位置的液体，更加能够代表整体去离子水中的电导率情况。另外，将采样阀设置在气密耐压罐体210中部附近，方便工作人员采样，设计更加人性化。

在一些实施例中，气密耐压罐体210包括压力表260，其设置于气密耐压罐体210上，用于监视所述气密耐压罐体210中的压力。优选地，压力表260安装在气密耐压罐体210的顶部。

在一些实施例中，气密耐压罐体210包括安全阀270，其设置于气密耐压罐体210上，用于当气密耐压罐体210中压力超过预设阈值时释放压力。优选地，安全阀270安装在气密耐压罐体210的顶部，安全阀270能够保证气密耐压罐体210的气压在预设阈值范围之内。其中，预设阈值为400-500个大气压。

在本申请中的一些实施例中，文物脱盐装置在工作之前，需要与惰性气体气源280连接。在一些实施例中，气源280包括氮气气源或惰性气源。惰性气源能够排除气密耐压罐体210的氧气，减少脱盐过程中可能产生的腐蚀，保护文物不受破坏。

在一些实施例中，气源280与文物脱盐装置之间包括减压阀290。进一步地，减压阀290通过进气阀220与文物脱盐装置连接。其中减压阀290用于调节气源280的压力，使压力适中。其中减压阀290和进气阀220能够实时控制气源输送的压力和气量，避免气密耐压罐体中的压力过大而破坏文物。

将文物放入文物脱盐装置，然后与去离子水源连接，给文物脱盐装置提供去离子水。将文物脱盐装置进行密封，通过气源280向文物脱盐装置提供气体，构成一个文物脱盐系统。文物脱盐系统能够将模拟文物在水下的压强环境，能够减少脱盐时间并且脱盐更加彻底。

图3是根据本发明的一个实施例文物脱盐系统工作流程图。在步骤310，将文物放入气密耐压罐体内。首先将气密盖打开，将文物放进气密耐压罐体内。在气密耐压罐体内设置有支架，将文物固定在支架上，能够对文物的各个部位进行脱盐。

在步骤320，向气密耐压罐体内注入去离子水并进行密封。在向气密耐压罐体内注入去离子水之前，需要将文物放入气密耐压罐体内。在一些实施例中，需要注入文物体积的5-10倍的去离子水；在另一些实施例中，去离子水的液面高度需要高于文物2-10厘米。当气密耐压罐体内去离子水达到设定量以后，关闭进水口，将气密耐压罐体进行密封。

在步骤330，打开进气阀，增加罐内压力至压力阈值，并静置一段时间。通过提前调节减压阀，将气源输入气体的气量和压力调节至符合要求后，打开进气阀，向罐内注入气体，使得罐内压力增大。通过气密耐压罐体上的压力表观察罐内的压力，当达到压力阈值时，立即关闭进气阀，并静置一段时间。在一些实施例中，静置时间是5周、3周、1周或者3天左右。根据文物类型的不同和文物附着盐类厚度的不同，静置时间不一样。

在步骤340，检测是否完成脱盐。当脱盐未完成时，执行步骤350；当脱盐未完成时，执行步骤360。

在一些实施例中，通过检测浸泡液中的电导率来判断脱盐终点。通过检测去离子水的电导率，可以检测去离子水中离子的含量，以此来判断文物的脱盐效果。电导率越高，说明文物上的盐类物质越多；电导率越低，说明文物上的盐类物质越少。在一些实施例中，电导率的判断阈值为1-5μs/cm。在另一些实施例中，根据脱盐文物的种类选择检测方法，比如脱盐文物是铁器，脱盐主要是脱除氯离子，则可以通过检测浸泡液中的氯离子含量来衡量脱盐效果。在另一些实施例中，本申请也可以利用离子分析仪检测去离子水中离子浓度来检测脱盐效果。当去离子水中的离子浓度小于5-10mg/L时，就可以结束脱盐。

在步骤350，将气密耐压罐体中的去离子水排出。当去离子水中的电导率高于设定值时，说明脱盐不彻底，需要继续脱盐。因此打开排水阀，将气密耐压罐体中的液体排出。当罐体内液体排净以后，执行步骤310。

在步骤360，将文物取出。当去离子水中的电导率低于设定值时，说明文物上附着的盐类被清洗干净，结束脱盐，将文物取出。

上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本发明公开的范畴。

Claims (9)

1.一种文物脱盐方法，包括：

将待脱盐文物置于文物脱盐装置中，其中所述文物脱盐装置包括：气密耐压罐体，其适于容纳待脱盐文物；进水口，其设置于所述气密耐压罐体上，用于向所述气密耐压罐体中提供去离子水；以及

进气阀，其设置于所述气密耐压罐体上，用于向所述气密耐压罐体中提供气体；其中，所述气密耐压罐体中的压力经配置以维持在至少大约10个大气压、或者至少大约100个大气压、或者至少大约200个大气压、或者至少大约300个大气压；所述文物脱盐装置不包括加热装置；

将文物放入所述气密耐压罐体内；

向所述气密耐压罐体内注入去离子水并进行密封；

向所述气密耐压罐体内通入气体，增加罐内压力至压力阈值，静置一段时间；以及

待文物脱盐完成，将所述文物取出；

其中，所述文物脱盐装置通过改变所述气密耐压罐体中的压力，能够满足不同文物对气压的要求；所述文物脱盐装置模拟文物在水下的压强环境，从而将去离子水压进文物的各个位置。

2.根据权利要求1所述的文物脱盐方法，其中所述气密耐压罐体为碳钢、不锈钢结构或碳纤维等耐压结构。

3.根据权利要求1所述的文物脱盐方法，进一步包括：排水口，其设置于所述气密耐压罐体上，用于从所述气密耐压罐体排水；以及排气阀，其设置于所述气密耐压罐体上，用于从所述气密耐压罐体释放气体。

4.根据权利要求1所述的文物脱盐方法，进一步包括：采样阀，其设置于所述气密耐压罐体上，用于采集从所述气密耐压罐体中去离子水以测量电导率。

5.根据权利要求1所述的文物脱盐方法，进一步包括：压力表，其设置于所述气密耐压罐体上，用于监视所述气密耐压罐体中的压力。

6.根据权利要求1所述的文物脱盐方法，进一步包括：安全阀，其设置于所述气密耐压罐体上，用于当所述气密耐压罐体中压力超过预设阈值时释放压力。

7.根据权利要求1所述的文物脱盐方法，进一步包括气源，其适于向所述文物脱盐装置中提供气体，所述气源与所述气密耐压罐体之间包括减压阀。

8.根据权利要求7所述的文物脱盐方法，其中所述减压阀与所述气密耐压罐体之间包括进气阀。

9.根据权利要求7所述的文物脱盐方法，其中所述气源包括氮气气源、惰性气体。

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