CN116297029A - 一种检测瓦楞纸板抗回潮性能的装置及检测方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种检测瓦楞纸板抗回潮性能的装置及检测方法，其检测装置包括恒温恒湿箱和架体，架体上依次设置有承载台、透明检测板以及工业相机；检测板上设置有检测圆，检测板上设置有多个径向线，多个径向线分割检测圆为多个均等的径向扇区，检测板上设置有多个等间距且直径逐渐减少的分隔圆，分隔圆位于检测圆内且与检测圆共圆心，多个分隔圆和多个径向线相交并分割检测圆为多个检测扇区。本申请通过多个径向扇区的设置可以表征出瓦楞纸板受潮后在不同方向上的最终扩散量，通过在多个时间点的定时拍照的设置可以表征出瓦楞纸板受潮后在不同时间段的扩散速度，能尽可能消除纸浆和粗纤维分布不均导致误差且准确地表征瓦楞纸板的抗回潮性能。

Description

一种检测瓦楞纸板抗回潮性能的装置及检测方法
技术领域
本申请涉及瓦楞纸板性能检测领域，尤其是涉及一种检测瓦楞纸板抗回潮性能的装置及检测方法。
背景技术
瓦楞原纸经过起楞后与箱纸板组合形成了瓦楞纸板，瓦楞纸箱是使用瓦楞纸板制成的纸包装容器，它具有重量轻、结构性能好、易搬运等优点；由于大多数包装箱在运输和存贮过程中需要多层堆放或叠放，构成纸箱的纸板会承受一定的压力，为了保证被包装物不受损坏，制成纸箱的瓦楞原纸必须要有足够的抗压强度，而一旦瓦楞纸板受潮，会显著影响瓦楞纸板的抗压强度，因而，在瓦楞纸板的加工及交易中，瓦楞纸板的抗回潮性能是决定瓦楞纸板品质的一个关键指标。
相关技术中公开号为CN110806367A的中国专利，提出了一种检测瓦楞纸抗回潮性能的装置及方法，该一种检测瓦楞纸抗回潮性能的装置，包括架体，所述架体上设置用于承载瓦楞纸试样的透明安置台，所述透明安置台上方的架体上设置高倍放大镜，所述透明安置台下方设置平面镜，所述透明安置台、高倍放大镜以及平面镜均水平设置。该发明能够通过瓦楞纸原纸的浸透时间与瓦楞纸试样正面边缘被水完全扩散的时间直观地表现其抗回潮性能。
对于上述中的相关技术，瓦楞纸板在生产时一般用废纸浆加工，主要是牛皮纸和瓦楞纸屑等的废纸浆，因此强度很高，具有良好的硬挺度，但是随之而来的是，瓦楞纸板中的浆料、纤维等分布不均匀，也就是水滴在瓦楞纸板上进行扩散时，不同扩散方向的扩散速度不同，因而通过瓦楞纸试样被完全扩散所需的时间来表征瓦楞纸板的抗回潮性能存在较大的误差，无法精准体现出瓦楞纸板的抗回潮性。
发明内容
为了改善通过水滴完全扩散瓦楞纸试样所需的时间来表征瓦楞纸板的抗回潮性具有较大误差的问题，本申请提供一种检测瓦楞纸板抗回潮性能的装置及检测方法。
本申请第一方面提供的一种检测瓦楞纸板抗回潮性能的装置采用如下的技术方案：
一种检测瓦楞纸板抗回潮性能的装置，包括恒温恒湿箱和设于所述恒温恒湿箱中的架体，所述架体上设置有用于承载瓦楞纸板试样的承载台，所述架体上设置有平行于所述承载台设置的透明检测板以及位于所述检测板上方的工业相机，所述检测板位于所述承载台上方且与所述承载台呈间隔设置；
所述检测板上设置有检测圆，所述检测板上设置有多个过所述检测圆圆心的径向线，多个所述径向线分割所述检测圆为多个均等的径向扇区，所述检测板上设置有多个等间距且直径逐渐减少的分隔圆，所述分隔圆位于所述检测圆内且与所述检测圆共圆心，多个所述分隔圆和多个所述径向线相交并分割所述检测圆为多个检测扇区。
可选的，所述径向线的数量不小于8个，所述分隔圆的数量不小于9个。
可选的，所述架体上还设置有定量滴液装置，所述定量滴液装置的溶液瓶中盛装有水与墨水或者水与荧光液的混合物。
可选的，所述架体上升降设置有升降台，所述检测板和所述工业相机均安装于所述升降台上，所述升降台上设置有用于将所述升降台锁定于所述架体上的锁定机构。
可选的，所述检测板上设置有多个检测圆。
可选的，所述检测板于所述检测圆的圆心处贯穿开设有滴液孔，所述承载台上设置有定位圆，所述定位圆与所述检测圆在所述承载台上的投影共圆心。
本申请第二方面提供的一种瓦楞纸板抗回潮性能检测方法采用如下的技术方案：
一种瓦楞纸板抗回潮性能检测方法，基于上述一种检测瓦楞纸板抗回潮性能的装置，包括包括以下步骤：
S1.试样制作，在待测瓦楞纸板的不同区域裁切出多个圆形试样；
S2.放样，将所述圆形试样放置在所述承载台上，并使所述圆形试样在所述检测板上的竖直投影与所述检测圆共圆心；
S3.滴液，在所述圆形试样的圆心处滴上定量检测液，开始计时，并将所述检测板和所述工业相机下移，并使所述圆形试样和所述检测板上的所述检测扇区的轮廓清晰显示在所述工业相机取景窗内；
S4.定时检测，关闭所述恒温恒湿箱柜门，控制所述工业相机在设定的时间间隔进行多次定时拍照、储存；
S5.抗回潮性能验算，对所述工业相机摄取的多个图像进行处理，提取出不同时刻所述圆形试样受潮变色区域在不同所述径向扇区中覆盖的所述检测扇区的数量N测或面积S测，对多个N测或S测取均值，并除以单个所述径向扇区中的所述检测扇区的数量N总或面积S总，即可得出所述圆形试样的回潮值；所述回潮值越大，表征所述圆形试样的抗回潮性能越弱；
S6.抗回潮性能评定，对多个所述圆形试样重复所述步骤S2～所述步骤S5，取多个所述圆形试样的所述回潮值的均值，即可表征待测瓦楞纸板的抗回潮性能。
可选的，所述步骤S5中提取所述圆形试样受潮区域覆盖的所述检测扇区的数量N测时，采取如下规则：
当受潮区域覆盖所述检测扇区的面积大于等于二分之一或受潮区域外围轮廓线越过所述检测扇区的径向中位线时，视为受潮区域已覆盖该所述检测扇区；
当受潮区域覆盖所述检测扇区的面积小于二分之一或受潮区域外围轮廓线未越过所述检测扇区的径向中位线时，视为受潮区域未覆盖该所述检测扇区。
可选的，所述步骤S3中进行滴液前在检测液中混入墨水或者荧光液；若检测液中混合有荧光液，则所述检测板上的所述检测扇区的轮廓线也应涂覆异色荧光液。
可选的，所述步骤S3中下移所述检测板时，应避免所述检测板与所述圆形试样贴合。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.在对瓦楞纸板进行抗回潮性能检测时，通过多个径向扇区的设置可以表征出圆形试样受潮后在不同方向上的最终扩散量，通过在多个时间点的定时拍照的设置可以表征出圆形试样受潮后在不同时间段的扩散速度，均可以较为准确地表征瓦楞纸板的抗回潮性能，因此可以有效消除因瓦楞纸板中纸浆、粗纤维等分布不均匀而导致的圆形试样受潮扩散度检测误差大的影响，通过本申请可以更为精确地检测出待测瓦楞纸板的抗回潮性能；
2.根据径向扇区中被覆盖的检测扇区的数量或者面积的数值不同，还可以对不同的待测瓦楞纸板的抗回潮性能进行定量评定，有助于对瓦楞纸板的品质进行定级；同时在整个检测过程中，无需检测人员值守，操作更为简便；
3.在检测液中混入墨水或荧光液，可以借助大分子量的墨水或荧光液的更剧烈的布朗运动，使得大多数的墨水分子或荧光液分子扩散在瓦楞纸板受潮区域边缘部位，瓦楞纸板上受潮区域的轮廓线被显色地更为明显，从而可以更为准确地判定检测扇区被覆盖情况，可以进一步提高本申请的检测精度。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图。
图2是本申请实施例隐去恒温恒湿箱后的整体结构示意图。
图3是图2中A部分的放大示意图。
附图标记：1、恒温恒湿箱；2、架体；21、底座；22、立杆；3、承载台；31、定位圆；32、限位块；4、检测板；41、滴液孔；5、工业相机；61、检测圆；62、径向线；63、分隔圆；71、径向扇区；72、检测扇区；8、定量滴液装置；91、升降台。
具体实施方式
以下结合附图1-附图3对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种检测瓦楞纸板抗回潮性能的装置。参照图1和图2，一种检测瓦楞纸板抗回潮性能的装置包括恒温恒湿箱1和设于恒温恒湿箱1中的架体2，架体2包括底座21和立杆22，架体2上设置有用于承载瓦楞纸板试样的承载台3，架体2上设置有平行于承载台3设置的透明检测板4以及位于检测板4上方的工业相机5，检测板4位于承载台3上方且与承载台3呈间隔设置；具体的，承载台3安装在底座21上，承载台3上端面还安装有用以防止检测板4与试样贴合的限位块32，检测板4和工业相机5安装在立杆22上，且检测板4为玻璃材质或亚克力材质。
参照图2和图3，检测板4上设置有检测圆61，检测板4上设置有多个过检测圆61圆心的径向线62，径向线62的两端均过检测圆61轮廓，多个径向线62分割检测圆61为多个均等的径向扇区71；检测板4上设置有多个等间距且直径逐渐减少的分隔圆63，分隔圆63位于检测圆61内且与检测圆61共圆心，多个分隔圆63和多个径向线62相交并分割检测圆61为多个检测扇区72，两两相交的分隔圆63和径向线62围合成检测扇区72的轮廓线。并且为确保本申请的检测精度，径向线62的数量不小于8个，分隔圆63的数量不小于9个，具体的，在本申请实施例中，径向线62选为8个，分隔圆63数量选为9个，这样在检测圆61内可以形成8个方向上的径向扇区71，在单个径向扇区71内又沿检测圆61径向分布10个检测扇区72。
这样设置后，在对瓦楞纸板进行抗回潮性能检测时，先在待测瓦楞纸板上裁切出多个直径不小于检测圆61直径的圆形试样，再将单个圆形试样放置在承载台3上，并使圆形试样在检测板4上的投影圆面与检测圆61共圆心，随后在圆形试样的圆心处滴上定量的检测液，此处的检测液为清水；然后下移检测板4和工业相机5，以检测板4不贴附圆形试样且圆形试样和检测板4上的检测扇区72轮廓线清晰显示在工业相机5的取景窗内为宜，设置工业相机5在多个时间点定时拍照后，关闭恒温恒湿箱1的柜门。
实验至设定的时间后，导出工业相机5拍摄的图片，从图片中读取圆形试样受潮变色后的区域在不同径向扇区71中覆盖的检测扇区72的数量或者面积，其覆盖的数量或面积越大，代表圆形试样更易受潮，也即待测瓦楞纸板的抗回潮性能越弱；通过多个径向扇区71的设置可以表征出圆形试样受潮后在不同方向上的最终扩散量，通过在多个时间点的定时拍照的设置可以表征出圆形试样受潮后的扩散速度，因此可以有效消除因瓦楞纸板中纸浆、粗纤维等分布不均匀而导致的圆形试样受潮扩散度检测误差大的影响，通过本申请可以更为精确地检测出待测瓦楞纸板的抗回潮性能；且通过对同一待测瓦楞纸板上的多个圆形试样进行检测并取均值后，还能进一步消除误差，提高检测精度。
并且根据径向扇区71中被覆盖的检测扇区72的数量或者面积的数值不同，还可以对不同的待测瓦楞纸板的抗回潮性能进行定量评定，有助于对瓦楞纸板的品质进行定级；同时在整个检测过程中，无需检测人员值守，操作更为简便；且在读取图片中被受潮区域覆盖的检测扇区72时，可以通过人工肉眼清点，也可以通过计算机自主识别，适用范围更广。
而为了规避检测板4上检测扇区72轮廓线对其下方的圆形试样上受潮区域轮廓的干扰，径向线62、分隔圆63的线宽不得超过1mm，且径向线62和分隔圆63可以是在检测板4上刻设的刻槽，也可以是印刷的线条。
同时，为进一步能明显地区分圆形试样上受潮区域轮廓线，参照图2，在架体2上还设置有定量滴液装置8，定量滴液装置8的溶液瓶中盛装有水与墨水或者水与荧光液的混合物，定量滴液装置8具体可为注射器，手动式或者自动式均可，出于成本和易用性考虑，定量滴液装置8选用市售注射器，直接插设在架体2上，随用随取。且所用的墨水和荧光液的显色颜色应当与瓦楞纸板的颜色为非相近色。
这样设置后，混杂在清水中的墨水或者荧光液跟随清水在圆形试样上的扩散而渗透在圆形试样上，并且由于墨水分子或荧光液分子的分子量相较于水分子的分子量更大，其做布朗运动更剧烈，进而导致圆形试样上受潮区域的轮廓线被墨水分子或荧光液分子显色地更为明显，从而可以更为准确地判定检测扇区72被覆盖情况，可以进一步提高本申请的检测精度。
而为了提高本申请的综合检测效率，参照图2和图3，一方面，检测板4上设置有多个检测圆61，可以一次对多个圆形试样进行检测，只要工业相机5摄取的图像的像素清晰度足够高即可。另一方面，在检测板4于检测圆61的圆心处贯穿开设有滴液孔41，承载台3上设置有定位圆31，定位圆31与检测圆61在承载台3上的投影共圆心；这样通过定位圆31可以更为便捷地对圆形试样进行居中定位，同时借助滴液孔41也可以确保检测液能准确滴落在圆形试样的中心，有利于消除不规范操作导致的误差。
同时，为了实现检测板4和工业相机5的便捷调整，参照图2，在架体2上升降设置有升降台91，具体的，升降台91套设在立杆22上，检测板4和工业相机5均安装于升降台91上，升降台91上设置有用于将升降台91锁定于架体2上的锁定机构，锁定机构设为螺纹贯穿升降台91且与立杆22抵触的锁紧螺栓。
本申请实施例还公开一种瓦楞纸板抗回潮性能检测方法，使用上述一种检测瓦楞纸板抗回潮性能的装置。一种瓦楞纸板抗回潮性能检测方法包括以下步骤：
S1.试样制作，在待测瓦楞纸板的不同区域裁切出多个圆形试样。
S2.放样，将圆形试样放置在承载台3上，并使圆形试样在检测板4上的竖直投影与检测圆61共圆心。
S3.滴液，在圆形试样的圆心处滴上定量检测液，开始计时，并将检测板4和工业相机5下移，并使圆形试样和检测板4上的检测扇区72的轮廓清晰显示在工业相机5取景窗内。
S4.定时检测，关闭恒温恒湿箱1柜门，控制工业相机5在设定的时间间隔进行多次定时拍照、储存。
S5.抗回潮性能验算，对工业相机5摄取的多个图像进行处理，提取出不同时刻圆形试样受潮变色区域在不同径向扇区71中覆盖的检测扇区72的数量N测或面积S测，对多个N测或S测取均值，并除以单个径向扇区71中的检测扇区72的数量N总或面积S总，即可得出圆形试样的回潮值；回潮值越大，表征圆形试样的抗回潮性能越弱。在本实施例中，选择对检测扇区72被覆盖的数量N测作为计算回潮值的依据，可以大幅降低本检测方法的操作难度。
S6.抗回潮性能评定，对多个圆形试样重复步骤S2～步骤S5，或者在承载台3上一次进行多个圆形试样的滴液检测，取多个圆形试样的回潮值的均值，即可表征待测瓦楞纸板的抗回潮性能。
并且在步骤S5中提取圆形试样受潮区域覆盖的检测扇区72的数量N测时，采取如下规则：
当受潮区域覆盖检测扇区72的面积大于等于二分之一或受潮区域外围轮廓线越过检测扇区72的径向中位线时，视为受潮区域已覆盖该检测扇区72；
当受潮区域覆盖检测扇区72的面积小于二分之一或受潮区域外围轮廓线未越过检测扇区72的径向中位线时，视为受潮区域未覆盖该检测扇区72。
这样考虑的原因在于，抗回潮性能考虑的是水或者检测液在瓦楞纸板上整体浸润能力或者说扩散能力，对于扩散能力而言，其在单位时间内扩散的最长直线距离足以表征起扩散能力，并不需要考虑扩散的全面度，也就是说，当圆形试样的受潮区域在最外围的检测扇区72中即使呈扩散峰状，也应当认定潮气已经覆盖了该检测扇区72；但是如果该扩散峰过陡，且在该检测扇区72内的覆盖面积小于该检测扇区72总面积的四分之一时，应当认定该检测扇区72对应的圆形试样的部位中存在有能促进检测液扩散的成分，影响检测结果，需要对这种数据予以去除。
另外，步骤S3中进行滴液前在检测液中混入墨水或者荧光液；若检测液中混合有荧光液，则检测板4上的检测扇区72的轮廓线也应涂覆异色荧光液。且在步骤S3中下移检测板4时，应避免检测板4与圆形试样贴合。
本申请实施例一种瓦楞纸板抗回潮性能检测方法的实施原理为：将工业相机5拍摄的图片导出后，可以从图片中读取圆形试样受潮变色后的区域在不同径向扇区71中覆盖的检测扇区72的数量，其覆盖的数量，代表圆形试样更易受潮，也即待测瓦楞纸板的抗回潮性能越弱；通过多个径向扇区71的设置可以表征出圆形试样受潮后在不同方向上的最终扩散量，通过在多个时间点的定时拍照的设置可以表征出圆形试样受潮后的扩散速度，因此可以有效消除因瓦楞纸板中纸浆、粗纤维等分布不均匀而导致的圆形试样受潮扩散度检测误差大的影响，通过本申请可以更为精确地检测出待测瓦楞纸板的抗回潮性能；且通过对同一待测瓦楞纸板上的多个圆形试样进行检测并取均值后，还能进一步消除误差，提高检测精度。
并且根据径向扇区71中被覆盖的检测扇区72的数量或者面积的数值不同，还可以对不同的待测瓦楞纸板的抗回潮性能进行定量评定，有助于对瓦楞纸板的品质进行定级；同时在整个检测过程中，无需检测人员值守，操作更为简便；且在读取图片中被受潮区域覆盖的检测扇区72时，可以通过人工肉眼清点，也可以通过计算机自主识别，适用范围更广。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种检测瓦楞纸板抗回潮性能的装置，其特征在于：包括恒温恒湿箱（1）和设于所述恒温恒湿箱（1）中的架体（2），所述架体（2）上设置有用于承载瓦楞纸板试样的承载台（3），所述架体（2）上设置有平行于所述承载台（3）设置的透明检测板（4）以及位于所述检测板（4）上方的工业相机（5），所述检测板（4）位于所述承载台（3）上方且与所述承载台（3）呈间隔设置；
所述检测板（4）上设置有检测圆（61），所述检测板（4）上设置有多个过所述检测圆（61）圆心的径向线（62），多个所述径向线（62）分割所述检测圆（61）为多个均等的径向扇区（71），所述检测板（4）上设置有多个等间距且直径逐渐减少的分隔圆（63），所述分隔圆（63）位于所述检测圆（61）内且与所述检测圆（61）共圆心，多个所述分隔圆（63）和多个所述径向线（62）相交并分割所述检测圆（61）为多个检测扇区（72）。
2.根据权利要求1所述的一种检测瓦楞纸板抗回潮性能的装置，其特征在于：所述径向线（62）的数量不小于8个，所述分隔圆（63）的数量不小于9个。
3.根据权利要求1所述的一种检测瓦楞纸板抗回潮性能的装置，其特征在于：所述架体（2）上还设置有定量滴液装置（8），所述定量滴液装置（8）的溶液瓶中盛装有水与墨水或者水与荧光液的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种检测瓦楞纸板抗回潮性能的装置，其特征在于：所述架体（2）上升降设置有升降台（91），所述检测板（4）和所述工业相机（5）均安装于所述升降台（91）上，所述升降台（91）上设置有用于将所述升降台（91）锁定于所述架体（2）上的锁定机构。
5.根据权利要求1所述的一种检测瓦楞纸板抗回潮性能的装置，其特征在于：所述检测板（4）上设置有多个检测圆（61）。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种检测瓦楞纸板抗回潮性能的装置，其特征在于：所述检测板（4）于所述检测圆（61）的圆心处贯穿开设有滴液孔（41），所述承载台（3）上设置有定位圆（31），所述定位圆（31）与所述检测圆（61）在所述承载台（3）上的投影共圆心。
7.一种瓦楞纸板抗回潮性能检测方法，基于如权利要求1-6任一项所述的一种检测瓦楞纸板抗回潮性能的装置，其特征在于：包括以下步骤：
S1.试样制作，在待测瓦楞纸板的不同区域裁切出多个圆形试样；
S2.放样，将所述圆形试样放置在所述承载台（3）上，并使所述圆形试样在所述检测板（4）上的竖直投影与所述检测圆（61）共圆心；
S3.滴液，在所述圆形试样的圆心处滴上定量检测液，开始计时，并将所述检测板（4）和所述工业相机（5）下移，并使所述圆形试样和所述检测板（4）上的所述检测扇区（72）的轮廓清晰显示在所述工业相机（5）取景窗内；
S4.定时检测，关闭所述恒温恒湿箱（1）柜门，控制所述工业相机（5）在设定的时间间隔进行多次定时拍照、储存；
S5.抗回潮性能验算，对所述工业相机（5）摄取的多个图像进行处理，提取出不同时刻所述圆形试样受潮变色区域在不同所述径向扇区（71）中覆盖的所述检测扇区（72）的数量N测或面积S测，对多个N测或S测取均值，并除以单个所述径向扇区（71）中的所述检测扇区（72）的数量N总或面积S总，即可得出所述圆形试样的回潮值；所述回潮值越大，表征所述圆形试样的抗回潮性能越弱；
S6.抗回潮性能评定，对多个所述圆形试样重复所述步骤S2～所述步骤S5，取多个所述圆形试样的所述回潮值的均值，即可表征待测瓦楞纸板的抗回潮性能。
8.根据权利要求7所述的一种瓦楞纸板抗回潮性能检测方法，其特征在于：所述步骤S5中提取所述圆形试样受潮区域覆盖的所述检测扇区（72）的数量N测时，采取如下规则：
当受潮区域覆盖所述检测扇区（72）的面积大于等于二分之一或受潮区域外围轮廓线越过所述检测扇区（72）的径向中位线时，视为受潮区域已覆盖该所述检测扇区（72）；
当受潮区域覆盖所述检测扇区（72）的面积小于二分之一或受潮区域外围轮廓线未越过所述检测扇区（72）的径向中位线时，视为受潮区域未覆盖该所述检测扇区（72）。
9.根据权利要求8所述的一种瓦楞纸板抗回潮性能检测方法，其特征在于：所述步骤S3中进行滴液前在检测液中混入墨水或者荧光液；若检测液中混合有荧光液，则所述检测板（4）上的所述检测扇区（72）的轮廓线也应涂覆异色荧光液。
10.根据权利要求9所述的一种瓦楞纸板抗回潮性能检测方法，其特征在于：所述步骤S3中下移所述检测板（4）时，应避免所述检测板（4）与所述圆形试样贴合。
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