CN116973264B - 一种化纤纸管的含水率测试装置及其测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种化纤纸管的含水率测试装置及其测试方法，包括底座、称量机构、烘干机构和驱动机构，所述称量机构包括控制箱和压力传感器，所述控制箱内部设置有电机一、定位杆、连动杆、传动带一、传动带二和轴承，两个所述连动杆的外壁均转动连接有传动轮，所述传动带一分别与电机一的输出轴和两个传动轮的外壁传动连接，两个所述传动轮的外壁分别与两个轴承的外圈固定连接。本发明通过运用干燥失重原理，通过加热干燥对前后两次样品重量进行称量，从而计算出样品含水率，本发明通过改变称重结构实现可同时烘干两次样品的同时在不取出样品盘的前提下分别称取两个样品的重量，高温烘干会使样品盘温度过高，此技术可避免工作人员烫伤。
Description
技术领域
本发明涉及含水率测试技术领域，具体涉及一种化纤纸管的含水率测试装置及其测试方法。
背景技术
目前在化工、食品等领域需要检测产品中的含水率，含水率的多少直接影响产品的性能，目前检测一般需要将产品研磨成粉末状，然后采用实验室内常用方式，例如库仑滴定法、烘干法、减压干燥法、甲苯法或者色相色谱法，但是无论采用哪一种方式，检测过程都非常繁琐，耗费人力、时间、物力，整个检测过程效率低、成本高。
另外，传统的含水率检测仪采用翻盖式的盖体打开方式，这种翻盖式的含水率检测仪有如下缺点：盖体翻转打开时，含水率检测仪顶部需要有一定的供盖体翻转的空间；传感器与托盘的距离较近，加热时影响传感器的精度；一次只能称取一个样品重量的数据。综上，如何减少热量传递至传感器和改进称重结构成为急需解决的问题。
发明内容
本发明提供一种化纤纸管的含水率测试装置及其测试方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种化纤纸管的含水率测试装置，包括底座、称量机构、烘干机构和驱动机构，所述称量机构包括控制箱和压力传感器，所述控制箱内部设置有电机一、定位杆、连动杆、传动带一、传动带二和轴承，两个所述连动杆的外壁均转动连接有传动轮，所述传动带一分别与电机一的输出轴和两个传动轮的外壁传动连接，两个所述传动轮的外壁分别与两个轴承的外圈固定连接，两个所述轴承的内圈分别与两个连动杆的外壁固定连接，两个所述连动杆的上方均设置有固定杆，两个所述固定杆的外壁均固定连接有拨片，所述传动带二分别与定位杆的外壁和两个连动杆的外壁传动连接，所述传动带二的两端之间设置有滑轨，所述传动带二的两端分别与滑轨的两端固定连接，所述滑轨的内部设置有重力球，所述控制箱的内壁固定连接有感应器，所述滑轨的两端下方均设置有伸缩杆，所述压力传感器包括两个传力杆，两个所述传力杆的外壁固定连接有托盘，所述托盘的顶部有两个样品盘，所述托盘的上方设置有两个提环，两个所述连动杆分别穿过控制箱与两个提环固定连接；
所述烘干机构包括加热箱，所述加热箱的内部设置有卤素灯管；
所述驱动机构包括支撑架，所述支撑架的内壁固定连接有电机二，所述支撑架两侧均设置有主动杆、从动杆和连接杆，两个所述主动杆的一端均与加热箱的外壁铰接，其中一个所述主动杆的一端与电机二的输出轴固定连接，另一个所述主动杆的一端与支撑架的外壁铰接，两个所述从动杆的两端分别与加热箱的外壁和支撑架的外壁铰接，两个连接杆分别与两个主动杆和两个从动杆铰接，两个所述连接杆的一端均与加热箱的外壁固定连接，两个所述连接杆之间固定连接有同步杆。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述控制箱位于压力传感器上方，所述压力传感器位于底座的内部。
采用上述技术方案，将传感器设置在底座内，拉开其与加热箱的距离，可减少高温对其的影响，从而控制传感器的精度。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述连动杆的数量有两个，两个所述连动杆位于电机一的两侧。
采用上述技术方案，两个连动杆的设置可为实现同时烘干两次样品的同时在不取出样品盘的前提下分别称取两个样品的重量提供硬件支撑。
本发明技术方案的进一步改进在于：两个所述轴承的外壁均设置有齿牙，两个所述拨片与齿牙接触。
采用上述技术方案，利用拨片对齿牙的拨动产生轻微震荡，从而带动样品盘震动，使样品在加热的过程中加热的更充分，继而缩短烘干时间，提高工作效率。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述感应器位于滑轨的中心处且位于其下方，所述伸缩杆与控制箱的内壁固定连接。
采用上述技术方案，该方案中的感应器可感应重力球的位置，以确保本装置处于水平状态。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述托盘的上表面开设有两个限位槽，两个所述样品盘与两个限位槽相适配，两个所述提环分别位于两个样品盘的外部。
采用上述技术方案，该方案中的限位槽可固定样品盘，使其不与提环接触影响称重结果。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述加热箱的顶部开设有通风孔一，所述托盘位于加热箱的下方。
采用上述技术方案，该方案中通风孔一的设置，可在工作完成启动风机后，快速对加热箱进行降温。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述底座顶部设置有壳体，所述支撑架和电机二位于壳体内部，所述壳体的外壁开设有条形槽，所述两个所述主动杆和两个从动杆均穿过条形槽与加热箱的外壁铰接。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述加热箱的外部罩设有盖体，所述盖体的内壁分别与加热箱与同步杆转动连接，所述盖体的顶部开设有通风孔二，所述壳体的内部设置有风机，所述底座的底部设置有水平调节轮，所述底座设置有显示屏和控制按键，所述底座的侧面设置有微型打印机，所述底座的背面设置有电源接口和数据接口。
采用上述技术方案，盖体翻转打开时，可使其内部的加热箱在位移过程中始终保持水平状态，方便后期风机降温的同时亦可减少含水率测试装置顶部供盖体翻转的空间。
一种化纤纸管的含水率测试装置的测试方法，
S1.将本装置置于水平桌面，开启电源，调节水平调节轮以使装置达到水平状态，重力球处于中心位置并触发感应器再次校准使得本装置达到绝对水平，将两个样品盘放在托盘上，启动加热箱首先对样品盘进行烘干；
S2.烘干完毕后，启动其中一个伸缩杆，使重力球向相反的方向滚动，滑轨失去平衡向该方向倾斜，带动传动带二传动同边的连动杆的一端向下撬动，传动杆另一端的提环被抬起，随即其中一个样品盘即被抬起远离托盘，此刻即可称取另一个样品盘的重量，用此方法分别称取两个样品盘的重量，获得两个样品盘的重量，两个样品盘的重量偏差≤2mg方可使用；
S3.将所需测试的同批次样品破碎后分别装入两个样品盘中，用同样的方法分别称取两组样品盘+样品的重量得到两个数据，再次启动加热箱对其进行烘干，同步启动电机一，其输出轴带通过传动带一带动两个轴承的外圈转动，高速运转的齿牙接触拨片产生轻微的震荡，传感给连动杆带动提环震动，最终对样品盘带来震动，使内部的样品震荡使其更充分地加热烘干，烘干完毕后分别称取两个样品盘+干燥样品的重量，得到两个数据；
S4.根据含水率计算公式计算两组样品的含水率，
测试完毕后掀起盖体，盖体带动加热箱至壳体的正上方，启动风机可对加热箱降温，启动微型打印机对测试结果进行打印存档。
由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：
1.该装置运用干燥失重原理，通过加热干燥对前后两次样品重量进行称量，从而计算出样品含水率，本发明通过改变称重结构实现可同时烘干两次样品的同时在不取出样品盘的前提下分别称取两个样品的重量，高温烘干会使样品盘温度过高，此技术可避免工作人员烫伤。
2.该装置对称重结构的改进，利用拨片对齿牙的拨动产生轻微震荡，从而带动样品盘震动，使样品在加热的过程中加热的更充分，继而缩短烘干时间，提高工作效率。
3.连杆的设置可使盖体翻转打开时内部的加热箱在位移过程中始终保持水平状态，方便后期风机降温的同时亦可减少含水率测试装置顶部供盖体翻转的空间。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明背面结构示意图；
图3为本发明称量机构结构示意图；
图4为本发明称量机构剖面结构示意图；
图5为本发明称量机构放大示意图；
图6为本发明A处放大结构示意图；
图7为本发明内部结构示意图；
图8为本发明驱动机构结构示意图；
图9为本发明烘干机构结构示意图。
图中：1、底座；2、称量机构；3、烘干机构；4、驱动机构；201、控制箱；202、压力传感器；203、电机一；204、定位杆；205、连动杆；206、传动带一；207、传动带二；208、轴承；209、传动轮；210、固定杆；211、拨片；212、滑轨；213、重力球；214、感应器；215、伸缩杆；216、传力杆；217、托盘；218、样品盘；219、提环；301、加热箱；302、卤素灯管；401、支撑架；402、电机二；403、主动杆；404、从动杆；405、连接杆；406、同步杆；101、壳体；102、条形槽；103、盖体；104、风机；105、水平调节轮；106、显示屏；107、控制按键；108、微型打印机；109、电源接口；110、数据接口。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1
如图1-9所示，本发明提供了一种化纤纸管的含水率测试装置及其测试方法，包括底座1、称量机构2、烘干机构3和驱动机构4，称量机构2包括控制箱201和压力传感器202，控制箱201内部设置有电机一203、定位杆204、连动杆205、传动带一206、传动带二207和轴承208，两个连动杆205的外壁均转动连接有传动轮209，传动带一206分别与电机一203的输出轴和两个传动轮209的外壁传动连接，两个传动轮209的外壁分别与两个轴承208的外圈固定连接，两个轴承208的内圈分别与两个连动杆205的外壁固定连接，两个连动杆205的上方均设置有固定杆210，两个固定杆210的外壁均固定连接有拨片211，传动带二207分别与定位杆204的外壁和两个连动杆205的外壁传动连接，传动带二207的两端之间设置有滑轨212，传动带二207的两端分别与滑轨212的两端固定连接，滑轨212的内部设置有重力球213，控制箱201的内壁固定连接有感应器214，滑轨212的两端下方均设置有伸缩杆215，压力传感器202包括两个传力杆216，两个传力杆216的外壁固定连接有托盘217，托盘217的顶部有两个样品盘218，托盘217的上方设置有两个提环219，两个连动杆205分别穿过控制箱201与两个提环219固定连接，将两个样品盘218放在托盘217上，启动加热箱301首先对样品盘218进行烘干，烘干完毕后，启动其中一个伸缩杆215，使重力球213向相反的方向滚动，滑轨212失去平衡向该方向倾斜，带动传动带二207传动同边的连动杆205的一端向下撬动，连动杆205另一端的提环219被抬起，随即其中一个样品盘218即被抬起远离托盘217，此刻即可称取另一个样品盘218的重量，用此方法分别称取两个样品盘218的重量，获得两个样品盘218的重量；
烘干机构3包括加热箱301，加热箱301的内部设置有卤素灯管302；
驱动机构4包括支撑架401，支撑架401的内壁固定连接有电机二402，支撑架401两侧均设置有主动杆403、从动杆404和连接杆405，两个主动杆403的一端均与加热箱301的外壁铰接，其中一个主动杆403的一端与电机二402的输出轴固定连接，另一个主动杆403的一端与支撑架401的外壁铰接，两个从动杆404的两端分别与加热箱301的外壁和支撑架401的外壁铰接，两个连接杆405分别与两个主动杆403和两个从动杆404铰接，两个连接杆405的一端均与加热箱301的外壁固定连接，两个连接杆405之间固定连接有同步杆406，启动电机二402，其输出轴带动主动杆403运动，从而带动从动杆404和连接杆405运动，继而实现盖体103和加热箱301的水平位移。
实施例2
如图1-9所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：
控制箱201位于压力传感器202上方，压力传感器202位于底座1的内部，将传感器设置在底座1内，拉开其与加热箱301的距离，减少高温对其的影响，控制传感器的精度。
连动杆205的数量有两个，两个连动杆205位于电机一203的两侧，两个连动杆205为实现同时烘干两次样品的同时在不取出样品盘218的前提下分别称取两个样品的重量提供了硬件支撑。
两个轴承208的外壁均设置有齿牙，两个拨片211与齿牙接触，拨片211对齿牙的拨动产生轻微震荡，从而带动样品盘218震动，使样品在加热的过程中加热的更充分，继而缩短烘干时间。
感应器214位于滑轨212的中心处且位于其下方，伸缩杆215与控制箱201的内壁固定连接，感应器214感应重力球213的位置，确保本装置处于水平状态。
托盘217的上表面开设有两个限位槽，两个样品盘218与两个限位槽相适配，两个提环219分别位于两个样品盘218的外部，限位槽固定样品盘218，使其不与提环219接触影响称重结果。
加热箱301的顶部开设有通风孔一，托盘217位于加热箱301的下方，在工作完成启动风机104后，热气通过通风孔一排出，加速加热箱301的降温。
底座1顶部设置有壳体101，支撑架401和电机二402位于壳体101内部，壳体101的外壁开设有条形槽102，两个主动杆403和两个从动杆404均穿过条形槽102与加热箱301的外壁铰接，主动杆403联动从动杆404和连接杆405，盖体103翻转打开时，其内部的加热箱301随之保持水平状态移动至壳体101上方。
加热箱301的外部罩设有盖体103，盖体103的内壁分别与加热箱301与同步杆406转动连接，盖体103的顶部开设有通风孔二，壳体101的内部设置有风机104，底座1的底部设置有水平调节轮105，底座1设置有显示屏106和控制按键107，底座1的侧面设置有微型打印机108，底座1的背面设置有电源接口109和数据接口110，测试完毕后可通过微型打印机108打印测试结果。
请参阅图1-9，一种化纤纸管的含水率测试装置的测试方法，
本发明的具体实施方式为：
S1.将本装置置于水平桌面，开启电源，调节水平调节轮105以使装置达到水平状态，重力球213处于中心位置并触发感应器214再次校准使得本装置达到绝对水平，将两个样品盘218放在托盘217上，启动加热箱301首先对样品盘218进行烘干；
S2.烘干完毕后，启动其中一个伸缩杆215，使重力球213向相反的方向滚动，滑轨212失去平衡向该方向倾斜，带动传动带二207传动同边的连动杆205的一端向下撬动，连动杆205另一端的提环219被抬起，随即其中一个样品盘218即被抬起远离托盘217，此刻即可称取另一个样品盘218的重量，用此方法分别称取两个样品盘218的重量，获得两个样品盘218的重量，两个样品盘218的重量偏差≤2mg方可使用；
S3.将所需测试的同批次样品破碎后分别装入两个样品盘218中，用同样的方法分别称取两组样品盘218+样品的重量得到两个数据，再次启动加热箱301对其进行烘干，同步启动电机一203，其输出轴带通过传动带一206带动两个轴承208的外圈转动，高速运转的齿牙接触拨片211产生轻微的震荡，传感给连动杆205带动提环219震动，最终对样品盘218带来震动，使内部的样品震荡使其更充分地加热烘干，烘干完毕后分别称取两个样品盘218+干燥样品的重量，得到两个数据；
S4.根据含水率计算公式计算两组样品的含水率，
测试完毕后掀起盖体103，盖体103带动加热箱301至壳体101的正上方，启动风机104可对加热箱301降温，启动微型打印机108对测试结果进行打印存档。
上文一般性地对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本发明思想精神的修改或改进，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种化纤纸管的含水率测试装置，包括底座(1)、称量机构(2)、烘干机构(3)和驱动机构(4)，其特征在于：所述称量机构(2)包括控制箱(201)和压力传感器(202)，所述控制箱(201)内部设置有电机一(203)、定位杆(204)、连动杆(205)、传动带一(206)、传动带二(207)和轴承(208)，两个所述连动杆(205)的外壁均转动连接有传动轮(209)，所述传动带一(206)分别与电机一(203)的输出轴和两个传动轮(209)的外壁传动连接，两个所述传动轮(209)的外壁分别与两个轴承(208)的外圈固定连接，两个所述轴承(208)的内圈分别与两个连动杆(205)的外壁固定连接，两个所述连动杆(205)的上方均设置有固定杆(210)，两个所述固定杆(210)的外壁均固定连接有拨片(211)，所述传动带二(207)分别与定位杆(204)的外壁和两个连动杆(205)的外壁传动连接，所述传动带二(207)的两端之间设置有滑轨(212)，所述传动带二(207)的两端分别与滑轨(212)的两端固定连接，所述滑轨(212)的内部设置有重力球(213)，所述控制箱(201)的内壁固定连接有感应器(214)，所述滑轨(212)的两端下方均设置有伸缩杆(215)，所述压力传感器(202)包括两个传力杆(216)，两个所述传力杆(216)的外壁固定连接有托盘(217)，所述托盘(217)的顶部有两个样品盘(218)，所述托盘(217)的上方设置有两个提环(219)，两个所述连动杆(205)分别穿过控制箱(201)与两个提环(219)固定连接；
所述烘干机构(3)包括加热箱(301)，所述加热箱(301)的内部设置有卤素灯管(302)；
所述驱动机构(4)包括支撑架(401)，所述支撑架(401)的内壁固定连接有电机二(402)，所述支撑架(401)两侧均设置有主动杆(403)、从动杆(404)和连接杆(405)，两个所述主动杆(403)的一端均与加热箱(301)的外壁铰接，其中一个所述主动杆(403)的一端与电机二(402)的输出轴固定连接，另一个所述主动杆(403)的一端与支撑架(401)的外壁铰接，两个所述从动杆(404)的两端分别与加热箱(301)的外壁和支撑架(401)的外壁铰接，两个连接杆(405)分别与两个主动杆(403)和两个从动杆(404)铰接，两个所述连接杆(405)的一端均与加热箱(301)的外壁固定连接，两个所述连接杆(405)之间固定连接有同步杆(406)。
2.根据权利要求1所述的一种化纤纸管的含水率测试装置，其特征在于：所述控制箱(201)位于压力传感器(202)上方，所述压力传感器(202)位于底座(1)的内部。
3.根据权利要求1所述的一种化纤纸管的含水率测试装置，其特征在于：所述连动杆(205)的数量有两个，两个所述连动杆(205)位于电机一(203)的两侧。
4.根据权利要求1所述的一种化纤纸管的含水率测试装置，其特征在于：两个所述轴承(208)的外壁均设置有齿牙，两个所述拨片(211)与齿牙接触。
5.根据权利要求1所述的一种化纤纸管的含水率测试装置，其特征在于：所述感应器(214)位于滑轨(212)的中心处且位于其下方，所述伸缩杆(215)与控制箱(201)的内壁固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种化纤纸管的含水率测试装置，其特征在于：所述托盘(217)的上表面开设有两个限位槽，两个所述样品盘(218)与两个限位槽相适配，两个所述提环(219)分别位于两个样品盘(218)的外部。
7.根据权利要求1所述的一种化纤纸管的含水率测试装置，其特征在于：所述加热箱(301)的顶部开设有通风孔一，所述托盘(217)位于加热箱(301)的下方。
8.根据权利要求1所述的一种化纤纸管的含水率测试装置，其特征在于：所述底座(1)顶部设置有壳体(101)，所述支撑架(401)和电机二(402)位于壳体(101)内部，所述壳体(101)的外壁开设有条形槽(102)，所述两个所述主动杆(403)和两个从动杆(404)均穿过条形槽(102)与加热箱(301)的外壁铰接。
9.根据权利要求8所述的一种化纤纸管的含水率测试装置，其特征在于：所述加热箱(301)的外部罩设有盖体(103)，所述盖体(103)的内壁分别与加热箱(301)与同步杆(406)转动连接，所述盖体(103)的顶部开设有通风孔二，所述壳体(101)的内部设置有风机(104)，所述底座(1)的底部设置有水平调节轮(105)，所述底座(1)设置有显示屏(106)和控制按键(107)，所述底座(1)的侧面设置有微型打印机(108)，所述底座(1)的背面设置有电源接口(109)和数据接口(110)。
10.根据权利要求1-9任一项权利要求所述的一种化纤纸管的含水率测试装置的测试方法，其特征在于：
S1.将本装置置于水平桌面，开启电源，调节水平调节轮(105)以使装置达到水平状态，重力球(213)处于中心位置并触发感应器(214)再次校准使得本装置达到绝对水平，将两个样品盘(218)放在托盘(217)上，启动加热箱(301)首先对样品盘(218)进行烘干；
S2.烘干完毕后，启动其中一个伸缩杆(215)，使重力球(213)向相反的方向滚动，滑轨(212)失去平衡向该方向倾斜，带动传动带二(207)传动同边的连动杆(205)的一端向下撬动，连动杆(205)另一端的提环(219)被抬起，随即其中一个样品盘(218)即被抬起远离托盘(217)，此刻即可称取另一个样品盘(218)的重量，用此方法分别称取两个样品盘(218)的重量，获得两个样品盘(218)的重量，两个样品盘(218)的重量偏差≤2mg方可使用；
S3.将所需测试的同批次样品破碎后分别装入两个样品盘(218)中，用同样的方法分别称取两组样品盘(218)+样品的重量得到两个数据，再次启动加热箱(301)对其进行烘干，同步启动电机一(203)，其输出轴带通过传动带一(206)带动两个轴承(208)的外圈转动，高速运转的齿牙接触拨片(211)产生轻微的震荡，传感给连动杆(205)带动提环(219)震动，最终对样品盘(218)带来震动，使内部的样品震荡使其更充分地加热烘干，烘干完毕后分别称取两个样品盘(218)+干燥样品的重量，得到两个数据；
S4.根据含水率计算公式计算两组样品的含水率，
测试完毕后掀起盖体(103)，盖体(103)带动加热箱(301)至壳体(101)的正上方，启动风机(104)可对加热箱(301)降温，启动微型打印机(108)对测试结果进行打印存档。
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