CN1885017A - 一种皮革材料湿度特性测试系统 - Google Patents
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Abstract
一种皮革材料温度特性测试系统，包括电阻测量装置及上、下测量电极，电阻测量装置的待测电阻RX与上、下电极相连接，待测电阻RX与电流表A串联或与由电阻R1、RG及开关K2组成的检流计G串联后再与直流电压表V相并联，且在待测电阻RX、检流计G与直流电压表V中间还连接有双向开关K1，直流电压表V的两端分别与电位器R相连接，电位器R的另两端与直流电源U连接构成闭合回路。本发明通过皮革材料导电性能反映其湿度情况，由于皮革材料的湿度和导电性能之间存在着指数函数的关系，即使导电性测量存在很小的误差，但反映到湿度指标上时其误差已经微乎其微了，对于实际生产和测量已经足够精确了。
Description
技术领域
本发明涉及一种湿度特性测试系统，特别涉及一种皮革材料湿度特性测试系统。
背景技术
自从掺杂聚乙烯(Polyacetylene，简称PA)呈现金属导电特性以来，新型交叉学科——导电高分子领域诞生了。它的出现不仅打破了高分子仅为绝缘体的传统观念，而且其发现和发展为低维固体电子学，乃至分子电子学的建立和完善做出重要的贡献，进而为其发展奠定了坚实的基础，具有重要的科学意义。同时，导电高分子具有特殊的结构和优异的物理化学性能，使其在能源、光电子器件、信息、传感器、分子导线和分子器件，以及电磁屏蔽、金属防腐和隐身技术上有着广泛、诱人的应用前景。而皮革材料是一种很普通的高分子材料，几乎遍布地球的每一个角落，因此对皮革材料的研究具有重要的意义。目前对皮革材料的研究多在其制造工艺和合成方法方面，在导电机理与导电性方面的研究几乎还是空白。研究表明皮革材料所处环境的温度、湿度、气氛及压力等对其电学特性的影响尤为显著；实验发现皮革材料在通常湿度下其电阻率在半导体范围内，而在特定湿度下却是良好的导体，这一发现打破了人们传统观念中的皮革材料为绝缘体的想法，由此可见人们还需对皮革材料电学特性进行更为深入地研究。皮革材料的湿度是一个重要参数，过分干燥和湿度过大都会使皮革材料产生不良后果。上述两种弊病均可以经烘燥作业来避免，即在加工过程中测量并控制其湿度。采用测量皮革材料来测定其湿度是最佳方法，其原因是可以即时和连续地进行测量，此外对所有的电性能来说，导电性与皮革材料的湿度的关系最为密切，百分之几的含水率的差异可以反映出十倍的导电性能的变化。皮革材料的湿度和导电性能之间存在着指数函数的关系。其次，皮革材料的重量和厚度、水的性质等，所有这些因素都不会影响其导电性和测得的湿度。各种导电性相同的皮革材料，其湿度却不尽相同，因此对每一种皮革材料都需要有一修整的导电-含水率曲线，但尽管如此，并不影响利用导电性能测试原理来控制其湿度，因为各种织物的相对湿度不同，但当烘干到大气的相对湿度时(如65％)，它们的电阻值是相同的。在整个工艺过程中，皮革材料的湿度控制和测量是十分重要的。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种通过对皮革材料导电性的测量，得出其湿度且操作简单，实用性强，测量精度高的皮革材料湿度特性测试系统。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括电阻测量装置以及与电阻测量装置相连接的上、下测量电极，所说的电阻测量装置的待测电阻RX与上、下电极相连接，待测电阻RX与电流表A串联或与由电阻R1、RG及开关K2组成的检流计G串联后再与直流电压表V相并联，且在待测电阻RX、检流计G与直流电压表V中间还连接有双向开关K1，直流电压表V的两端分别与电位器R相连接，电位器R的另两端与直流电源U连接构成闭合回路。
本发明通过皮革材料导电性能反映其湿度情况，由于皮革材料的湿度和导电性能之间存在着指数函数的关系，即使导电性测量存在很小的误差，但反映到湿度指标上时其误差已经微乎其微了，理论研究表明这种系统测量引入的测量误差很小，对于实际生产和测量已经足够精确了。
附图说明
图1是本发明电阻测量装置一个实施例的电路原理图；
图2是本发明电阻测量装置另一个实施例的电路原理图；
图3是本发明测量电极的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。
参见图1，一般情况下皮革的电阻很高，用普通的测量电路测不出其电阻，所以本发明的电阻测量装置包括待测电阻RX以及与待测电阻RX串联的检流计G，待测电阻RX与检流计G串联后再与直流电压表V相并联，且在待测电阻RX、检流计G与直流电压表V中间还连接有双向开关K1，直流电压表V的两端分别与电位器R相连接，电位器R的另两端与直流电源U连接构成闭合回路。
在电路未通电时，断开开关K2调节检流计G零点，然后接通电源U，通过调节电位器R的阻值来调节加在待测电阻RX两端的电压，由于检流计G的电阻Rg与R1并联其电阻远远小于待测电阻RX，故电压表V所示电压，可视为加在待测电阻RX两端的电压，然后通过读出检流计G的偏移量n，计算出流过待测电阻RX的电流值；
其计算方法如下：已知检流计G的电流常数K，读出其偏移量n，则流过检流计的电流I1＝n·K。
电阻Rg与Rl并联，则I1·Rg＝I2·Rl
流过Rx的电流是I1与I2之和：I＝I1+I2＝nK(Rl+Rg)/Rl
则Rx＝U/I＝URl/nK(Rl+Rg)
同时双向开关K1的作用是提高精度，实际测量时先将双向开关K1置向一边，读出此时检流计G的偏移量n1，然后将其反向，读出检流计G的偏移量n2，n取其平均值：及即n＝(n1+n2)/2
参见图2，当待测皮革经过特定处理，如具有一定的湿度时皮革的电阻减小，甚至呈现导体的特性，此时应按以下方法进行测量。此电阻测量装置包括待测电阻RX以及与待测电阻RX串联的电流表A，待测电阻RX与电流表A串联后再与直流电压表V相并联，直流电压表V的两端分别与电位器R相连接，电位器R的另两端与直流电源U连接构成闭合回路，测量时直接读出电压表的值U和电流表的值I。
此时Rx＝U/I
测出待测物的面积s和厚度d，根据R＝d/σ·s(σ为电导率)，可得出
σ＝d/s·Rx
本发明的工作过程如下：
参见图3，测量前将皮革裁剪成面积比上、下测量电极1、1′面积小的形状，用烘干机将待测皮革完全烘干，然后用电子天平称量出其烘干后的质量，再将皮革放在一个具有一定湿度(比空气湿度大)的密闭容器内，或将其直接放到恒湿箱里回潮24小时，以确保皮革湿度与密闭容器内湿度相同且均匀。回潮后再次测量其质量，得出其相对含水量，然后将其加在上、下测量电极1、1′之间，接通电源U，读出此时检流计G或普通电流表A的值；将此待测物放入烘干机中烘干一段时间后再次称量其质量，得出其此时含水量，然后再次将其加在上、下测量电极1、1′之间读出此时电流值；如此反复测量即可得出皮革电导率随湿度的变化情况。
将上述所得实验结果绘制成湿度与电导率的关系曲线，当得知这种皮革的电导率的时候即可从图中读出其此时的含水率。
Claims (1)
1、一种皮革材料温度特性测试系统，包括电阻测量装置以及与电阻测量装置相连接的上、下测量电极(1、1`)，其特征在于：所说的电阻测量装置的待测电阻RX与上、下电极(1、1`)相连接，待测电阻RX与电流表A串联或与由电阻R1、RG及开关K2组成的检流计G串联后再与直流电压表V相并联，且在待测电阻RX、检流计G与直流电压表V中间还连接有双向开关K1，直流电压表V的两端分别与电位器R相连接，电位器R的另两端与直流电源U连接构成闭合回路。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200610042952 CN1885017A (zh) | 2006-06-09 | 2006-06-09 | 一种皮革材料湿度特性测试系统 |
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| CN 200610042952 CN1885017A (zh) | 2006-06-09 | 2006-06-09 | 一种皮革材料湿度特性测试系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN1885017A true CN1885017A (zh) | 2006-12-27 |
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ID=37583282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN 200610042952 Pending CN1885017A (zh) | 2006-06-09 | 2006-06-09 | 一种皮革材料湿度特性测试系统 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN1885017A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106872536A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-06-20 | 陕西科技大学 | 一种基于多孔感湿膜的电容式湿敏元件及其制备方法 |
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2006
- 2006-06-09 CN CN 200610042952 patent/CN1885017A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106872536A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-06-20 | 陕西科技大学 | 一种基于多孔感湿膜的电容式湿敏元件及其制备方法 |
| CN106872536B (zh) * | 2017-01-19 | 2019-04-23 | 陕西科技大学 | 一种基于多孔感湿膜的电容式湿敏元件及其制备方法 |
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