水分蒸發速率測試儀的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種水分蒸發速率測試儀，包括具有基板的底座；可轉動地安裝于基板的中心軸；可轉動地安裝到中心軸試樣架轉盤；固定于試樣架轉盤上的試樣架，每個試樣架包括豎直地安裝到試樣架轉盤的兩根支撐柱及一根用于掛載試樣的試樣掛桿，兩根支撐柱的上端設有第一凹位用于承載試樣掛桿的兩端；位于試樣架上方的稱量裝置，稱量裝置包括兩個U狀掛鉤，兩個U狀掛鉤的頂部設有第二凹位用于承接試樣掛桿以進行稱量；用于升降試樣架轉盤的升降裝置，試樣架轉盤朝基板下降時，試樣掛桿從支撐柱轉移到U狀掛鉤以便于稱量；試樣架轉盤相對于基板上升時，支撐柱從U狀掛鉤承接試樣掛桿。該水分蒸發速率測試儀能夠自動稱量，提高測試結果的準確性和可靠性。
【專利說明】水分蒸發速率測試儀
【【技術領域】】
[0001]本發明涉及檢測領域，更具體地，涉及一種水分蒸發速率測試儀。
【【背景技術】】
[0002]紡織品檢測領域，水分蒸發速率是紡織品吸濕速干性能中速干性的測試項目之一。在測試時，需要測量某種浸泡過水的試樣隨著時間推移的重量變化，然后計算出水分蒸發速率。目前操作過程需要人工去完成，并人工去計算，耗用的人力較多。此外，每次測量的間隔時間的準確度依賴于操作的人、稱量的準確度也依賴于操作的人，影響水分蒸發速率的測試結果的準確性和可靠性。
[0003]為此，亟需一種改進的方案。
【
【發明內容】
】
[0004]一種水分蒸發速率測試儀，其特征在于，包括:
[0005]底座，所述底座具有基板；
[0006]可轉動地安裝于所述基板的中心軸，所述中心軸套設有第一驅動輪，所述第一驅動輪可隨著中心軸轉動；
[0007]安裝到所述中心軸并可繞著中心軸轉動的試樣架轉盤，所述試樣架轉盤的轂部套裝到所述第一驅動輪并與所述第一驅動輪嚙合；
[0008]固定于所述試樣架轉盤上的試樣架，每個試樣架包括豎直地安裝到所述試樣架轉盤的兩根支撐柱以及一根用于掛載試樣的試樣掛桿，所述兩根支撐柱的上端設有第一凹位用于承載所述試樣掛桿的兩端；
[0009]位于試樣架上方的稱量裝置，所述稱量裝置包括具有伸向所述試樣架轉盤的稱量桿、連接到稱量桿下端的橫桿、安裝到所述橫桿兩端的兩個U狀掛鉤；所述U狀掛鉤包括彎卷成U狀的長臂與短臂，所述兩個U狀掛鉤的短臂互相靠近使兩個短臂的距離小于所述試樣掛桿的長度且所述兩個長臂的距離大于所述試樣掛桿的長度；所述短臂的頂部設有第二凹位用于承接所述試樣掛桿；
[0010]用于升降所述試樣架轉盤的升降裝置，所述試樣架轉盤朝所述基板下降時，所述支撐柱隨著所述試樣架轉盤下降將所述試樣掛桿從所述支撐柱轉移到所述U狀掛鉤以便于稱量裝置稱量；所述試樣架轉盤相對于所述基板上升時，所述支撐柱隨著所述試樣架轉盤上升從所述U狀掛鉤承接所述試樣掛桿。
[0011]作為一種優選方案，所述中心軸的下端安裝有從動齒輪；所述水分蒸發速率測試儀還包括轉動驅動裝置,所述轉動驅動裝置包括轉動電機和第一傳動機構，所述轉動電機通過所述第一傳動機構驅動所述從動齒輪。
[0012]作為一種優選方案，所述試樣架為兩個以上；所述兩個以上試樣架圍繞所述中心軸均勻分布，且每個試樣架的試樣掛桿的方向與所述中心軸的徑向重合。
[0013]作為一種優選方案，所述第一傳動機構包括與轉動電機輸出軸連接的主動輪以及與所述主動輪、中心軸的從動齒輪嚙合的傳動裝置。
[0014]作為一種優選方案，所述升降裝置包括穿過所述基板的至少三根升降桿以及用于驅動所述至少三根升降桿的升降電機；所述升降桿的頂部安裝有滾動輪用于滾動支持所述試樣架轉盤；所述至少三根升降桿在所述升降電機的驅動下相對于基板上升或下降從而促使所述試樣架轉盤相對于所述基板上升或下降。
[0015]作為一種優選方案，所述升降電機通過第二傳動機構驅動所述至少三根升降桿；所述第二傳動機構包括安裝到所述升降電機輸出軸的主動齒輪、與所述主動齒輪嚙合的傳動桿、被所述傳動桿驅動的聯動板；所述至少三根升降桿的下端安裝到所述聯動板并隨著所述聯動板升降。
[0016]作為一種優選方案，所述試樣架的數量為五個，所述五個試樣架(410)圍著所述中心軸均勻隔開。
[0017]作為一種優選方案，所述水分蒸發速率測試儀還包括:用于檢測所述試樣架轉盤的轉動位置的定位裝置，所述定位裝置包括設置到所述試樣架轉盤上方的感應器以及設置到所述試樣架轉盤的定位塊。
[0018]作為一種優選方案，所述水分蒸發速率測試儀還包括:與所述稱量裝置連接的數據收集及處理裝置，所述數據收集及處理裝置用于采集稱量數據，繪制時間-蒸發量曲線或時間-蒸發率曲線，計算并導出結果。
[0019]作為一種優選方案，所述底座與稱量部之間具有用于支撐所述稱量部的多孔欄板，所述多孔欄板圍設在所述試樣架轉盤的外周。
【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0020]圖1為本發明水分蒸發速率測試儀的結構示意圖；
[0021]圖2為圖1所示的轉動驅動裝置及升降裝置的結構示意圖；
[0022]圖3為圖1所示的稱量裝置及試樣架的結構示意圖；
[0023]圖4為圖1所示的定位裝置的結構示意圖；
[0024]圖5為圖3所示的稱量裝置的兩個U狀掛鉤的左(右)視圖；
[0025]圖6為圖1所示的中心軸的結構示意圖。
【【具體實施方式】】
[0026]為能進一步了解本發明的特征、技術手段以及所達到的具體目的、功能，由以下結合附圖與【具體實施方式】對本發明的詳述得到更進一步的了解。
[0027]參考圖1至圖5，本發明提供的水分蒸發速率測試儀主要包括:底座100 ;位于底座100之上并安裝到底座100的稱量部300、位于底座100與稱量部300之間的試樣掛載部200。
[0028]底座100包括水平的基板102、垂直地安裝到基板102并可以相對于基板102轉動的中心軸180、位于基板102下方用于驅動中心軸180的轉動裝置110、用于升降試樣掛載部200的升降裝置120。
[0029]稱量部300包括水平的面板302、安裝到面板302的稱量裝置500。本實施例中，稱量裝置500為天平，天平的稱量桿520穿過面板302伸入試樣掛載部200。具體地，稱量桿520的下端與水平的橫桿530連接形成倒T形。橫桿530的兩端都設有U狀的朝內彎曲的掛鉤530a (參考圖5)。圖5是從圖3所示的試樣夾具410d平視U狀掛鉤530a的示意圖，如圖5所示，掛鉤530a由片材彎卷而成，包括形成U狀的長臂531與短臂533，短臂533的頂部設有下凹承接位535。
[0030]試樣掛載部200包括轉盤202、安裝到轉盤202的若干試樣架410。每個試樣架410均具有垂直地固定到轉盤202的兩根支撐柱410a和搭接在兩根支撐柱410a上端的試樣掛桿410b。優選地，支撐柱410a的頂端也設有下凹的承接位用于承載試樣掛桿410b的端部。
[0031 ] 具體地，如圖2所示，所述轉動裝置110包括轉動電機111、安裝到電機111輸出軸的驅動齒輪112a及與驅動齒輪112a嚙合的傳動帶112b。中心軸180的下端安裝有從動齒輪112c，從動齒輪112c與傳動帶112b嚙合，從而接收電機111的驅動，從而帶動中心軸180轉動。優選地，所述轉動電機111為步進電機，以便于精確控制轉動角度。
[0032]參考圖1、圖2和圖6，中心軸180通過軸承安裝到基板102、面板302，并與基板102、面板302垂直，且能夠在電機111的驅動下繞著自己的中心軸轉動。本實施例中，中心軸180的下端，在基板102的兩側分別安裝有從動齒輪112c以及驅動輪180a，其中，從動齒輪112c通過傳動帶112接收電機111的輸出從而帶動中心軸180轉動。驅動輪180a隨著中心軸180轉動，用于驅動轉盤202。轉盤202的轂部安裝到驅動輪180a，轂部相當于一個齒圈與驅動輪180a嚙合，從而可以在驅動輪180a的驅動下隨著中心軸180轉動。
[0033]所述升降裝置120包括升降電機121、穿過基板102的至少三個升降桿122、以及第二傳動機構123，所述升降電機121通過第二傳動機構123控制兩個升降桿122的相對于基板上下運動。所述第二傳動機構123包括與升降電機軸121連接的輸出輪123a、與輸出輪123a嚙合的傳動桿123b、被傳動桿123b驅動的聯動板123c。上述升降桿122的下端安裝得聯動板123c，當聯動板123c被傳動桿123b驅動而上下運動時，升降桿122也將上下運動，從而導致轉盤202及其上的試樣架410也上下運動。具體地，當所述升降桿122上升時，則將位于升降桿122頂端的試樣架轉盤202頂起，當升降桿122下降時，則試樣架轉盤202隨之下降。
[0034]本實施例中，升降桿122的頂部安裝有滾動輪125，用于滾動支撐轉盤202。轉盤202在滾動輪125的支撐下懸空于基板102的上方。
[0035]國家標準GB/T 21655.1-2008中8.3條款中對水分蒸發速率的測試方法做出了規定，該方法是通過對五塊紡織品試樣滴加三級水后懸掛在標準大氣環境中，每隔5分鐘逐個稱量試樣，得到試樣隨著時間推移的重量變化，從而計算出紡織品吸水之后水分蒸發的速度。
[0036]因此，參考圖1、圖3，在轉盤202上環繞中心軸180固定有5個試樣架410，每個試樣架410均具有兩根支撐柱410a和搭接在兩根支撐柱410a上端的試樣掛桿410b，所述兩根支撐柱410a的上端設有第一凹位410c用于承載試樣掛桿410b的兩端,所述試樣掛桿410b上安裝有試樣夾具410d用于懸掛試樣。為滿足測量要求，這5個試樣架410均勻隔開，相鄰兩個試樣架410相對于中心軸180間隔72°圓心角，即相鄰的兩根試樣掛桿410b中心線間的夾角均為72度。試樣夾具410d安裝于試樣掛桿410b用于夾持試樣,優選的，所述試樣夾具的寬度大于或等于試樣的寬度，在夾持試樣時保證試樣能夠自然平展的垂直懸掛。
[0037]本實施例中，轉盤202有稱量狀態與非稱量狀態兩個工作狀態。在非稱量狀態下，轉盤202在升降桿122頂部的滾動輪125的支撐下懸空在基板102的上方，并且，試樣掛桿410b的高度在U狀掛鉤530a的短臂533頂部與橫桿530之間(參考圖2和圖5)，因此，在非稱量狀態下，轉盤202及其試樣架410可以繞著中心軸180轉動，而不會被橫桿530、U狀掛鉤530a干涉。
[0038]在稱量狀態下，其中一個試樣架410位于橫桿530的正下方。此時,升降桿122先向下運動，使轉盤202及試樣架410下降，這個過程中，試樣掛桿410b的兩端將落到橫桿530兩端的兩個U狀掛鉤530a上，從而實現了將試樣從試樣架410轉移到稱量裝置500的橫桿530。此時，稱量裝置可以稱量試樣的重量。稱量完成后，升降桿122向上運動復位，將轉盤202及試樣架410升起來，試樣架410的撐桿410a將撐起試樣掛桿410b，從而將試樣及試樣掛桿410b從稱量裝置500的U狀掛鉤530a轉移到試樣架410的撐桿410a。然后，轉盤恢復到非稱量狀態。
[0039]電機111為步進電機，因此，轉盤202的轉動角度是可控的，可以比較精確地判斷試樣架410是否處于橫桿530的正下方。
[0040]替換地，也可以加裝安定裝置600。
[0041]如圖4所示，定位裝置600包括置于所述稱量部300內的感應器610及置于轉盤202上的五個定位塊620，相鄰兩個定位塊620與轉盤的轉動中心形成72°的夾角。所述感應器610能感應到定位塊620位于正下方，從而能夠確定某個試樣架410剛好位于橫桿530的正下方。定位裝置600可以是光敏定位裝置，霍爾定位裝置等。
[0042]優選的，如圖1所示，所述底座100與稱量部300之間具有多孔欄板130，所述多孔欄板130圍設在所述試樣架轉盤202的外周。所述多孔欄板130 —方面幫助支撐稱量部300，另一方面可以保證試樣懸掛區域的清潔和具有均勻的風速。
[0043]進一步地，本發明提供的水分蒸發速率測試儀還包括與所述稱量裝置500連接的數據收集及處理裝置(圖中未示出)，所述數據收集及處理裝置用于采集稱量數據，繪制時間-蒸發量曲線或時間-蒸發率曲線，計算并導出結果。
[0044]使用時，需將該水分蒸發速率測試儀置于恒溫恒濕室內，將所測5個試樣依次懸掛在試樣掛桿410b上,通過控制面板上的控制按鈕可以一鍵啟動儀器,啟動后,轉動電機111工作，帶動試樣架轉盤202轉動，當定位裝置600檢測到試樣架轉盤202上的其中一個試樣架410轉動到預定位置后，轉動電機111停止工作，此時，升降電機121開始工作使試樣架轉盤202相對稱量裝置500下降時，試樣掛桿410b從所述支撐柱410a轉移到所述試樣稱量搭鉤530上并被搭鉤承載，則此時升降電機停止工作，稱量天平510稱量試樣的重量，并將稱量結果傳入數據收集及處理裝置700，稱量結束后，升降電機510工作，試樣架轉盤202相對于所述稱量裝置500上升，所述試樣掛桿410b從所述試樣稱量搭鉤530轉移到所述支撐柱410a并被支撐柱410a承載，而后，轉動電機111再次工作，稱量下一個試樣的重量，如此循環，直到連續兩次稱得的同一試樣的質量變化率不超過1%時，則可以結束測量。
[0045]對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種水分蒸發速率測試儀，其特征在于，包括: 底座，所述底座具有基板(102)； 可轉動地安裝于所述基板(102)的中心軸(180)，所述中心軸(180)套設有第一驅動輪(180a)，所述第一驅動輪(180a)可隨著中心軸(180)轉動； 安裝到所述中心軸(180)并可繞著中心軸轉動的試樣架轉盤(202)，所述試樣架轉盤(202)的轂部套裝到所述第一驅動輪(180a)并與所述第一驅動輪嚙合； 固定于所述試樣架轉盤(202)上的試樣架(410)，每個試樣架(410)包括安裝到所述試樣架轉盤(202)的兩根支撐柱(410a)以及一根用于掛載試樣的試樣掛桿(410b),所述兩根支撐柱(410a)的上端設有第一凹位用于承載所述試樣掛桿(410b)的兩端； 位于試樣架上方的稱量裝置，所述稱量裝置包括具有伸向所述試樣架轉盤(202)的稱量桿(520)、連接到稱量桿(520)下端的橫桿(530)、分別安裝到所述橫桿(530)兩端的兩個U狀掛鉤(530a);所述U狀掛鉤(530a)包括彎卷成U狀的長臂(531)與短臂(533)，所述兩個U狀掛鉤(530a)的短臂(533)互相靠近使兩個短臂(533)的距離小于所述試樣掛桿(410b)的長度且所述兩個長臂(531)的距離大于所述試樣掛桿(410b)的長度；所述短臂(533)的頂部設有第二凹位(535)用于承接所述試樣掛桿(410b)； 用于升降所述試樣架轉盤的升降裝置，所述試樣架轉盤(202)朝所述基板(202)下降時，所述支撐柱(410a)隨著所述試樣架轉盤(202)下降將所述試樣掛桿(410b)從所述支撐柱(410a)轉移到所述U狀掛鉤(530a)以便于稱量裝置稱量；所述試樣架轉盤(202)相對于所述基板(102)上升時，所述支撐柱(410a)隨著所述試樣架轉盤(202)上升從所述U狀掛鉤(530a)承接所述試樣掛桿(410b)。
2.如權利要求1所述的水分蒸發速率測試儀，其特征在于，所述中心軸(180)的下端安裝有從動齒輪(112c);所述水分蒸發速率測試儀還包括轉動驅動裝置，所述轉動驅動裝置包括轉動電機和第一傳動機構，所述轉動電機通過所述第一傳動機構驅動所述從動齒輪從而驅動所述中心軸轉動。
3.如權利要求1所述的水分蒸發速率測試儀，其特征在于，所述試樣架(410)為兩個以上；所述兩個以上試樣架圍繞所述中心軸(180)均勻分布，且每個試樣架(410)的試樣掛桿(410b)的方向基本上與所述中心軸(180)的徑向重合。
4.如權利要求2所述的水分蒸發速率測試儀，其特征在于，所述第一傳動機構包括固定到轉動電機輸出軸的主動輪以及與所述主動輪、中心軸的從動齒輪嚙合的傳動裝置。
5.如權利要求1所述的水分蒸發速率測試儀，其特征在于，所述升降裝置包括穿過所述基板(102)的至少三根升降桿(122)以及用于驅動所述至少三根升降桿(122)升降的升降電機；所述升降桿(122)的頂部安裝有滾動輪(125)用于滾動支持所述試樣架轉盤(202);所述至少三根升降桿(122)在所述升降電機的驅動下相對于基板(102)上升或下降從而促使所述試樣架轉盤(202)相對于所述基板(102)上升或下降。
6.如權利要求5所述的水分蒸發速率測試儀，其特征在于，所述升降電機通過第二傳動機構驅動所述至少三根升降桿(122);所述第二傳動機構包括安裝到所述升降電機輸出軸的主動齒輪、與所述主動齒輪嚙合的傳動桿、被所述傳動桿驅動的聯動板；所述至少三根升降桿(122)的下端安裝到所述聯動板并隨著所述聯動板升降。
7.如權利要求3所述的水分蒸發速率測試儀，其特征在于，所述試樣架(410)的數量為五個，所述五個試樣架(410)圍著所述中心軸均勻隔開。
8.如權利要求1所述的水分蒸發速率測試儀，其特征在于，還包括:用于檢測所述試樣架轉盤(202)的轉動位置的定位裝置￠00)，所述定位裝置包括設置到所述試樣架轉盤(202)上方的感應器以及設置到所述試樣架轉盤(202)的定位塊。
9.如權利要求1所述的水分蒸發速率測試儀，其特征在于，還包括:與所述稱量裝置連接的數據收集及處理裝置，所述數據收集及處理裝置用于采集稱量數據，繪制時間-蒸發量曲線或時間-蒸發率曲線，計算并導出結果。
10.如權利要求1所述的水分蒸發速率測試儀，其特征在于，所述底座與稱量部之間具有用于支撐所述稱量部的多孔欄板，所述多孔欄板圍設在所述試樣架轉盤的外周。
【文檔編號】G01N5/04GK104406884SQ201410779448
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月15日 優先權日:2014年12月15日
【發明者】姜遜, 黎仲明, 馮澤強, 聶鳳明, 譚偉新, 梁小焰, 丘文彬, 李紅英 申請人:廣州纖維產品檢測研究院