一種陶瓷易潔性能的檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開一種陶瓷易潔性能的檢測裝置。其特征在于該檢測裝置包括裝置箱體、自動供水保溫系統、沖水管路系統、自動化滴油系統、樣品臺系統、自動控制系統和污水處理系統;裝置箱體分隔成四部分;自動供水保溫系統主要包括進水電磁閥、加熱棒、測溫元件和循環水泵;沖水管路系統包括出水電磁閥、自動控制流量計及試驗沖頭;自動化滴油系統主要有注射器、自動進樣裝置、絲杠和注射器槽;樣品臺系統包括樣品固定夾、載物控制裝置、可移動導軌及可移動導軌槽;自動控制系統主要有電磁閥時間控制器、恒溫控制器、自動流量計控制器、自動進樣裝置控制器、載物裝置控制器以及相關電腦程序;所述污水處理系統包括出水管和下水箱體。
【專利說明】一種陶瓷易潔性能的檢測裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及借助于測定材料的物理性質來測試材料功能性技術,具體地說是一種陶瓷易潔性能檢測裝置。
【背景技術】
[0002]陶瓷制品是人類日常生活和生產中所不可缺少的用品。盡管目前陶瓷制品的表面釉層已相當致密和光滑,但由于生產工藝的限制,其表面仍不可避免地存在微小的針孔和凹凸。這些微小針孔和凹凸,在使用過程中很容易接觸到環境中的污染物,這些污染物在范德華力、毛細管力和氫鍵等多種物理或化學力的作用下,很容易積聚在陶瓷表面的凹凸處或進入微孔中,對陶瓷制品的表面造成污染。如果陶瓷制品表面上的這些污物不及時清洗,就會成為細菌滋生的土壤,變成病毒傳染源,這勢必會危及其使用者的身體健康。因此,隨著陶瓷制品的廣泛使用,陶瓷制品表面的污染和清洗問題也逐漸引起人們的重視。
[0003]為了能較好地解決陶瓷制品的清洗問題,降低清洗的勞動強度,減輕對環境的壓力和人體健康的危害,人們開始嘗試改變陶瓷的表面性質,使陶瓷表面不易沾污,易于清洗。為了實現這一目的,從20世紀90年代開始,日本和德國等一些科技發達國家開展了關于陶瓷自清潔技術的研究,申請了一系列專利,并有自潔型陶瓷制品問世。與此同時各種評價陶瓷易潔效果的方法也應運而生,如CN1699956公開的易潔抗菌陶瓷易潔性能的檢測方法,用產品表面的油污殘余量來檢測陶瓷易潔性能,油污殘余量越小,表明產品越易清潔,反之,油污殘余量越大,表明產品越不易清潔;液體吸光度一土壤污物殘留量法,則通過測試清洗液中污染物的濃度來評價陶瓷易潔性能;Kuisma等在研究中,采用測色法來評價陶瓷易潔性能,即使用L*值評價釉面去污性和清洗性。該研究表明,陶瓷釉面越粗糙,污物黏附其表面越多Aronberg等研究了傳統陶瓷抗污性,以油酸為模擬污物,采用紅外光譜技術,來研究表面的易潔性。
[0004]上述現有的各種各樣的陶瓷易潔性能的測試方法都沒有使用專門的測試裝置,操作過程繁雜,測試效率低,測試結果穩定性和重復性均差。而對于現有的油污殘留量法檢測陶瓷易潔性能的裝置,結構過于簡單,自動化程度低,使得整個測試過程繁雜,測試效率低,且人為因素造成的誤差較多。同時,因為現有裝置采取兩路平行的沖洗管路,不能保證水對樣品沖擊力的恒定,因而只能對樣品的易潔性做出相對的比較。此外,由于現有裝置的試片托固定不動,會造成試片沖洗不充分,影響測試結果的穩定性。因此,尋求一種更好的測試裝置來解決這些問題具有很重要的價值。
【發明內容】
[0005]針對現有技術不足,本發明擬解決的技術問題是,提供一種陶瓷易潔性能檢測裝置,該裝置克服了現有陶瓷易潔性能的檢測裝置的不足,具有自動化程度高,操作過程簡單,測試效率高,測試結果明確等特點。
[0006]本發明解決所述技術問題的技術方案是:設計一種陶瓷易潔性能檢測裝置,其特征在于該檢測裝置包括裝置箱體、自動供水保溫系統、沖水管路系統、自動化滴油系統、樣品臺系統、自動控制系統和污水處理系統;所述裝置箱體由上、中、下層面板分隔成四個部分,外箱體外表面一側設置有小箱體門、玻璃窗口、總開關、溫度顯示器和流量顯示器;
[0007]所述自動供水保溫系統包括進水管接頭、進水管、進水電磁閥、上水箱體、加熱棒、測溫元件、引流管和循環水泵,所述上水箱體位于上層面板中心處,固定連接;所述循環水泵放置于上水箱體內部左下角,所述加熱棒和測溫元件通過上水箱體上蓋的兩個孔分別插入上水箱體中,加熱棒和測溫元件再分別通過導線與恒溫控制器接點相連;所述上水箱體左上方刻有儲水刻度線,同時在儲水刻度線此處開孔,所述引流管從此開孔中引出與下水箱體相連接;所述上水箱體底部內壁設有流水口,所述進水電磁閥通過導線與電磁閥時間控制器相連接;
[0008]所述沖水管路系統包括沖水管路、開關閥、出水電磁閥、自動控制流量計、試驗沖頭及開關閥進水口,所述開關閥進水口 一端與所述流水口通過螺紋密封連接,另一端與沖水管路連接;所述開關閥、出水電磁閥、自動控制流量計和試驗沖頭通過沖水管路由上至下依次密封連接;所述自動控制流量計通過固定裝置與在外箱體的內壁相連,再通過導線與自動流量計控制器相連;所述出水電磁閥通過導線與電磁閥時間控制器相連;
[0009]所述自動化滴油系統主要由注射器、自動進樣裝置、絲杠、注射器槽和固定螺絲組成,所述自動進樣裝置上部通過螺栓與上層面板下底面相連,其右側通過螺絲固定在外箱體上,所述絲杠上端與自動進樣裝置相連,下端與注射器相連,且可以上下移動;所述注射器放置于注射器槽中,通過固定螺絲固定;
[0010]所述樣品臺系統包括樣品固定夾、載物控制裝置、可移動導軌及可移動導軌槽,樣品固定夾通過帶有齒輪的細軸與載物控制裝置相連,載物控制裝置可控制樣品固定夾的轉動,所述樣品臺載物控制裝置位于可移動導軌上,可移動導軌置于可移動導軌槽內,可移動導軌槽通過連接件與下層面板的上表面固定連接;
[0011]所述自動控制系統主要由自動控制器箱體、電磁閥時間控制器、恒溫控制器、自動流量計控制器、自動進樣裝置控制器、載物裝置控制器以及相關的電腦程序軟件組成;
[0012]所述污水處理系統包括出水管和下水箱體,所述下水箱體位于底座上,在下水箱體底部右側設有出水管,在其左上方設有引流孔,引流孔與引流管密封連接。
[0013]與現有技術相比,本發明陶瓷易潔性能檢測裝置的積極效果是:
[0014](I)本發明裝置提出了陶瓷易潔性的新概念,所謂陶瓷易潔性是指陶瓷在不借助清洗劑處理和外力強行擦洗的情況下,僅僅依靠陶瓷本身表面與水之間的相互作用即可使污潰不易粘附、油污自行脫離的性能。本發明是依據陶瓷易潔性的定義而發明的檢測陶瓷易潔性的裝置。
[0015](2)本發明裝置可保證每次沖洗陶瓷待測試樣品的時間、力度、溫度相同,并可減少環境測試誤差,確保檢測可比性和精度。
[0016](3)本發明裝置結構簡單,無需使用其他特殊的配套儀器,檢測成本低,速度快,操作簡單,效果直觀。
[0017](4)本發明裝置適用性強,除可測試其陶瓷易潔性外,還能夠用于檢測玻璃或塑料材料的易潔性。【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明陶瓷易潔性能檢測裝置一種實施例的總體構成示意圖。
[0019]圖2是本發明陶瓷易潔性能檢測裝置一種實施例的外觀形狀結構示意圖。
[0020]圖3是本發明陶瓷易潔性能檢測裝置一種實施例的樣品臺的主視結構示意圖。
[0021]圖4是本發明陶瓷易潔性能檢測裝置一種實施例的樣品臺的俯視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合實施例及其附圖對本發明作進一步說明
[0023]本發明設計的陶瓷易潔性能檢測裝置(簡稱裝置,參見圖1-4)包括裝置箱體部分、自動供水保溫系統、沖水管路系統、自動化滴油系統、樣品臺系統、自動控制系統和污水處理系統七個部分;所述裝置箱體部分主要包括外箱體11、上層面板12、中層面板13、下層面板14和底座15,所述上、中、下層面板將整個裝置箱體內部分成四個部分,且分別通過焊接等方式與外箱體11內壁相連,所述底座也通過焊接的方式與外箱體11的底部連接;所述外箱體11的外表面一側設置有小箱體門111、玻璃窗口 112、總開關113、溫度顯示器114和流量顯示器115。
[0024]所述自動供水保溫系統包括進水管接頭21、進水管22、進水電磁閥23、上水箱體24、加熱棒25、測溫元件26、引流管27和循環水泵28,所述上水箱體24位于上層面板12中心處,固定連接;所述循環水泵28放置于上水箱體24內部左下角,所述加熱棒25和測溫元件26通過上水箱體24上蓋的兩個孔分別插入上水箱體24中,加熱棒25和測溫元件26再分別通過導線與恒溫控制器接點相連。所述上水箱體24左上方刻有儲水刻度線,儲水刻度線的高度為整個上水箱體24高度的2/3-4/5,同時在儲水刻度線此處開孔,所述引流管從此開孔中弓I出與下水箱體72相連接;所述上水箱體24底部內壁設有流水口,流水口距上水箱體24左側距離為整個上水箱體24底邊長度的1/3-1/5 ;所述進水電磁閥通過導線與電磁閥時間控制器相連接。
[0025]所述沖水管路系統包括沖水管路31、開關閥32、出水電磁閥33、自動控制流量計34以及試驗沖頭35及開關閥進水口 36組成,所述開關閥進水口 36 —端與所述流水口通過螺紋密封連接,另一端與沖水管路31連接,所述開關閥32、出水電磁閥33、自動控制流量計34和試驗沖頭35通過沖水管路由上至下依次密封連接;所述自動控制流量計34通過固定裝置與在外箱體11的內壁相連,再通過導線與自動流量計控制器相連;所述出水電磁閥33通過導線與電磁閥時間控制器相連。所述沖水管路31的內徑為5-10_,所述試驗沖頭35與樣品固定夾53的垂直距離為120-160mm。
[0026]所述自動化滴油系統主要由注射器41、自動進樣裝置42、絲杠43、注射器槽44和固定螺絲45組成,所述自動進樣裝置42上部通過螺栓與上層面板下底面相連,其右側通過螺絲固定在外箱體11上,所述絲杠43上端與自動進樣裝置42相連,下端與注射器41相連,且可以上下移動;所述注射器41放置于注射器槽44中,通過固定螺絲45固定。
[0027]所述樣品臺系統包括樣品固定夾53、載物控制裝置52、可移動導軌51及可移動導軌槽54,其中樣品固定夾53設有2或4個夾片,且通過帶有齒輪的細軸與載物控制裝置52上相連,載物控制裝置可控制樣品固定夾53的轉動,所述樣品臺載物控制裝置52位于可移動導軌51上,可移動導軌51置于可移動導軌槽54內。所述可移動導軌槽54通過連接件與下層面板的上表面固定連接,其長度與下層面板長度之比為0.7-1:1。
[0028]所述自動控制系統主要由自動控制器箱體61、電磁閥時間控制器、恒溫控制器、自動流量計控制器、自動進樣裝置控制器、載物裝置控制器以及相關的電腦程序軟件組成,其中電磁閥時間控制器、恒溫控制器、流量計控制器、進樣裝置控制器、載物裝置控制器均放置于自動控制器箱體61內,最后通過相關的電腦程序實現對整個裝置的控制。所述電腦程序軟件為現有技術。
[0029]所述污水處理系統包括出水管71和下水箱體72,所述下水箱體72位于底座15上,在下水箱體72的底部右側設有出水管,在出水管左上方設有引流孔,引流孔與引流管27密封連接。
[0030]本發明陶瓷易潔性能檢測裝置所涉及的元器件均通過商購得到,未述及的零部件及其連接方法均是本【技術領域】技術人員所掌握的。
[0031]本發明裝置的工作原理和過程是:在使用時,先觸發自動控制系統的總開關,進水電磁閥23自動打開,進水管22向上水箱體24注水,Imin后,注水量達到上水箱體24的儲水刻度線,進水電磁閥自動關閉;隨后,自動控溫裝置自動開啟,控制水溫在25°C時,自動進樣裝置自動開啟,推進絲杠43按壓注射器41使其向正下方的陶瓷樣片滴油(滴油量為系統預先設定好的固定油量),滴油完成后,靜置等待lOmin,在此段時間內,可手動移動載物控制裝置,使其沿著可移動導軌槽54慢慢置于試驗沖頭35正下方;10min過后,出水電磁閥和自動控制流量計打開,自動控制流量計控制水的流量恒定在50ml/s,水流速度為Im/s,從而使得水流以恒定的沖擊力對陶瓷樣片進行沖洗。與此同時,載物控制裝置52開啟,控制樣品固定夾53緩慢往外旋轉-45°至45°,轉動速度設定為2r/min ;工作Imin后,出水電磁閥和自動控制流量計自動關閉,載物控制裝置開關也同時關閉,即完成了陶瓷樣片易潔性能檢測的整個過程,然后可依據油污殘留量法,即重量法來判斷陶瓷樣品易潔性能。
[0032]使用本發明裝置同樣可以用來檢測其他無機非金屬材料(如玻璃、氧化鋁載體)或塑料材料的易潔性能。
[0033]本發明裝置可保證每次沖洗陶瓷待測試樣品的時間、力度、溫度相同,并可減少環境測試誤差,且結構簡單、檢測成本低、速度快、操作簡單、適用性強等特點。
[0034]實施例1
[0035]下面給出一個本發明裝置的具體實施例。具體實施例僅是對本發明陶瓷易潔性能檢測裝置的進一步詳細地說明及解釋,并不以此限定本發明權利要求的保護范圍。
[0036]實施例的外箱體尺寸為300X210X 1100mm,上層面板12距離外箱體11頂部250mm,上層面板12與中層面板13之間的距離為300mm,中層面板13與下層面板14距離300mm,下層面板與底座的距離為200mm,底座的尺寸為400 X 210 X 50mm。
[0037]所述上水箱體的尺寸為250 X 200 X 200mm。
[0038]所述上水箱體24左上方刻有儲水刻度線的高度為整個上水箱體24高度的3/4,所述上水箱體24底部內壁設有的流水口距上水箱體24左側距離為整個上水箱體24底邊長度的1/4。
[0039]所述下水箱體72的尺寸為250 X 200 X 200mm。
[0040]所述沖水管路31的內徑為8mm,所述試驗沖頭35與樣品固定夾53的垂直距離為140mmo[0041]所述絲杠43的上下移動行程為50mm,精度為0.1mm,精度非常高。所述注射器41為玻璃管氣密性注射器,帶不銹鋼針頭,量程為IOml,精度為0.0 Iml,注射器41與外箱體11右側的水平距離為50mm,針頭尖端與試樣的垂直距離為8mm。
[0042]所述樣品固定夾53的轉動范圍為-45°至45°,轉動速度為2r/min。所述可移動導軌槽54通過連接件與下層面板14的上表面固定連接,其長度與下層面板14長度之比為
0.8:1。所述樣品固定夾53為4個夾片,夾片的尺寸為50 X 50 X 5mm, 4個夾片向內,厚度為5mm ο
【權利要求】
1.一種陶瓷易潔性能檢測裝置,其特征在于該檢測裝置包括裝置箱體、自動供水保溫系統、沖水管路系統、自動化滴油系統、樣品臺系統、自動控制系統和污水處理系統;所述裝置箱體由上、中、下層面板分隔成四部分,外箱體外表面一側設置有小箱體門、玻璃窗口、總開關、溫度顯示器和流量顯示器; 所述自動供水保溫系統包括進水管接頭、進水管、進水電磁閥、上水箱體、加熱棒、測溫元件、引流管和循環水泵,所述上水箱體位于上層面板中心處,固定連接;所述循環水泵放置于上水箱體內部左下角,所述加熱棒和測溫元件通過上水箱體上蓋的兩個孔分別插入上水箱體中,加熱棒和測溫元件再分別通過導線與恒溫控制器接點相連;所述上水箱體左上方刻有儲水刻度線,同時在儲水刻度線此處開孔,所述引流管從此開孔中引出與下水箱體相連接;所述上水箱體底部內壁設有流水口,所述進水電磁閥通過導線與電磁閥時間控制器相連接; 所述沖水管路系統包括沖水管路、開關閥、出水電磁閥、自動控制流量計、試驗沖頭及開關閥進水口,所述開關閥進水口一端與所述流水口通過螺紋密封連接,另一端與沖水管路連接;所述開關閥、出水電磁閥、自動控制流量計和試驗沖頭通過沖水管路由上至下依次密封連接;所述自動控制流量計通過固定裝置與在外箱體的內壁相連,再通過導線與自動流量計控制器相連;所述出水電磁閥通過導線與電磁閥時間控制器相連; 所述自動化滴油系統主要由注射器、自動進樣裝置、絲杠、注射器槽和固定螺絲組成,所述自動進樣裝置上部通過螺栓與上層面板下底面相連,其右側通過螺絲固定在外箱體上,所述絲杠上端與自動進樣裝置相連,下端與注射器相連,且可以上下移動;所述注射器放置于注射器槽中,通過固定螺絲固定; 所述樣品臺系統包括樣品固 定夾、載物控制裝置、可移動導軌及可移動導軌槽,樣品固定夾通過帶有齒輪的細軸與載物控制裝置相連,載物控制裝置可控制樣品固定夾的轉動,所述樣品臺載物控制裝置位于可移動導軌上,可移動導軌置于可移動導軌槽內,可移動導軌槽通過連接件與下層面板的上表面固定連接; 所述自動控制系統主要由自動控制器箱體、電磁閥時間控制器、恒溫控制器、自動流量計控制器、自動進樣裝置控制器、載物裝置控制器以及相關的電腦程序軟件組成; 所述污水處理系統包括出水管和下水箱體,所述下水箱體位于底座上,在下水箱體底部右側設有出水管,在其左上方設有引流孔,引流孔與引流管密封連接。
2.根據權利要求1所述的陶瓷易潔性能的檢測裝置,其特征在于所述儲水刻度線的高度為整個上水箱體高度的2/3-4/5 ;所述流水口距上水箱體左側距離為整個上水箱體底邊長度的1/3-1/5。
3.根據權利要求1所述的陶瓷易潔性能的檢測裝置,其特征在于所述沖水管路的內徑為5-10mm,所述試驗沖頭與樣品固定夾的垂直距離為120_160mm。
4.根據權利要求1所述的陶瓷易潔性能的檢測裝置,其特征在于所述可移動導軌槽的長度與下層面板長度之比為0.7-1:1。
5.根據權利要求1所述的陶瓷易潔性能的檢測裝置,其特征在于所述絲杠的上下移動行程為50mm,精度為0.1mm ;所述注射器為玻璃管氣密性注射器,帶不銹鋼針頭,量程為10ml,精度為0.01ml,注射器與外箱體右側的水平距離為50mm,針頭尖端與試樣的垂直距離為 8mm η
6.根據權利要求1所述的陶瓷易潔性能的檢測裝置,其特征在于所述樣品固定夾為2或4個夾片,轉動 范圍為-45°至45°,轉動速度為2r/min。
【文檔編號】G01N33/38GK103760326SQ201410025163
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月20日 優先權日:2014年1月20日
【發明者】王麗娟, 梁金生, 楊建偉, 魏慶一, 張睿卓 申請人:河北工業大學