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数字式皮革收缩温度测定仪
2013-05-31 13:18   审核人:

    经过五年潜心研制的MSW-YD4型数字式皮革收缩温度测定仪产品,在经过三年来试用并根据用户意见不断完善后形成的系列产品,分别满足了皮革皮化企业、研究所以及质量检测部门的具体需求,特别是于2011年研制成功的改进型数字式皮革收缩温度测定仪系统(MSW-YD4G),其上位机上自动检测的四个皮革样品收缩温度数据完全符合检测标准(QB/T 2713-2005)的相关规定,在国内外为首创;而且专门设计的检测报告格式,为皮革研究单位和质检部门出据检测报告提供了方便。

该产品主要由主机以及配备的专用取样器和上位机等组成,并根据其使用场合不同而形成基本型和高配型系列产品。可广泛应用于皮化、制革和有机高分子等材料的热稳定性检测,是具有自主知识产权(三个发明专利和三个实用新型专利)的高科技产品,投入市场试用以来受到国内外用户的欢迎和好评。2007年被评为“陕西省重点新产品”,并列入“陕西省科学技术发展计划项目”(2007xcp-07)。先后于2009年、2010年获得陕西省专利奖励二等奖和教育厅高等学校科学技术二等奖。

一、主机结构

    主机主要由控制箱、传感器箱以及底座、滑动杆、手柄等组成。其中通过手柄上下移动并定位的传感器箱负责所有四个皮革样品受热后收缩形变以及加热介质温度信号准确可靠的实时采集并提供给控制箱;控制箱不但实现对于加热介质温度和皮革样品受热后收缩形变所采集信号的有效处理和LCD显示、数据锁定等功能,而且还实施对加热介质按照要求的恒速升温的控制以及和自动关闭加热电源等保障安全使用的功能。另外,考虑到产品的工作环境以及使用寿命等因素,主机采用不锈钢材料,传感器箱的上下移动采用手动而非电动方式等。主机前后面板上的相关部件和功能如图中右图所示。

图2 主机结构图

二、产品类型

    根据企业、研究所和质检部门使用场合的不同需求,分别形成基本型、高配型1和2共三个相应的产品类型来根据其具体特点满足实际需要。

    其中由主机和取样器组成的基本配置的组合如图1所示,主要是根据企业需要而专门设计的。在制取标准皮革样品后,由主机直接完成对收缩温度的自动测量以及显示和数据锁定等,以为有效指导皮革生产工艺服务。

    而在基本型基础上再增加上位机以及相应的专用软件所组成的高配型产品,则是主要为皮革研究所和质量检测部门的高层次研究以及准确检测设计的。同时又根据二者制取皮革样品场所的不同,分别配备为台式与便携式取样器,从而形成高配1和2二种组合。

二、主要性能特点

1.效率高:一次可同时测量四个试样,效率提高了四倍;而且这种测量方法对于工艺参数对比性等试验,更是最佳选择;

2.功能多:基本型中的主机不仅一次同时以LCD方式实时的显示四个皮革样品受热温度变化的情况并按照要求分别锁定其显示的收缩温度值;而且对于高配型产品来说,还能够通过计算机接口将所测四个皮革样品受热后收缩的各自一维形变(收缩)和温度随着时间变化的数据及对比曲线在监视器上直观的显示出来并且根据需要将其存储在计算机中以备以后研究比对时调用,或者转换成数据组的格式等;这一功能对于专业研究工作者来说,也是多年来梦寐以求的。更重要的是,通过准确可靠检测到的皮革样品由于受热收缩形变信号后,再采用回查法,在上位机数据库中查找到收缩形变为总长度0.3%时对应的加热介质的温度作为收缩温度,完全符合检测标准的要求。调出显示并锁定之。另外对于质检部门,还可以直接出据带有原始数据曲线和其它相关信息的word格式检测报告等。因为数据曲线word文档中是以图片格式插入的,所以研究所如果仅需要数据曲线图,当然很容易实现该图片的存储。

3.测量数据准确可靠:不仅由于配备有操作简单实用的取样机,使得皮革取样简单、方便、规范,首次从根本上彻底改变一直用手工(剪刀剪)制作试样和使用夹子固定试样所带来的人为误差因素对测量结果的影响,提高了精确度;而且能够严格按照国家要求的测量条件采用闭环自动控制加热温度的方式,使得在实际测量中根据需要一般都采用水或者甘油二种容热不同的加热介质或者加热容器、容量的变化等因素引起的测量条件的改变导致的结果误差的问题得到有效解决。温度显示范围:0-150℃,显示分辨率:0.1℃。

4.操作方便:把取样机制取的标准皮革试样挂上挂样架后,手动方式方便的将测试架落入加热容器中,然后打开电源,按一下复位按钮后操作就完成了,这时“数字式皮革收缩温度测定仪”将自动按照测量条件要求(2.℃/min恒速升温)逐步加热皮革样品,直到四个试样的收缩温度被分别检测到并锁定显示数据后,电热杯将自动停止加热,整个测量过程结束并等待下一次测量的重新开始;如果需要连续测量,这时可以再通过手把方便的将测试架提升出加热容器,然后从仪器的电源输出口拔出电热杯电源插头后,再插上配备的另外一个加热容器(电热杯)的电源插头后,重新取样、挂样、按一下复位按钮,二次测量又重新开始。

而对于高配型,因为研究需要更多的信息存储于上位机数据库以便使用,所以通常设定在所有皮革样品收缩形变后再延时继续加热一定时间(如十分钟)后自动关闭加热电源。

5.模块式优化结构设计,性价比高:由于充分考虑了实际使用过程中仪器的使用方便及提高寿命,并尽可能降低故障率和使用成本,减少维修费用,我们对其结构实行模块式优化设计,前后四次更改系统的结构形式,最后把系统中唯一的消耗部件---电热杯在结构上彻底分离开来,从而保证主机本身能够长期稳定的可靠工作;对于易耗件电热杯,考虑到其使用寿命限制或者移动中损坏的情况,那么用户可直接方便的在市场上买一个同尺寸的电热杯即可代替;而且系统所配备的二个电热杯可以很容易的实现连续测量时加热介质的更换,同时彻底解决了控制盒中电路元器件因为受热引起性能不稳定及的产品寿命的影响问题。

6.安全可靠:因为主要工作在化工实验室这种比较恶劣的环境下,为了保证产品的性能和寿命,主机全部采用不锈钢材料制做。另外在电路中还设置加热介质的温度上限为140℃等极限参数,从而保证即是操作人员在测量开始后忙于其他事情而忘记本仪器正在工作,那么在测量结束后或者不管测量结束与否但只要加热介质达到设定的温度上限,则主机中的加热电源将立刻自动断开以避免发生意外事故。

三、操作方法

1.取样:利用所配备的专用取样机在被测量的皮革上制取标准试样;

2.挂样:把所制取的标准试样(≤4个)依次挂在处于挂(取)样状态的测试架的上、下挂钩之间,并分别记录下1#、2#、3#、4#等四个位置所挂试样的名称或者特征,以示区分;

3.落架:把装入80±5毫米高度加热介质(水或者甘油)的电热杯放置于测试架正下方并把电热杯的电源插头插入控制盒的后面板上电源输出插口后,用手指按下手把上的按钮使得定位栓从上定位孔退出,然后通过手把控制测试架轻轻的沿着立柱下滑到下定位孔后将自动定位,此即为测量状态。

4.数据存储及曲线显示:如果除了要求测定试样的收缩温度外,还需要存储所有数据并以时间作为横坐标分别将五个参数以曲线的形式显示出来,或者转换成数据组格式,对于质检部门直接转换成带有数据曲线和其它相关信息的word文档格式等,则要求在测量进行前首先在上位机中装入系统所配备的专用软件并形成一个可执行文件:MSW-YD4,然后通过配备的RS232串行通信线把本仪器和计算机相联,这时打开该文件,按照界面上“测量按钮”区域中的“帮助”窗口内容操作,即可实现该功能。

5.测量:按下控制盒面板上的电源开关,再按一下复位开关并延时一分钟后,这时系统开始正常工作,主机前面板上的LCD显示屏将分别实时显示每个试样所处的环境温度;直至显示的四个试样的收缩温度分别被锁定后,本次测量任务完成,加热电热杯的电源将自动断开而停止加热(而对于高配型因为研究需要更多的信息,所以通常设定在所有皮革样品收缩形变后再延时继续加热一定时间后再自动关闭加热电源);这时记录下各个试样的收缩温度后,关断电源,并通过手动操作把测试架上升后固定于上定位孔,此即为挂(取)样状态,取下试样,本次测量过程全部结束。另外加热指示灯亮和灭分别直观表示电热杯加热和停止加热二种状态。(注:如果在水介质中加热皮革样品时有时会在开始测量后几分钟内试样发生假收缩而导致温度锁定等异常情况时,操作者可以通过按一下复位开关的方法,使系统重新回到正常工作状态)。

对于高配型因为研究需要更多的信息,所以通常设定在所有皮革样品收缩形变后再延时继续加热一定时间后再自动关闭加热电源,这时候再根据实际需要对数据曲线进行存储,格式转换成数据组或者直接以word格式出据检测报告。具体操作按照上位机检测界面上“帮助”按钮里的方法进行操作即可。

6.重复测量:如果一次测量的试样数量大于四个,那么可以连续测量,这时首先拿走刚才加热所用的电热杯,再依次挂上试样,然后把装有加热介质的备用电热杯放置于测试架的正下方,再重复上述几步骤即可实现。

附图:相关照片

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