一種微波法棉包回潮率測試裝置中的掃描機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微波法棉包回潮率測試裝置中的掃描機構(gòu)，掃描機構(gòu)呈門式布局，由門架、上下轉(zhuǎn)轂、上下拉桿、上下擺臂、動力源及傳動鏈等部分組成。微波儀的收發(fā)探頭分別安裝在門架的上下擺臂上，隨擺臂的左右運動實現(xiàn)對縱向運動棉包的全覆蓋掃描。電機固定在支架上，電機的動力通過皮帶輪或齒形帶傳遞給傳動軸，傳動軸通過軸承座固定在門架上。傳動軸帶動上下兩端的轉(zhuǎn)轂同步轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)轂上的拉桿拉著擺臂做偏擺運動，固定在偏擺上的收發(fā)探頭對通過其間的棉包進行掃描。本方案所描述的一種微波法棉包回潮率測試裝置中的掃描機構(gòu)，能實現(xiàn)全覆蓋動態(tài)掃描，使測量精度和速度大為提高。
【專利說明】一種微波法棉包回潮率測試裝置中的掃描機構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微波法棉包回潮率測試裝置中的掃描機構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]棉花在自然空氣狀態(tài)下都是含有水分的，其含水量的多少不但影響著棉花纖維的理化性能及機械力學等性能，特別是直接影響著棉花的重量，而棉花的重量又是交易的主要指標。國家標準規(guī)定棉花的公定含水量為8.5%，而棉花的吸濕散濕性很強，為保證棉花交易指標的準確，精確測量出成包棉花的含水量是至關(guān)重要的。我國目前正在應(yīng)用或已取得重要研究突破的棉包回潮率測試方法有兩大類，一類是取樣檢測的方法，另一類是整包檢測的方法。取樣檢測法有開包抽樣檢測法、手持式不開包包頭探測法、釬入式三位探測法、電阻式在線法等四種；整包檢測法則只有微波法一種。各種方法的特點如下:
一、取樣檢測方法
1、開包抽樣檢測法
該方法是國標GB1103規(guī)定的傳統(tǒng)檢測方法，它是在棉包的上面斷絲開包后從100 mm?150 mm層間抽取回潮率樣品，而后在實驗室中用電測器或烘箱進行水分檢測的一種方法。
[0003]開包抽樣檢測方法存在以下明顯缺點:一是破包抽樣難度很大，需從采樣部位斷開捆扎的鐵絲，而且在取樣之后還存在復(fù)包問題；二是破包取樣時，抽取的樣品在捆扎的壓力釋放后體積迅即膨脹，使之易受當時環(huán)境溫濕度的影響導(dǎo)致回潮率改變而產(chǎn)生測量誤差；三是在倉儲現(xiàn)場抽取的樣品一般均需密封后帶回實驗室測量，在此過程中的一些環(huán)節(jié)也易引起測量誤差；四是試驗證明GB1103-2007規(guī)定的采樣部位不能代表一個棉包整體的回潮率。因此，開包抽樣檢測方法雖系現(xiàn)行國家標準規(guī)定的方法，但也急待有新的更科學、更準確的方法予以取代。
[0004]實際上業(yè)界對這種方法一直是不滿意，并有質(zhì)疑的。除了開包取樣的困難和不方便之外，其取樣位置的科學性和代表性也缺乏試驗依據(jù)和理論支撐，在業(yè)務(wù)應(yīng)用中常常會因回潮率變化而引發(fā)出重量爭議。為了弄清棉包在儲存過程中包內(nèi)各層間回潮率的分布規(guī)律，以便對GB1103規(guī)定的回潮率取樣位置的合理性做出評價，并進一步探索棉包回潮率的科學檢測方法，國家質(zhì)檢總局在2008年向中國纖維檢驗局等單位下達了國家質(zhì)檢公益性科技基金項目《不同存儲條件下棉包分層回潮率分布規(guī)律研究》。該項目的研究結(jié)果表明，在自然環(huán)境中存放的棉包，其各個部位的回潮率都是不同的，GB1103中規(guī)定的采樣部位的回潮率代表不了整包的回潮率。
[0005]2、手持式不開包包頭探測法
該方法是一種手持插入式的電阻法棉包回潮率測定裝置，它可在儲存現(xiàn)場從棉包的包頭快速插入包內(nèi)的150 mm部位，利用棉花回潮率與電阻之間的負相關(guān)關(guān)系，間接得出該位置的回潮率。這種測量方法的優(yōu)點在于克服了前述開包取樣方法的弊端，但仍然存在著它所測量的包頭內(nèi)150 mm處的回潮率并不能代表整包回潮率的缺陷。
[0006]3、釬入式三位探測法該方法是國家質(zhì)檢公益性科技基金項目《不同存儲條件下棉包分層回潮率變化規(guī)律》的重要研究成果之一。
[0007]該方法是一種不需開包，借助專用的釬入裝置，對棉包回潮率進行快速準確測量的方法。以解決目前需開包抽樣檢測方法存在的問題，以及手持插入式測定裝置所存在的缺陷。
[0008]該方法的測試原理是，根據(jù)不同回潮率的棉纖維具有不同的電阻值，且棉包內(nèi)的回潮率的變化呈現(xiàn)大慣量系統(tǒng)的特性，在測試電壓、測水傳感器結(jié)構(gòu)等試驗條件一定的情況下，棉花的電阻值與其回潮率呈顯著相關(guān)，通過測量棉包內(nèi)中位層、里層和表層部位的電阻的大小，間接測得中位層、里層和表層部位的回潮率，然后利用一定的數(shù)學模型求得棉包的整包回潮率。
[0009]4、電阻式在線法
我國自2004年推行棉花質(zhì)量檢驗體制改革以來，采用電阻法原理的棉包回潮率在線測試裝置逐步獲得了推廣應(yīng)用。到2010年底，經(jīng)過7年的不懈努力，各型號電阻法在線測試裝置已安裝使用2000余臺，實現(xiàn)了新體制大包棉逐包在線檢測回潮率的目標，為推進棉花質(zhì)量檢驗體制改革做出了有益的探索和貢獻。但電阻法在線測試裝置在使用中也暴露出了加工企業(yè)造假問題頻繁出現(xiàn)；采樣位置的代表性受到質(zhì)疑；水分分布的不均勻性影響顯著；難以準確測量溫度；易受切刀鋒利程度的影響；難于實現(xiàn)重復(fù)性測試等6個方面的問題。
[0010]以上所述的四種方法，從本質(zhì)上看都屬于采樣檢測的方法，其測試對象均為樣品，并且是以樣品的測量值作為整包的回潮率，因而就存在著樣品是否能準確代表整體的問題。根據(jù)中國纖維檢驗局完成的《不同存儲條件下棉包分層回潮率分布規(guī)律研究》項目的結(jié)論，樣品是難以代表整體的。
[0011]二、基于微波法的棉包回潮率檢測方法
該方法是采用微波測量技術(shù)，將特定頻率的微波射線通過天線透過被測棉包，利用不同回潮率的皮棉對微波能量吸收量的不同，將收集到的帶有不同吸收率的微波信息進行運算處理，得出皮棉回潮率值。
[0012]基于微波法的棉包回潮率檢測方法的探頭掃描方式有定點式、帶狀局部掃描式和全覆蓋動態(tài)掃描三種。前兩種仍屬于采樣測量方式，只有全覆蓋動態(tài)掃描屬于整包測量方式，可有效避免采樣法難以代表整體的弊端。
[0013]該方法類似于機場和車站的“安檢門”，它是一個“水分檢測門”，當棉包從中通過時能立即檢測出該包回潮率的準確量值。
[0014]通過上述介紹、比較和分析，可看出以上棉包回潮率測試的各種方法各有其形成的歷史背景。隨著社會對棉花檢驗工作要求的不斷提高，以及技術(shù)進步所帶來的發(fā)展機遇，基于微波法的全覆蓋動態(tài)掃描式棉包回潮率檢測方法是最具生命力的一種方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種微波法棉包回潮率測試裝置中的掃描機構(gòu)。
[0016]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為: 一種微波法棉包回潮率測試裝置中的掃描機構(gòu)，包括門架，其特征在于，所述門架上設(shè)置調(diào)速電機，調(diào)速電機通過皮帶或齒形帶連接傳動軸，傳動軸通過軸承座固定連接在門架上，傳動軸兩端設(shè)置轉(zhuǎn)轂，轉(zhuǎn)轂外側(cè)設(shè)置擺臂，擺臂一端固定連接門架，擺臂與轉(zhuǎn)轂上的拉桿鉸連接，擺臂另一端設(shè)置探頭。
[0017]所述擺臂的長度與被測棉包的寬度相等。
[0018]所述調(diào)速電機可調(diào)節(jié)探頭的擺動頻率。
[0019]本方案相對于現(xiàn)有技術(shù)能實現(xiàn)全覆蓋動態(tài)掃描，使測量精度和速度大為提高。
[0020]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1是本發(fā)明實施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明實施例的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3是本發(fā)明工作狀態(tài)示意圖。
[0023]其中，1-門架、2-皮帶或齒形帶、3-調(diào)速電機、4-傳動軸、5-軸承座、6-轉(zhuǎn)轂、7-拉桿、8-擺臂、9-探頭。

【具體實施方式】
[0024]以下結(jié)合具體實施例對本方案做進一步描述:
本方案所描述的一種微波法棉包回潮率測試裝置中的掃描機構(gòu)呈門式布局，由門架1、上下轉(zhuǎn)轂6、上下拉桿7、上下擺臂8、動力源及傳動鏈等部分組成。微波儀的收發(fā)探頭9分別安裝在門架的上下擺臂8上，隨擺臂8的左右運動實現(xiàn)對縱向運動棉包的全覆蓋掃描。調(diào)速電機3固定在門架I上，調(diào)速電機3的轉(zhuǎn)動通過皮帶或齒形帶2傳遞給傳動軸4，傳動軸4通過軸承座5固定在門架I上。傳動軸4帶動上下兩端的轉(zhuǎn)轂6同步轉(zhuǎn)動，擺臂8 一端固定在門架I上，中部與拉桿7相鉸接。轉(zhuǎn)轂6上的拉桿7拉著擺臂8做偏擺運動，擺臂8的長度與被測棉包的寬度相等。固定在擺臂上的微波測水探頭9對通過其間的棉包進行掃描，探頭9的擺動頻率可通過調(diào)節(jié)調(diào)速電機3實現(xiàn)。
[0025]在被測棉包運動速度一定的條件下，探頭的掃描覆蓋率由其擺動頻數(shù)決定。例如棉包運動速度為10m/min時，探頭的擺動頻率達到156次/min，掃描覆蓋率可達到90%以上，實現(xiàn)全覆蓋掃描。
【權(quán)利要求】
1.一種微波法棉包回潮率測試裝置中的掃描機構(gòu)，包括門架，其特征在于，所述門架上設(shè)置調(diào)速電機，調(diào)速電機通過皮帶或齒形帶連接傳動軸，傳動軸通過軸承座固定連接在門架上，傳動軸兩端設(shè)置轉(zhuǎn)轂，轉(zhuǎn)轂外側(cè)設(shè)置擺臂，擺臂一端固定連接門架，擺臂與轉(zhuǎn)轂上的拉桿鉸連接，擺臂另一端設(shè)置探頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波法棉包回潮率測試裝置中的掃描機構(gòu)，其特征在于，所述擺臂的長度與被測棉包的寬度相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波法棉包回潮率測試裝置中的掃描機構(gòu)，其特征在于，所述調(diào)速電機可調(diào)節(jié)探頭的擺動頻率。
【文檔編號】G01N22/04GK104422703SQ201310403055
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月7日
【發(fā)明者】袁博, 馮永強, 張濤濤 申請人:西安司坤電子科技有限公司