含盐文物的无损除盐装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供的含盐文物的无损除盐装置，包括：用于容纳待处理的文物的处理箱；向所述处理箱内提供去离子水的去离子水供给单元；调节所述去离子水的流速的调节单元；用于监测所述处理箱内的溶液的电导率值的电导率测定单元。本实用新型可防止在对文物去除可溶盐过程中文物内部的结晶盐对文物孔壁造成破坏且除盐效果优异的含盐文物的无损除盐装置。
【专利说明】含盐文物的无损除盐装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及文物保护领域，更具体地，涉及一种含盐文物的无损除盐装置。
【背景技术】
[0002]中华民族数千年灿烂的文明为我们留下了许多令世人瞩目的文物，例如石质、陶瓷质等无机质文物，以及丝织品、纸质文物、漆木竹器等有机质文物，它们是人类的宝贵财富，是不可再生的无价文化遗产和历史资源。
[0003]但是，这些珍贵的历史文物正在面临严重的自然风化或埋藏环境影响，受到氯化钠、硝酸钠、氯化钙以及硫酸钠等可溶盐结晶造成的“粉化”破坏。对于这些遭受破坏的含盐文物，其内部所含有的可溶盐的去除迫在眉睫。
[0004]目前对于文物所含有的可溶盐的去除主要包括浸泡煮沸法和纸浆包裹法。
[0005]浸泡煮沸法主要针对结构较为致密的文物，尤其是石质、陶瓷质等无机质文物，将整个文物浸泡于加热的去离子水中，通过浸泡煮沸并更换作为浸泡液的去离子水的方法来达到去除该文物内部所含有的可溶盐的目的。
[0006]而纸浆包裹法主要是利用贴附在文物表面的纸浆的毛细作用，将可溶盐从文物内部转移到表面并结晶以此去除文物内部所含有的可溶盐的方法。
[0007]这两种方法除盐快速，但不能确保文物内部可溶盐的完全去除，同时在文物所含有的结晶盐的快速溶解过程中，容易对文物孔隙、尤其是结构疏松的孔隙内壁产生较大的应力释放,导致在除盐过程中对文物的破坏。
实用新型内容
[0008]鉴于以上所述，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可防止在对文物去除可溶盐过程中文物内部的结晶盐对文物孔壁造成破坏且除盐效果优异的含盐文物的无损除盐装置。
[0009]为了解决上述技术问题，本实用新型提供的含盐文物的无损除盐装置，包括:用于容纳待处理的文物的处理箱；向所述处理箱内提供去离子水的去离子水供给单元；调节所述去离子水的流速的调节单元；用于监测所述处理箱内的溶液的电导率值的电导率测定单
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[0010]根据本实用新型，将待除盐的文物容纳于处理箱中，将对文物产生破坏作用的可溶盐饱和溶液缓慢注入处理箱内部直至将该文物覆盖；通过去离子水供给单元向处理箱内供给去离子水，并通过调节单元控制该去离子水的流速，缓慢稀释处理箱内部的可溶盐溶液的浓度以不断地对文物进行除盐，并通过电导率测定单元可监测处理箱内的溶液的电导率值的变化，并在监测到处理箱内的溶液的电导率值与去离子水的电导率值接近时，可判定为文物内部含有的可溶盐已基本完全去除，此时即可完成除盐。
[0011]采用本实用新型，可时刻保持文物内外部溶液的离子平衡，有效地减少文物内部所含有的可溶盐在快速溶解去除时产生的应力对文物造成的破坏，除盐效果优异，装置操作简单，运行可靠。
[0012]又，在本实用新型中，也可以是，还包括将所述处理箱内的溶液排出的排水单元。
[0013]根据本实用新型，可通过排水单元将处理箱内部过量的溶液排出。
[0014]又，在本实用新型中，也可以是，所述电导率测定单元包括设置于所述处理箱内的电极阳极和电极阴极。
[0015]根据本实用新型，通过设置于处理箱内的电极阳极和电极阴极可有效地监测处理箱内的溶液的电导率值。
[0016]又，在本实用新型中，也可以是，还包括设置于所述处理箱内的用于载置所述文物的可调式台架。
[0017]根据本实用新型，通过该可调式台架可有效地调节其所载有的文物在处理箱中的高度。
[0018]又，在本实用新型中，也可以是，所述去离子水供给单元包括设置于所述处理箱的上方的去离子水储存箱及设于该去离子水储存箱的下端的去离子水滴定管。
[0019]根据本实用新型，通过设置于处理箱上方的去离子水储存箱及设于该去离子水储存箱下端的去离子水滴定管，可有效地向处理箱内供给去离子水。
[0020]又，在本实用新型中，也可以是，所述调节单元包括设于所述去离子水滴定管上的速率阀。
[0021]根据本实用新型，通过设于该去离子水滴定管上的速率阀，可有效地控制向处理箱内供给的去离子水的流速、即滴定速率，以缓慢稀释处理箱内部的可溶盐溶液的浓度。更具体地，滴定速率越小，溶液的扩散和毛细作用对文物孔壁产生的作用力也越小，因而文物表面越疏松，滴定速率越小。
[0022]又，在本实用新型中，也可以是，所述排水单元包括设于所述处理箱底部的能开闭的排水孔。
[0023]根据本实用新型，通过该能开闭的排水孔可将处理箱内部过量的溶液排出。
[0024]又，在本实用新型中，也可以是，所述排水单元还包括通过滑动轴承与所述排水孔相连的浮力球，所述浮力球设置为在该浮力球超过设于所述处理箱上的警戒线时带动所述滑动轴承上升以开闭所述排水孔。
[0025]根据本实用新型，当处理箱内部的溶液的体积达到限制的警戒线以上时，浮力球将通过滑动轴承的上升使得过量的溶液从处理箱底部的排水孔处排出。
[0026]又，在本实用新型中，也可以是，所述警戒线的高度高于容纳于所述处理箱内的所述文物的高度。
[0027]根据本实用新型，通过将警戒线设置为使其高度高于容纳于处理箱内的文物的高度，以便于该文物内部溶液与外部溶液的充分扩散和交换。
[0028]又，在本实用新型中，也可以是，所述处理箱为由耐盐腐蚀的不锈钢或有机玻璃制成的箱体。
[0029]根据本实用新型，由耐盐腐蚀的不锈钢或有机玻璃制成的处理箱不会在对文物进行除盐时受到盐腐蚀，因而可提高该处理箱的使用寿命。
[0030]此外，在本实用新型中可有效地进行除盐的文物主要包括石质、陶瓷质等无机质文物以及具有耐水性能的有机质文物，文物所含有的可溶盐主要包括氯化钠、硝酸钠、氯化钙以及硫酸钠等可溶盐。
[0031]本实用新型可包含权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少两个结构的任意组合。尤其是，本实用新型包含权利要求书的各项权利要求的两个以上的任意组合。
[0032]根据下述【具体实施方式】并参考附图，将更好地理解本实用新型的上述及其他目的、特征和优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1为根据本实用新型的一实施形态的含盐文物的无损除盐装置的结构示意图。【具体实施方式】
[0034]下面结合附图和具体实施例进一步阐述本实用新型，应理解，实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。图1为根据本实用新型的一实施形态的含盐文物的无损除盐装置的结构示意图。
[0035]如图1所示，本实用新型提供的含盐文物的无损除盐装置，包括用于容纳待处理的文物的处理箱I。该无损除盐装置还包括向处理箱I内提供去离子水的去离子水供给单元和调节该去离子水的流速的调节单元。此外，该无损除盐装置还包括用于监测该处理箱I内的溶液的电导率值的电导率测定单元。
[0036]根据本实用新型，将待除盐的文物容纳于处理箱I中，将对文物产生破坏作用的可溶盐饱和溶液缓慢注入处理箱I内部直至将该文物覆盖；通过去离子水供给单元向处理箱I内供给去离子水，并通过调节单元控制该去离子水的流速，缓慢稀释处理箱内部的可溶盐溶液的浓度以不断地对文物进行除盐，并通过电导率测定单元可监测处理箱内I的溶液的电导率值的变化，并在监测到处理箱I内的溶液的电导率值与去离子水的电导率值接近时，可判定为文物内部含有的可溶盐已基本完全去除，此时即可完成除盐。
[0037]由此，采用本实用新型，可时刻保持文物内外部溶液的离子平衡，有效地减少文物内部所含有的可溶盐在快速溶解去除时产生的应力对文物造成的破坏，除盐效果优异，装置操作简单，运行可靠。
[0038]本实用新型的无损除盐装置可以有效地去除石质、陶瓷质等无机质文物以及具有耐水性能的有机质文物中含有氯化钠、硝酸钠、氯化钙以及硫酸钠等可溶盐，但本实用新型并不限于此。
[0039]更具体地，图1所示的处理箱I可为由耐盐腐蚀的不锈钢或有机玻璃制成的箱体。由此，该处理箱I不会在对文物进行除盐时受到盐腐蚀，因而可提高该处理箱I的使用寿命O
[0040]另外，在该处理箱I内还可设有用于载置待除盐的文物的可调式台架2，通过该可调式台架2可有效地调节其所载有的文物在处理箱I中的高度。
[0041]此外，还如图1所示，上述电导率测定单元可包括设置于处理箱I内的电极阳极9和电极阴极10。通过该电极阳极9和电极阴极10可有效地监测处理箱I内的溶液的电导率值。
[0042]另外，在图1所示的实施形态中，上述去离子水供给单元可包括设置于处理箱I的上方的去离子水储存箱3及设于该去离子水储存箱3的下端的去离子水滴定管4。通过设置于处理箱I的上方的去离子水储存箱3及设于该去离子水储存箱3的下端的去离子水滴定管4，可有效地向处理箱I内供给去离子水。但本实用新型并不限于由此构成的去离子水供给单元。
[0043]还如图1所示，上述调节单元可包括设于该去离子水滴定管4上的速率阀5。通过该速率阀5，可有效地控制向处理箱I内供给的去离子水的流速、即滴定速率，以缓慢稀释处理箱I内部的可溶盐溶液的浓度。更具体地，滴定速率越小，溶液的扩散和毛细作用对文物孔壁产生的作用力也越小，因而文物表面越疏松，滴定速率越小。
[0044]此外，在图1所示的实施形态中，该无损除盐装置还可包括将处理箱I内的溶液排出的排水单元，以将处理箱I内部过量的溶液排出。
[0045]具体地，该排水单元可包括设于处理箱I的底部的能开闭的排水孔8。更具体地，该排水单元还可包括通过滑动轴承7与该排水孔8相连的浮力球6，该浮力球6设置为在该浮力球6超过设于处理箱I上的警戒线时带动滑动轴承7上升以开闭排水孔8。
[0046]由此，当处理箱I内部的溶液的体积达到限制的警戒线以上时，浮力球6将通过滑动轴承7的上升使得过量的溶液从处理箱I底部的排水孔8处排出。
[0047]优选地，可通过将警戒线设置为使其高度高于容纳于处理箱I内的文物的高度，以便于该文物内部溶液与外部溶液的充分扩散和交换。
[0048]下面详细描述本实用新型的具体实施例以更好地理解本实用新型。
[0049]将含有氯化钠结晶盐的酥粉陶质文物置放于文物处理箱I内的可调式台架2上，缓慢注入饱和氯化钠溶液直至将文物覆盖，文物内部的可溶盐溶解，饱和溶液填充在陶质文物的孔隙内，达到内外部溶液离子平衡。
[0050]控制处理箱I的顶部的去离子水滴定管4和速率阀5的滴定速率为0.1秒/滴，缓慢滴入处理箱I内部的可溶盐溶液中对溶液进行稀释。处理箱I的溶液体积增加，当达到所限制的警戒线时，浮力球6通过滑动轴承7的上升使得过量的溶液从处理箱I底部的排水孔8处排出，使得处理箱I内部的溶液始终保持体积不变。
[0051]且随着处理箱I内部溶液浓度的不断稀释，文物内外部溶液在扩散作用下不断发生离子交换，内部含有的可溶盐离子含量逐渐而非常缓慢地减少，通过电导电极(即电极阳极9和电极阴极10)的检测，在线记录处理箱I内溶液的电导率数据，当该处理箱I内的溶液的电导率值与去离子水的电导率值接近时，文物内部含有的可溶盐完全去除。
[0052]在本实用新型中，为了防止在对文物去除可溶盐过程中文物内部的结晶盐对文物孔壁造成破坏，采用与文物所含有的结晶盐相同类型的饱和可溶盐溶液对文物进行浸泡，使得文物内部含有的结晶盐溶解并达到与外部溶液的离子平衡，本实用新型在可控的范围内，在缓解各种结晶盐的应力释放的同时，通过缓慢稀释文物所处的可溶盐溶液浓度，长期、在线监测溶液的电导率数据，使得文物内部所含有的可溶盐的去除达到科学化操作。
[0053]产业应用件
[0054]本实用新型优点在于能够时刻保持文物内外部溶液的离子平衡，有效地减少文物内部含有可溶盐快速溶解去除时产生的应力释放对文物造成的破坏，可溶盐去除完全，装置操作简单，运行可靠。
[0055]在不脱离本实用新型的基本特征的宗旨下，本实用新型可体现为多种形式，因此本实用新型中的实施形态是用于说明而非限制，由于本实用新型的范围由权利要求限定而非由说明书限定，而且落在权利要求界定的范围，或其界定的范围的等价范围内的所有变化都应理解为包括在权利要求书中。
【权利要求】
1.一种含盐文物的无损除盐装置，其特征在于，包括: 用于容纳待处理的文物的处理箱； 向所述处理箱内提供去离子水的去离子水供给单元； 调节所述去离子水的流速的调节单元； 用于监测所述处理箱内的溶液的电导率值的电导率测定单元。
2.根据权利要求1所述的含盐文物的无损除盐装置，其特征在于，还包括将所述处理箱内的溶液排出的排水单元。
3.根据权利要求1所述的含盐文物的无损除盐装置，其特征在于，所述电导率测定单元包括设置于所述处理箱内的电极阳极和电极阴极。
4.根据权利要求1所述的含盐文物的无损除盐装置，其特征在于，还包括设置于所述处理箱内的用于载置所述文物的可调式台架。
5.根据权利要求1所述的含盐文物的无损除盐装置，其特征在于，所述去离子水供给单元包括设置于所述处理箱上方的去离子水储存箱及设于该去离子水储存箱下端的去离子水滴定管。
6.根据权利要求5所述的含盐文物的无损除盐装置，其特征在于，所述调节单元包括设于所述去离子水滴定管上的速率阀。
7.根据权利要求2所述的含盐文物的无损除盐装置，其特征在于，所述排水单元包括设于所述处理箱底部的能开闭的排水孔。
8.根据权利要求7所述的含盐文物的无损除盐装置，其特征在于，所述排水单元还包括通过滑动轴承与所述排水孔相连的浮力球，所述浮力球设置为在该浮力球超过设于所述处理箱上的警戒线时带动所述滑动轴承上升以开闭所述排水孔。
9.根据权利要求8所述的含盐文物的无损除盐装置，其特征在于，所述警戒线的高度高于容纳于所述处理箱内的所述文物的高度。
10.根据权利要求1所述的含盐文物的无损除盐装置，其特征在于，所述处理箱为由耐盐腐蚀的不锈钢或有机玻璃制成的箱体。
【文档编号】B08B3/10GK203816966SQ201420082635
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年2月26日 优先权日:2014年2月26日
【发明者】赵静, 罗宏杰, 王丽琴, 李伟东 申请人:中国科学院上海硅酸盐研究所