一种物质保湿能力的电子测定装置的制作方法

本实用新型涉及一种物质保湿能力的测定装置，特别涉及一种物质保湿能力的电子测定装置。

背景技术：

物质材料对水的保持能力是许多性能的重要标志之一，比如筛选化妆品原料中的高保湿成分，甄别各种建筑材料的防潮性能，检测不同服装材料的速干性等。

传统检测物质材料保湿能力的方法是将样品预处理之后，放入干燥器内进行干燥，以固定的时间间隔取出样品称量质量的变化，或者将称重装置置于干燥器内，以间隔时间点读取重量数据。现有技术中的测量方法缺陷在于没有有效控制干燥环境的相对湿度，也不能做到连续监测，且操作繁琐、结果不精确。

因此，需要一种能够在稳定的相对湿度环境中连续不间断、精确的测定材料失水速率的装置来更好的测定材料对水的保湿能力。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种能够在稳定的相对湿度环境中连续不间断、精确的测定材料失水速率的装置，解决现有技术中难以连续、准确测量物质保湿性能的问题。

物质保湿能力电子测定装置包括有顶盖、透明容器、干燥剂托盘、干燥剂、弹簧、指针、刻度尺、吊盘、称重传感器、称量盘、数据处理显示装置、导线、挂绳、侧门、挂钩、温湿度计。

所述透明容器上方安装有顶盖，顶盖上面嵌有数据处理显示装置，顶盖下表面固定有挂钩，弹簧上端悬挂于挂钩上，弹簧下端悬挂有挂绳，挂绳另一端固定有吊盘，吊盘上方固定有称重传感器，称重传感器上表面固定有称量盘，称重传感器通过导线与数据处理显示装置相连接。所述称重传感器优选为电阻应变式称重传感器，所述导线优选为软质易形变导线。

顶盖下表面悬挂有刻度尺，刻度尺平行于弹簧，垂直于水平面；指针水平放置，一端固定于弹簧的下端，另一端靠近刻度尺。

透明容器材质为玻璃或塑料；透明容器侧壁上开有侧门，侧门关闭时起到密封作用；透明容器侧壁上安装有温湿度计。在透明容器底部放有干燥剂托盘，干燥剂托盘侧壁上有干燥剂厚度刻度，干燥剂托盘内部放有干燥剂。干燥剂选自无水氯化钙、干硅胶、氧化钙或五氧化二磷，优选为无水氯化钙或干硅胶。干燥剂优选的厚度为0.5～5cm。

所述数据处理显示装置表面设有键盘和显示屏。数据处理显示装置用于数据处理和显示，其中包括有显示模块、数据处理模块、键盘控制模块、报警模块和拓展模块；显示模块用于显示测量数据；数据处理模块接受称重传感器反馈的测量数据，并进行数据处理；键盘控制模块用于设定测量时间、测量方式、数据处理方式，报警模块用于测定操作结束后的提示，拓展模块为数据接口，可用于连接计算机以及增加其它功能性模块。

使用本装置时，打开侧门，在称量盘中加入待测样品，然后关闭侧门，使透明容器密封。通过透明容器可观察温湿度计上示数，待湿度计读数达到恒定值时开启数据处理显示装置。随时间增长，称量盘内的待测样品不断失水而减重，弹簧收缩，指针上移，刻度尺读数发生变化，同时重量数据通过称重传感器采集后，实时传输到数据处理显示装置中，相应的数据处理结果在显示模块上显示。

本装置利用化学干燥剂来恒定检测环境湿度，然后称量装置测量待测材料含水量变化，单片机数据处理后得到物质保湿能力数据。称量装置包括粗称量部分和精密称量部分，粗称量部分包含有弹簧、指针和刻度尺，依靠弹簧末端指针在刻度尺的位置显示粗略的重量及变化；精密称量部分包含有称重传感器，通过所连接单片机计算出待测材料重量变化，并利用现有技术中计算物质保湿能力的算法计算出材料保湿能力数据。

本实用新型的有益效果在于：

1、装置简明易懂，操作方便，主要采用弹簧秤的原理，结合单片机进行自动、实时的数据处理。

2、装置密闭，测量过程干扰因素少，提高精确度。

3、未用到任何贵重器材，材料成本较低。

4、装置透明可视，测量过程动态直观。可自动化连续监测物质随时间增长的保湿能力。

附图说明

图1是本实用新型物质保湿能力电子测定装置的结构示意图。

图2是数据处理显示装置示意图。

其中，1-数据处理显示装置，2-弹簧，3-称量盘，4-导线，5-刻度尺，6-侧门，7-干燥剂，8-干燥剂托盘，9-挂钩，10-温湿度计，12-顶盖，13-挂绳，14-指针，15-吊盘，16-称重传感器，17-透明容器；18-按键，19-显示屏。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体示例，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，一种物质保湿能力的电子测定装置，包括数据处理显示装置1、弹簧2、称量盘3、导线4、刻度尺5、侧门6、干燥剂7、干燥剂托盘8、挂钩9、温湿度计10、顶盖12、挂绳13、指针14、吊盘15、称重传感器16、透明容器17；

在透明容器17上方安装有顶盖12，顶盖12上面嵌有数据处理显示装置1，顶盖12下表面固定有挂钩9，弹簧2上端悬挂于挂钩9上，弹簧2下端悬挂有挂绳13，挂绳13另一端固定有吊盘15，吊盘15上方固定有称重传感器16，称重传感器16上表面固定有称量盘3，称重传感器16通过导线4与数据处理显示装置1相连接，本实施例中称重传感器16为电阻应变式称重传感器，导线4为软质易形变导线；

顶盖12下表面悬挂有刻度尺5，刻度尺5平行于弹簧2，垂直于水平面；指针14水平放置，一端固定于弹簧2的下端，另一端靠近刻度尺5；

本实施例中透明容器17材质为玻璃材质，在透明容器17侧壁上开有侧门6，侧门6关闭时能起到密封作用；透明容器17侧壁上安装有温湿度计10，透明容器17底部放有干燥剂托盘8，干燥剂托盘8侧壁上有干燥剂厚度刻度，干燥剂托盘8内部放有干燥剂7，干燥剂7的干燥剂为无水氯化钙，厚度为2.5cm。

数据处理显示装置1用于数据处理和显示。如图2所示，数据处理显示装置的表面设有键盘18和显示屏19，键盘18为3×3的矩阵型按键键盘。通过键盘18来对测定模式进行设置，通过显示屏19读取测定结果。数据处理显示装置包括有显示模块、数据处理模块、键盘控制模块、报警模块和拓展模块；物体的重力通过称量盘3传递给称重传感器16，传感器中的弹性元件受到压力发生形变从而使内部电阻发生变化引起电压变化，进而电信号被传送至数据处理模块，数据处理模块根据键盘控制模块给出的指令，将初始值和最终值以及间隔时间点传感器读取值显示到显示模块，并经由数据处理模块算出这组数据对应的材料保湿能力数值。拓展模块为数据接口，可用于连接计算机以及增加其它功能性模块。本实施例中数据处理模块采用的是51单片机；本实施例中报警模块采用的是蜂鸣器；本实施例中显示模块采用的是液晶显示屏。

在本实施例中，称重传感器16采用的是电阻应变式称重传感器进行数据采集，其原理是将四个电阻应变片R1，R3和R2，R4黏贴在弹性元件表面，组成桥式测量电路。弹性元件是指由某种材料制成的物体会因外力作用产生形变，而当外力撤消后又能完全恢复原来状态，在本实施例中弹性元件材料为合金钢。当弹性元件受重力拉伸产生形变，相应的应变片也会随之发生形变，电桥失去平衡从而产生电位差，输出一个电压信号至数据处理模块。

使用本装置时，打开侧门6，在称量盘3中加入待测样品，将称量盘3、弹簧2和刻度尺5置于透明容器17内，关闭侧门6，使透明容器17密封。通过透明容器可观察温湿度计10上读数，待温湿度计读数达到恒定值时按下数据处理显示装置运行键。随时间增长，样品皿内的待测样品不断失水而减重，弹簧2收缩，指针14上移，刻度尺5读数发生变化，数据处理显示装置将待测样品重量-时间数值曲线、待测样品保湿能力数据显示出来。

上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，本领域的普通技术人员可以理解，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。