一种增减重法水蒸气透过率测定仪

技术领域

本发明涉及包装材料测试技术领域，特别是涉及一种增减重法水蒸气透过率测定仪。

背景技术

目前，在食品和药品生产中，通常会用到各种的包装材料，以阻隔外界环境中的水蒸气、氧气或微生物等，进而确保产品在货架期内的质量可靠。

如申请公布号为CN105547898A、申请公布日为2016.05.04的中国发明专利申请公开了一种减重法水汽透过率测定仪，主要包括处理器、存储器、显示终端和至少一个独立测试单元，处理器分别与存储器和显示终端连接，每个独立测试单元包括测试腔、腔盖和加热装置，加热装置对测试腔进行加热，测试腔底部设有与处理器连接的称重传感器，称重传感器上面设有透湿杯，透湿杯内装有水，透湿杯的杯口用测试样品覆盖，测试腔的内壁设有与处理器连接的温湿度传感器，透湿杯的上方设有干燥剂。

现有技术中的减重法水汽透过率测定仪工作时，杯内的水汽透过率测试样品扩散到测试腔，被测试腔顶置的干燥剂吸收，透湿杯杯内的水分减少，通过称重传感器对透湿杯连续称量，计算出水汽透过量。由于透湿杯的水分变化小，如果仅对一个独立测试单元的透湿杯进行称重，难以准确得出测试样品的水汽透过率，存在测定精度低和结果偏差大的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种增减重法水蒸气透过率测定仪，以解决现有测定仪对一个独立测试单元的透湿杯进行称重，难以准确得出测试样品的水汽透过率，存在测定精度低和结果偏差大的问题。

本发明的增减重法水蒸气透过率测定仪的技术方案为：

增减重法水蒸气透过率测定仪包括主机壳、转盘、加湿干燥结构、升降驱动器和称重机构，所述主机壳的内部设有测试腔，所述转盘旋转安装于所述测试腔中，所述加湿干燥结构与所述测试腔连通设置；

所述转盘上开设有多个供透湿杯体放置的容纳孔，所述转盘为圆形转盘，多个所述容纳孔围绕所述圆形转盘的边缘周向间隔分布；

所述称重机构设于所述测试腔的下侧，且所述称重机构与所述容纳孔上下对应，所述升降驱动器与所述转盘传动连接，以带动所述转盘升高和降低；

在升高状态时，所述容纳孔中的透湿杯体与所述称重机构间隔分布，以通过所述加湿干燥结构对所述测试腔产生加湿或干燥作用；

在降低状态时，所述容纳孔中的透湿杯体与所述称重机构接触压紧，以通过所述称重机构检测透湿杯体的重量；

所述测试腔的外侧设有水浴夹层，所述水浴夹层的侧壁构成了所述测试腔的腔壁，所述水浴夹层通过循环管路连接有加热控温装置，所述加热控温装置用于不间断地替换恒温水浴液，以使所述测试腔内的温度均匀性更高，腔体物体不易冷凝结露。

进一步的，所述转盘的中心还连接有旋转轴，所述称重机构与所述旋转轴之间的径向距离等于所述容纳孔与所述旋转轴之间的径向距离。

进一步的，所述测试腔的形状轮廓为圆柱形，所述测试腔的下侧设有腔体底壁，所述腔体底壁的中部开设有第一通孔，所述旋转轴贯穿于所述第一通孔设置。

进一步的，所述腔体底壁位于所述第一通孔的外侧还开设有第二通孔，所述称重机构设有称重顶杆，所述称重顶杆贯穿于所述第二通孔设置，且所述称重顶杆的上端固定连接有托盘。

进一步的，所述升降驱动器为气缸，所述气缸的缸体与所述主机壳的底板固定连接，所述气缸的推杆端固定连接有升降板，所述旋转轴的下端与所述升降板转动连接。

进一步的，所述主机壳的底板还设有旋转驱动电机，所述旋转驱动电机的输出轴上安装有第一同步轮，所述旋转轴上安装有第二同步轮，所述第一同步轮与所述第二同步轮之间连接有同步带。

进一步的，所述加湿干燥结构包括发热管、加湿器和风扇，所述发热管和所述加湿器设于所述测试腔的外侧，所述风扇设置于所述加湿干燥结构与所述测试腔之间的进风口处。

进一步的，所述测试腔的直径方向一端对称设有两个进风口，所述测试腔的直径方向另一端设有一个出风口，所述测试腔的外部还设置有两个循环风道，所述循环风道从出风口连通至加湿干燥结构。

进一步的，所述加湿器为微粒子加湿器，以形成超细微气溶胶，不易产生结露。

进一步的，所述主机壳的上侧铰接安装有机盖，所述机盖的内侧还设置有湿度传感器和温度传感器，所述湿度传感器用于检测所述测试腔的实时湿度，所述温度传感器用于检测所述测试腔的实时温度。

有益效果：该增减重法水蒸气透过率测定仪采用了主机壳、转盘、加湿干燥结构、升降驱动器和称重机构的设计形式，转盘旋转安装于主机壳的测试腔中，转盘开设有多个供透湿杯体放置的容纳孔，加湿干燥结构与测试腔连通设置。加湿干燥结构可对测试腔产生加热干燥或者加湿作用，向透湿杯体中可装入水液并在杯口封装测试样品，在加热干燥环境下杯内的水分挥发；或者，透湿杯体可装入干燥剂并在杯口封装测试样品，在加湿作用下杯内的干燥剂吸附水分。

其中，称重机构设于测试腔的下侧，称重机构与容纳孔上下对应，升降驱动器与转盘传动连接，以带动转盘升高和降低。将封装好测试样品的透湿杯体放置于转盘的容纳孔中，开始试验时，先通过称重机构检测透湿杯体的重量，控制升降驱动器将转盘和透湿杯体升高，启动加湿干燥结构进行干燥或加湿，运行至预设值后保持所需时长。

然后，控制升降驱动器将转盘和透湿杯体降低，使透湿杯体与称重机构再次接触压紧，检测出透湿杯体挥发或吸收水蒸气后的重量；并且，通过旋转调整转盘的角度，使不同的容纳孔对准下方的称重机构，以检测出同一试验条件下的多个透湿杯体的重量变化，进而准确得出测试样品的水汽透过率，提高了测定精度低，避免测试结果偏差大的问题。

另外，需要说明的是，该增减重法水蒸气透过率测定仪还具有以下特点：一、采用了360度立体式控温技术，测试腔的外侧设有水浴夹层，水浴夹层的侧壁构成了测试腔的腔壁，水浴夹层通过循环管路连接有加热控温装置，加热控温装置用于不间断地替换恒温水浴液，使测试腔内的温度均匀性极高，保证腔内温度差值小于0.5℃，从而使测试腔内达到90％以上的高湿，腔体物体不易产生冷凝结露情况，保证了重量检测的准确性。二、采用了微粒子加湿技术，加湿速度更快，且纯净水被冲击成能够长期漂浮于空气中的超细微气溶胶，使实验过程中不产生结露情况。

附图说明

图1为本发明的增减重法水蒸气透过率测定仪的具体实施例中测定仪的立体示意图；

图2为本发明的增减重法水蒸气透过率测定仪的具体实施例中测试腔的内部结构图；

图3为本发明的增减重法水蒸气透过率测定仪的具体实施例中测定仪的内部结构图；

图4为本发明的增减重法水蒸气透过率测定仪的具体实施例中测定仪的原理示意图。

图中：1、主机壳；10、测试腔；11、进风口；12、机盖；13、密封圈；14、锁扣；15、湿度传感器；16、温度传感器；

2、转盘；21、旋转轴；3、加湿干燥结构；31、发热管；32、加湿器；33、风扇；4、升降驱动器；40、升降板；

5、称重机构；51、称重顶杆；52、托盘；53、循环管路；54、加热控温装置；6、透湿杯体；7、旋转驱动电机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的增减重法水蒸气透过率测定仪的具体实施例1，如图1至图4所示，增减重法水蒸气透过率测定仪包括主机壳1、转盘2、加湿干燥结构3、升降驱动器4和称重机构5，主机壳1的内部设有测试腔10，转盘2旋转安装于测试腔10中，加湿干燥结构3与测试腔10连通设置；转盘2上开设有多个供透湿杯体6放置的容纳孔，称重机构5设于测试腔10的下侧，且称重机构10与容纳孔上下对应，升降驱动器4与转盘2传动连接，以带动转盘2升高和降低。

在升高状态时，容纳孔中的透湿杯体6与称重机构5间隔分布，以通过加湿干燥结构3对测试腔10产生加湿或干燥作用，并可旋转调整转盘2使不同容纳孔中的透湿杯体6对应称重机构5；在降低状态时，容纳孔中的透湿杯体6与称重机构5接触压紧，以通过称重机构5检测透湿杯体6的重量。

该增减重法水蒸气透过率测定仪采用了主机壳1、转盘2、加湿干燥结构3、升降驱动器4和称重机构5的设计形式，转盘2旋转安装于主机壳1的测试腔10中，转盘2开设有多个供透湿杯体6放置的容纳孔，加湿干燥结构3与测试腔10连通设置。加湿干燥结构3可对测试腔10产生加热干燥或者加湿作用，向透湿杯体6中可装入水液并在杯口封装测试样品，在加热干燥环境下杯内的水分挥发；或者，透湿杯体6可装入干燥剂并在杯口封装测试样品，在加湿作用下杯内的干燥剂吸附水分。

其中，称重机构5设于测试腔10的下侧，称重机构10与容纳孔上下对应，升降驱动器4与转盘2传动连接，以带动转盘2升高和降低。将封装好测试样品的透湿杯体6放置于转盘2的容纳孔中，开始试验时，先通过称重机构5检测透湿杯体6的重量，控制升降驱动器4将转盘2和透湿杯体6升高，启动加湿干燥结构3进行干燥或加湿，运行至预设值后保持所需时长。

然后，控制升降驱动器4将转盘2和透湿杯体6降低，使透湿杯体6与称重机构5再次接触压紧，检测出透湿杯体6挥发或吸收水蒸气后的重量；并且，通过旋转调整转盘2的角度，使不同的容纳孔对准下方的称重机构5，以检测出同一试验条件下的多个透湿杯体6的重量变化，进而准确得出测试样品的水汽透过率，提高了测定精度低，避免测试结果偏差大的问题。

需要说明的是，该增减重法水蒸气透过率测定仪还具有以下特点：一、采用了360度立体式控温技术，测试腔10的外侧设有水浴夹层，水浴夹层的侧壁构成了测试腔10的腔壁，水浴夹层通过循环管路53连接有加热控温装置54，加热控温装置54用于不间断地加热替换恒温水浴液，使测试腔10内的温度均匀性极高，保证腔内温度差值小于0.5℃，从而使测试腔体内达到90％以上的高湿，腔体物体不易产生冷凝结露情况，保证了重量检测的准确性。二、采用了微粒子加湿技术，加湿速度更快，且纯净水被冲击成能够长期漂浮于空气中的超细微气溶胶，使实验过程中不产生结露情况。

在本实施例中，转盘2为圆形转盘，多个容纳孔围绕圆形转盘的边缘周向间隔分布，转盘2的中心还连接有旋转轴21，称重机构5与旋转轴21之间的径向距离等于容纳孔与旋转轴21之间的径向距离。专门设计称重机构5与旋转轴21之间的径向距离，能够确保转盘2降低高度后，不同容纳孔中的透湿杯体6均能直接压紧在称重机构5上，进而准确地检测出多个透湿杯体6的重量变化。

其中，测试腔10的形状轮廓为圆柱形，测试腔10的下侧设有腔体底壁，腔体底壁的中部开设有第一通孔，旋转轴21贯穿于第一通孔设置。并且，腔体底壁位于第一通孔的外侧还开设有第二通孔，称重机构5设有称重顶杆51，称重顶杆51贯穿于第二通孔设置，且称重顶杆51的上端固定连接有托盘52。

作为进一步的优选方案，升降驱动器4为气缸，气缸的缸体与主机壳1的底板固定连接，气缸的推杆端固定连接有升降板40，旋转轴21的下端与升降板40转动连接。主机壳1的底板还设有旋转驱动电机7，旋转驱动电机7的输出轴上安装有第一同步轮，旋转轴21上安装有第二同步轮，第一同步轮与第二同步轮之间连接有同步带。通过气缸带动升降板40上下移动，进而带动旋转轴21和转盘2升高和降低，并且，采用皮带传动使旋转驱动电机7带动旋转轴21和转盘2进行旋转调节，以完成不同透湿杯体6的重量检测。

其中，加湿干燥结构3包括发热管31、加湿器32和风扇33，发热管31和加湿器32设于测试腔10的外侧，风扇33设置于加湿干燥结构3与测试腔10之间的进风口11处。在测试腔10的直径方向一端对称设有两个进风口11，在测试腔10的直径方向另一端设有一个出风口，即为两进一出的风口设计。测试腔10的外部还设置有两个循环风道，循环风道从出风口连通至加湿干燥结构3，实现了循环加湿控制的目的。具体的，加湿器32为微粒子加湿器，加湿速度更快，且纯净水被冲击成能够长期漂浮于空气中的超细微气溶胶，使实验过程中不产生结露情况，不易产生结露。

另外，主机壳1的上侧铰接安装有机盖12，机盖12与测试腔10的上沿之间设置有密封圈13，主机壳1与机盖12之间安装有锁扣14。而且，机盖12的内侧还设置有湿度传感器15和温度传感器16，湿度传感器15用于检测测试腔10的实时湿度，温度传感器16用于检测测试腔10的实时温度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。