一种采用下进水方式的纸浆修补机及其控制方法

技术领域

本发明属于纸质文献类文物保护技术领域，尤其涉及一种采用下进水方式的纸浆修补机及其控制方法。

背景技术

纸浆修补机是一种用于修复破损纸质文献纸张的专用设备，在纸质文献类文物保护中进行破损纸质文献纸张修复时应用较多；纸浆修补机以纸浆纤维为修复原料，借助水流填补破损区域，实现修复破损纸张的目的。

发明人发现，现有的纸浆修补机采用上进水或侧进水方式，就是进水管的入口设置在修补槽/修补槽的上方或侧壁上，进水时水流较大且存在水流波动，水流波动过大会造成修补槽内待修补纸张在一定程度上受损；同时，现有的纸浆修补机中，出水方式的实现是在连接修补槽的出水管上设置抽水电机或水泵等实现，排水时，水泵抽吸会造成修补槽负压压力过大、从而使出现造成修补纸张受损的现象。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种采用下进水方式的纸浆修补机及其控制方法，采用下进水方式实现修补槽供水，可以有效利用修补槽的结构与容积，有效滤除水流波动，使水流更加稳定，防止供水水流波动过大造成修补槽中待修补纸张受损的问题，以及排水过程不需水泵，有效避免了因水泵抽吸造成修补槽负压压力过大、避免待修补纸张受损的问题，有效保障了待修补纸张的安全。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种采用下进水方式的纸浆修补机，采用如下技术方案：

一种采用下进水方式的纸浆修补机，包括：

修补槽，下端开设过水口；

第一管道，通过过水口与所述修补槽连通；

第一阀门，进水端与所述第一管道远离所述修补槽的一端连通；

第二管道，一端与所述第一阀门的出水端连通，另一端连通有储水箱；

进水管，设置在所述第一管道上位于所述修补槽和所述第一阀门之间的位置，所述进水管上设置有第二阀门。

进一步的，所述储水箱下端设置有回水管，所述回水管远离所述储水箱的一端通过支路分别连接有所述进水管和排水管。

进一步的，所述回水管与所述排水管之间设置有第三阀门；所述回水管与所述进水管之间设置有第四阀门。

进一步的，所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门均为电动球阀。

进一步的，所述储水箱内设置有液位传感器。

进一步的，所述储水箱内设置有过滤棉和活性炭。

进一步的，所述修补槽内设置有格栅板、第一网格板、滤网板和第二网格板；所述过水口与所述修补槽连接处设置有导流板，所述导流板上设置有多个导流管路。

进一步的，所述第二阀门远离所述进水管的一端，通过管道连通有供水装置。

为了实现上述目的，第二方面，本发明还提供了一种采用下进水方式的纸浆修补机控制方法，采用如下技术方案：

一种采用下进水方式的纸浆修补机控制方法，采用了如第一方面中所述的采用下进水方式的纸浆修补机，包括：

修补槽供水，第一阀门、第二阀门和第三阀门关闭，第四阀门打开，储水箱内的水在水泵的作用下，经过回水管、第四阀门和进水管流入第一管道，在第一管道内的水在修补槽下端的过水口进入修补槽；

修补槽排水，第一阀门打开，第二阀门、第三阀门和第四阀门关闭，修补槽内的水在重力的作用下流入第一管道，第一管道内的水再经过第一阀门和第二管道后进入储水箱。

进一步的，液位传感器检测到储水箱内的水位高于预设值时，第三阀门打开，启动水泵，通过排水管进行排水；

液位传感器检测到储水箱内的水位低于预设值值时，第二阀门打开，供水装置内的水经过供水管、第二阀门和进水管向第一管道内供水。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明在修补槽下端的过水口上设置第一管道，第一管道通过第一阀门和第二阀门分别连接第二管道和进水管，使用时，通过打开第二阀门，关闭第一阀门后，进水管中的水流通过第一管道后在修补槽下端的过水口进入修补槽，可通过下进水方式实现修补槽供水，有效缓冲了水流、避免了水流波动，防止了供水水流波动过大造成修补槽中待修补纸张受损的问题；同时，通过关闭第二阀门，打开第一阀门后，修补槽中的水可以在重力的作用下在过水口流向第一管道、以阀门和第二管道，最后排入到储水箱中，排水过程不需水泵，有效避免了因水泵抽吸造成修补槽负压压力过大、避免了待修补纸张受损的问题，保障了待修补纸张的安全。

附图说明

构成本实施例的一部分的说明书附图用来提供对本实施例的进一步理解，本实施例的示意性实施例及其说明用于解释本实施例，并不构成对本实施例的不当限定。

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1的修补槽结构示意图；

其中，1、修补槽；101、过水口；102格栅板；103、第一网格板；104、滤网板；105、第二网格板；106、导流板；107、导流管路；2、第一管道；3、第一阀门；4、第二管道；5、储水箱；6、水泵；7、回水管；8、第三阀门；9、排水管；10、第四阀门；11、进水管；12、第二阀门；13、供水管；14、供水装置。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供了一种采用下进水方式的纸浆修补机，可以用于破损虫蛀文献纸张的修复，本实施例中的纸浆修补机包括修补槽1、第一管道2、第一阀门3、第二管道4、储水箱5、水泵6、回水管7、第三阀门8、排水管9、第四阀门10、进水管11、第二阀门12、供水管13、供水装置14；

所述修补槽1，下端开设过水口101；可以理解的，所述过水口101的作用为，所述修补槽内的水可以经过过水口101注入，也可以经过过水口101排出；

所述第一管道2通过过水口101与所述修补槽1连通；过水口101与修补槽1连接处设置导流板106，导流板将连接处物理分割为多个导流管路107，有效匀水处理，减缓水流波动。

所述第一阀门3的进水端与所述第一管道2远离所述修补槽1的一端连通，所述第一阀门3的出水端与所述第二管道4的进水端连通，所述第二管道4的出水端连通有所述储水箱5；

所述进水管11设置在所述第一管道2上位于所述修补槽1和所述第一阀门3之间的位置，所述进水管11上设置有第二阀门12；可以理解的，所述第二阀门12可以连接任何形式的供水装置或系统，只要能实现在所述第二阀门12打开时将外界的水注入进水管即可。

通过上述设置，本实施例中，在所述修补槽1的下端设置进水口，向修补槽内注水时，可以在关闭第一阀门3打开第二阀门12后，需要注入的水通过第一管道2以下进水方式注入修补槽内，有效缓冲了水流、避免了上进水或侧进水方式时水流波动问题，防止了供水水流波动过大造成修补槽中待修补纸张受损的问题；同时，通过上述设置，在所述修补槽需要排水时，将第二阀门12关闭，第一阀门3打开，所述修补槽1内的水在重力作用下排入第一管道2内，再经过第一阀门3和第二管道4后排入储水箱5内；在排水管过程中，在重力下水的作用下，水流带动纸浆纤维填补纸张破损区域，实现破损纸张的修补；需要说明的是，为了提高重力作用下的排水下过，所述第一管道2、所述第二管道4的直径要远大于所述进水管11以及其他管道的直径。

所述储水箱5下端设置有回水管7，所述回水管7远离所述储水箱的一端通过支路分别连接有所述进水管11和排水管9；所述回水管7与所述排水管9之间设置有第三阀门8；所述回水管7与所述进水管11之间设置有第四阀门10。

可以理解的，当所述储水箱5内水分充足时，可以在所述水泵的作用下，将所述储水箱5内的经过回水管7和进水管11重新注入第一管道2和修补槽1内进行重复利用；当储水箱5内水分过多时，还可以打开所述第三阀门8后，通过排水管9将多余的水排除。

所述第二阀门12、所述第三阀门8和所述第四阀门10均为电动球阀。

所述储水箱5内设置有液位传感器，所述液位传感器的固定位置、固定形式及类型等，可通过常规技术实现，在此不再详述。

所述储水箱5内设置有过滤棉和活性炭；具体的，在所述储水箱5的上端或进口处设置过滤棉和活性炭，可以将过滤棉和活性炭分别或一起装入过滤袋内，将装有过滤棉和活性炭的过滤袋固定在所述储水箱5的上端；在其他实施例中，还可以将装有过滤棉和活性炭的过滤袋固定在所述储水箱5的其他部位，比如底部，可以达到所述储水箱5内的水在进入所述回水管7之前进行过滤即可；在其他实施例中，也可以将过滤棉和活性炭直接放入所述储水箱5内。

如图2所示，本实施例中，所述修补槽1内可以设置有格栅板102、第一网格板103、滤网板104和第二网格板105；格栅板102放置在修补槽1的最下端，第一网格板103、滤网板104和第二网格板105依次向上叠加，需要修复的纸张可以夹在滤网板104与第二网格板105之间；格栅板102、第一网格板103、滤网板104和第二网格板105在所述修补槽1内的设置，可以通过在修补槽1内壁上设置支架等结构，将格栅板102、第一网格板103、滤网板104和第二网格板105以此放置在支架上，支架的设置，使得格栅板102、第一网格板103、滤网板104和第二网格板105与修补槽1内壁之间存在间隙，注水时，水流可以通过间隙由下向上流动，也可以将格栅板102、第一网格板103、滤网板104和第二网格板105直接放置在所述修补槽1的内壁上，注入的水可以依次通过格栅板102、第一网格板103、滤网板104和第二网格板105由下向上流动。

采用下进水方式，可以有效利用修补槽1中的所述格栅板102和所述第一网格板103，起到均匀分散水流，抑制水流波动的作用；同时，下进水方式，可以有效利用修补槽1的容积，注水时，水流进入修补槽1后，可以有效释压，水流压力变小，有效抑制水流的波动；所述第一网格板103和所述滤网板104及第二网格板105的过滤等作用为常规功能，在此不再详述；在其他实施例中，所述修补槽1还可以在其他现有的修补槽或修补箱上改进得到，将现有的修补槽或修补箱上部或侧部的进水口改为下端进水口，下端进水口和第一管道2连通后进行注水和排水。

可以理解的，工作时，可以将需要修补的纸张夹在滤网板104与第二网格板105之间，通过水泵6或供水装置14以及第一管道2将蓄水池5或供水装置14内的水以下进水的方式注入到修补槽1内，直至使需要修复的纸全部浸没在水中，关闭第二阀门12和第四阀门10停止注水，再将纸张纤维倒在修补槽1内，搅匀纸浆后，打开第一阀门3通过在重力的作用下，修补槽1内的水经过第一管道2、第一阀门3和第二管道4后回流到蓄水箱5内，此过程，使纤维牢牢地吸附在纸张的破损的处，再从水取出修复好的纸，平放晾干压平即可。

所述第二阀门12远离所述进水管11的一端，通过管道连通有供水装置14，本实施例中，所述供水装置14可以直接设置为出水口与管道连接的水龙头。

所述修补槽1、储水箱5以及各管道等部分均采用304不锈钢制作，耐腐蚀、环保卫生和易于保养。

本实施例的工作原理或过程为：

本实施例中，供排水系统采用单泵分时复用、智能操控系统控制的方式，实现储水箱5上水、对外排水以及储水箱5高水位保护的作用；具体的，

修补槽1下水存入储水箱5，液位传感器实现储水箱5水位实时监控，从而进行高低水位智能保护；储水箱5内水位高于预设值时，触发高水位报警，自动开启水泵6，经排水管9对外排水，直至解除高水位报警；水位低于预设值时，触发低水位报警，提示用户开启供水装置14注水，此时，可以自动关停水泵6，防止水泵6空转，智能切换至供水装置14进水。

在其他实施例中，可以设置智能操控系统，主要由PLC控制器、液晶触摸显示屏、液位传感器、水泵6、电动球阀等组成，可以提供人机交互界面、储水箱5水位实时监控、供水智能切换、水泵启停与分时复用、高低水位的报警与实时保护等功能。其中，人机交互界面通过液晶触摸屏提供操作按键、工作状态信息、水位信息、水位报警信息；储水箱水位实时监控，可以通过液位传感器获取水位信息，并将水位信息显示至人机交互界面，智能操控信息根据水位信息和工作状态实现智能控制，在上水状态下，优先使用储水箱5内的存水，低水位报警时，自动关停水泵6，智能切换至供水装置进水；在非上水状态下，高水位报警时，自动启动水泵6，智能切换至储水箱5排水状态，解除高水位报警时，退出储水箱排水状态，并自动关停水泵6。

本实施例中，回收水管7和第二管道4共用修补槽1底部的第一管道2，采用下进水方式实现修补槽1的供水；通过修补槽1底部的第一管道2实现修补槽1的供水，可以有效缓冲水流、避免水流波动，防止供水水流波动过大造成修补槽1中待修补纸张受损；

修补槽1中的下水管道可以采用大口径的第二管道4，借助重力下水的方式，将修补槽1中的储水排入底部储水箱5；下水过程不需水泵，有效避免因水泵抽吸造成修补槽1负压压力过大、避免待修补纸张受损等问题，有效保障待修补纸张的安全，同时在重力下水的作用下，水流带动纸浆纤维填补纸张破损区域，实现破损纸张的修补。

实施例2：

本实施例提供了一种采用下进水方式的纸浆修补机控制方法，采用了如实施例1中所述的采用下进水方式的纸浆修补机，包括：

修补槽1供水，第一阀门3、第二阀门12和第三阀门8关闭，第四阀门10打开，储水箱5内的水在水泵6的作用下，经过回水管7、第四阀门10和进水管11流入第一管道2，在第一管道2内的水在修补槽1下端的过水口101进入修补槽1；

修补槽1排水，第一阀门3打开，第二阀门12、第三阀门3和第四阀门10关闭，修补槽1内的水在重力的作用下流入第一管道2，第一管道2内的水再经过第一阀门3和第二管道4后进入储水箱5。

本实施例中，液位传感器检测到储水箱5内的水位高于预设值时，第三阀门8打开，启动水泵6，通过排水管9进行排水；可以理解的，在进行储水箱5排水时，第四阀门10可以关闭，避免储水箱5内的水注入进水管11内；

液位传感器检测到储水箱5内的水位低于预设值值时，第二阀门12打开，供水装置14内的水经过供水管13、第二阀门12和进水管11向第一管道2内供水；可以理解的，在供水装置14进水时，第四阀门10可以关闭，避免储水箱5继续向进水管11内供水。

以上所述仅为本实施例的优选实施例而已，并不用于限制本实施例，对于本领域的技术人员来说，本实施例可以有各种更改和变化。凡在本实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实施例的保护范围之内。