快速测量液态减水剂含固量的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种快速测量液态减水剂含固量的装置及方法，包括遮光盒体、底座、容器、激光光源、入射角检测单元、出射光检测单元、单片机和显示单元；底座置于遮光盒体内，底座上设有与容器匹配的限位槽以及环绕限位槽的滑槽；容器设于限位槽内；滑槽内设可沿滑槽滑动的光源底座；激光光源固定于光源底座上；入射角检测单元主要包括角度传感器和旋钮，主要用来获取激光的入射角；出射光检测单元主要包括光敏二极管，用来检测出射光方向。本发明专利技术装置原理结构，可快速检测液态减水剂的相对折射率；本发明专利技术方法也可快速获得液态减水剂的含固量，误差率不高于1.5％，可满足液态减水剂的实时生产控制要求。

【技术实现步骤摘要】
快速测量液态减水剂含固量的装置及方法
本专利技术属于减水剂检测
，具体涉及一种快速测量液态减水剂含固量的装置及方法。
技术介绍
含固量是液体减水剂的重要指标，其对液体减水剂的稳定性具有重要影响。准确快速的测定含固量，有利于液体减水剂的生产控制。目前，较普遍采用重量法来检测液体减水剂的含固量。重量法具体为：在100度～105度温度下，将液体减水剂烘至恒重，并称量，该恒重重量即固体总量，根据固体总量计算含固量。但重量法存在检测周期长，操作繁琐，适合于产品批次少、对有仲裁要求的产品进行检测；但不太适用于生产规模大、样品批次较多的厂家进行实时生产控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种快速测量液态减水剂含固量的装置和方法，尤其适用于聚羧酸液态减水剂的实时生产控制。本专利技术提供的快速测量液态减水剂含固量的装置，包括遮光盒体、圆形的底座、半圆形的容器、激光光源、入射角检测单元、出射光检测单元、单片机和显示单元；所述底座置于所述遮光盒体内并设于遮光盒体底部，底座上设有与容器匹配的限位槽以及环绕限位槽的半圆形的滑槽，底座、限位槽、滑槽共圆心；所述容器设于所述限位槽内，容器的平面侧壁和曲面侧壁均为透光玻璃；所述滑槽内设可沿滑槽滑动的光源底座；所述激光光源用来发射单束激光线，激光光源固定于光源底座上，且出射光对准底座圆心；所述入射角检测单元包括角度传感器、旋钮、横轴和竖轴，旋钮设于遮光盒体外顶端，且中心正位于底座圆心上方；角度传感器固定于遮光盒体内顶端且中心正位于旋钮中心下方；角度传感器、旋钮以及横轴的一端连接，横轴的另一端连接竖轴，竖轴的底端连接光源底座；所述出射光检测单元包括光敏二极管、LED灯和电源；底座上对应出射光出射范围的边缘处布置偶数个光敏二极管，若干光敏二极管分布于容器平面侧壁法线的两侧；各光敏二极管分别串接一LED灯，电源用来给各光敏二极管的串联回路供电；所述角度传感器的输出端连接所述单片机，所述单片机的输出连接所述显示单元。作为优选，所述限位槽内设至少两定位凸起，所述容器底部设与定位凸起相应的定位孔，容器设于限位槽内时，定位凸起对应顶入定位孔内。作为优选，所述限位槽内设一半圆形的定位凸棱，所述容器底部设与定位凸棱相应的半圆形的定位槽，容器设于限位槽内时，定位凸棱对应顶入定位槽内。作为优选，所述横轴与角度传感器、旋钮连接的一端设有T字型端头，该T字型端头的一端与角度传感器的转动轴通过联轴器连接，该T字型端头的另一端直接连接旋钮。作为优选，所述横轴设于遮光盒体内，并沿遮光盒体内顶端设置；竖轴同样设于遮光盒体内，并沿遮光盒体内侧壁设置。作为优选，所述底座上对应出射光出射范围出布置一固定件，各光敏二极管安置于固定件上。作为优选，所述各LED灯和所述显示单元均设于所述遮光盒体上表面。本专利技术提供的快速测量液态减水剂含固量的装置的使用方法，包括：将激光光源位于容器平面侧壁法线上时角度传感器的状态标记为零位；从零位开始，顺时针或逆时针旋转旋钮，当有LED灯亮时，记录此时显示单元输出的角度值，即当前的入射角，该入射角对应的出射角根据该亮着的LED灯所串接的光敏二极管的位置获得；回到零位，从零位开始，逆时针或顺时针旋转旋钮，当有LED灯亮时，记录此时显示单元输出的角度值，即当前的入射角，该入射角对应的出射角根据该亮着的LED灯所串接的光敏二极管的位置获得；基于折射原理，根据所记录的入射角和其对应的出射角分别计算相对折射率各相对折射率取平均；其中，a为入射角，b为入射角a对应的出射角。本专利技术提供的快速测量液态减水剂含固量的方法，采用上述快速测量液态减水剂含固量的装置进行，步骤如下：第一步，取一系列含固量不同的液态减水剂的样品，采用重量法测定含固量，采用上述快速测量液态减水剂含固量的装置和上述使用方法测定相对折射率；第二步，根据第一步获得的含固量和相对折射率的数据，拟合含固量—相对折射率的数值关系曲线；第三步，对待测液态减水剂样品，采用上述快速测量液态减水剂含固量的装置和上述使用方法测定待测液态减水剂样品的相对折射率，根据含固量—相对折射率的数值关系曲线，获得待测液态减水剂样品的含固量。本专利技术之前，申请人经过大量试验，发现液态减水剂的含固量和折射率存在数值对应关系，并且验证了利用折射率测定含固量的误差率不高于1％。试验过程如下：首先，取已知含固量的一系列聚羧酸液态减水剂样品，分别采用液体折射率仪器测定含固量和折射率。接着，根据获得的含固量和折射率数据，拟合含固量—折射率的数值关系曲线。最后，取一系列含固量已知的聚羧酸液态减水剂试验样品，测定折射率，再基于含固量—折射率的数值关系曲线，获得各试验样品的含固量。试验样品已知的含固量和基于折射率法所获得的含固量见表1，从表1可以看出，采用折射率法可以获得聚羧酸液态减水剂准确的含固量。其中，误差率是已知的含固量和基于折射率法所获得的含固量的差值与已知的含固量的百分比。表1含固量对比表试验样品编号12345678已知的含固量(％)18.518.6918.6818.4418.5618.4918.6217.98折射率法获得的含固量(％)18.5218.8718.7118.6218.7018.5918.5517.88误差率(％)0.110.960.160.980.750.540.380.56基于上述试验结果，可知利用折射率测定液态减水剂含固量完全可行。但目前市面上的液体折射率仪器大多使用繁琐且价格高昂，难以对液态减水剂含固量进行快速测量，无法适用于液态减水剂的实时生产控制。和现有技术相比，本专利技术具有如下优点和有益效果：(1)本专利技术装置原理结构，结构简洁，可快速检测液态减水剂的相对折射率。(2)本专利技术方法利用液态减水剂的含固量和相对折射率存在的数值对应关系，利用液态减水剂的相对折射率即可快速获得液态减水剂的含固量。(3)经试验验证，本专利技术可准确测定含固量，误差率不高于1.5％。附图说明图1为本专利技术装置的外观图示意图；图2为实施例1中底座俯视图，其中，图(a)为未放置容器的底座俯视图，图(b)为放置了容器的底座俯视图；图3为实施例1中入射角检测单元的爆炸示意简图；图4为实施例1中出射光检测单元的电路原理框图；图5为本专利技术原理示意图。图中：100-遮光盒体；200-底座，210-限位槽，220-滑槽，230-光源底座；300-容器；400-激光光源；510-角度传感器，511-转动轴，520-旋钮，530-横轴，531-T字型端头，540-竖轴，550-联轴器；610a-第一光敏二极管，610b-第二光敏二极管，620a-第一LED灯，620b-第二LED灯，630-固定件；700-显示单元。具体实施方式下面将结合实施例及附图对本专利技术做进一步详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要注意的是，所提供的附图仅起示意作用，图中所示尺寸比例并非实际比例。实施例1参见图1～4，本实施例装置主要包括一圆柱形的遮光盒体100、一圆形的底座200、一半圆形的容器300、激光光源400、入射角检测单元、出射光检测单元、单片机和显示单元700。遮光盒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.快速测量液态减水剂含固量的装置，其特征是：包括遮光盒体、圆形的底座、半圆形的容器、激光光源、入射角检测单元、出射光检测单元、单片机和显示单元；所述底座置于所述遮光盒体内并设于遮光盒体底部，底座上设有与容器匹配的限位槽以及环绕限位槽的半圆形的滑槽，底座、限位槽、滑槽共圆心；所述容器设于所述限位槽内，容器的平面侧壁和曲面侧壁均为透光玻璃；所述滑槽内设可沿滑槽滑动的光源底座；所述激光光源用来发射单束激光线，激光光源固定于光源底座上，且出射光对准底座圆心；所述入射角检测单元包括角度传感器、旋钮、横轴和竖轴，旋钮设于遮光盒体外顶端，且中心正位于底座圆心上方；角度传感器固定于遮光盒体内顶端且中心正位于旋钮中心下方；角度传感器、旋钮以及横轴的一端连接，横轴的另一端连接竖轴，竖轴的底端连接光源底座；所述出射光检测单元包括光敏二极管、LED灯和电源；底座上对应出射光出射范围的边缘处布置偶数个光敏二极管，若干光敏二极管分布于容器平面侧壁法线的两侧；各光敏二极管分别串接一LED灯，电源用来给各光敏二极管的串联回路供电；所述角度传感器的输出端连接所述单片机，所述单片机的输出连接所述显示单元。

【技术特征摘要】
1.快速测量液态减水剂含固量的装置，其特征是：包括遮光盒体、圆形的底座、半圆形的容器、激光光源、入射角检测单元、出射光检测单元、单片机和显示单元；所述底座置于所述遮光盒体内并设于遮光盒体底部，底座上设有与容器匹配的限位槽以及环绕限位槽的半圆形的滑槽，底座、限位槽、滑槽共圆心；所述容器设于所述限位槽内，容器的平面侧壁和曲面侧壁均为透光玻璃；所述滑槽内设可沿滑槽滑动的光源底座；所述激光光源用来发射单束激光线，激光光源固定于光源底座上，且出射光对准底座圆心；所述入射角检测单元包括角度传感器、旋钮、横轴和竖轴，旋钮设于遮光盒体外顶端，且中心正位于底座圆心上方；角度传感器固定于遮光盒体内顶端且中心正位于旋钮中心下方；角度传感器、旋钮以及横轴的一端连接，横轴的另一端连接竖轴，竖轴的底端连接光源底座；所述出射光检测单元包括光敏二极管、LED灯和电源；底座上对应出射光出射范围的边缘处布置偶数个光敏二极管，若干光敏二极管分布于容器平面侧壁法线的两侧；各光敏二极管分别串接一LED灯，电源用来给各光敏二极管的串联回路供电；所述角度传感器的输出端连接所述单片机，所述单片机的输出连接所述显示单元。2.如权利要求1所述的快速测量液态减水剂含固量的装置，其特征是：所述限位槽内设至少两定位凸起，所述容器底部设与定位凸起相应的定位孔，容器设于限位槽内时，定位凸起对应顶入定位孔内。3.如权利要求1所述的快速测量液态减水剂含固量的装置，其特征是：所述限位槽内设一半圆形的定位凸棱，所述容器底部设与定位凸棱相应的半圆形的定位槽，容器设于限位槽内时，定位凸棱对应顶入定位槽内。4.如权利要求1所述的快速测量液态减水剂含固量的装置，其特征是：所述横轴与角度传感器、旋钮连接的一端设有T字型端头，该T字型端头的一端与角度传感器的转动轴通过联轴器...

【专利技术属性】
技术研发人员：周芬，张超灿，马双平，朱华雄，
申请(专利权)人：武汉理工大学，武汉苏博新型建材有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42