无损档案纸张测量仪和同时测量纸张含水量与厚度的方法技术

本发明专利技术公开了一种无损档案纸张测量仪和测量档案纸张含水量和厚度的方法，无损档案纸张测量仪包括平行相对的测量极板，测量极板在测量时贴合在纸张的表面，测量极板分别电连接于测量电路。本发明专利技术还公开了一种测量档案纸张含水量和厚度的方法，先采取直流电阻法、脉冲电阻法或交流阻抗法测量纸张的含水量；然后采取电容法测量纸张的厚度，在根据测量得到的电容值计算纸张厚度时，根据纸张含水量调整纸张的介电常数。本发明专利技术的测量仪和测量方法具有如下有益效果，极板的板状结构适用于历史档案纸张，不会造成任何损害。此外，在同时安装有电阻和电容极板时，可同时测量被测纸张的厚度和含水量，相对便捷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术测量
，具体涉及一种无损档案纸张测量仪和一种同时测量纸张含水量与厚度的方法。
技术介绍
目前在档案保护的实践工作中，仍以纸质档案的保护与修复为主。对于珍贵的纸质历史档案、古籍、书画等，衡量其保存状况的重要指标之一就是厚度和含水量。纸张厚度，对于修裱和纸浆修补过程具有重要意义，也是衡量纸张性状的主要物理参数之一。纸张的含水量，对于评估其保存状态、判断是否有潜在生霉风险等方面具有重要意义，例如纸张含水量过高，不仅容易滋生霉菌及虫害，而且老化降解速度会加快。故纸张厚度和含水量是档案管理修复工作中需要测量的两个重要参数。现有技术中，关于纸张厚度测量，推荐性国家标准《纸和纸板厚度的测定》(GB/T451.3-2002)中推荐采用千分尺测量，存在不便携带的问题。关于纸张含水量的测量，推荐性国家标准《纸、纸板和纸浆分析试样水分的测定》(GB/T462-2008)中推荐采用高温加热法，存在着损坏纸张的缺陷，并且还有存在测量时间太长的问题。现有技术中，存在着多种测量纸张含水量的方法，例如电阻法、微波法、红外法、高周波等方法，都不能同时测量纸张的厚度。即目前还没有一种可以对纸张无损且同时测量纸张含水量和厚度的装置及方法。由于电阻测量含水量原理及方法非常成熟，商品仪器及文献常见，应用于木材、棉花、谷物等含水量的检测，且电阻法测量纸张含水量的商品仪器型号有Delmhorst P-2000，HT-904，Kett HK-300等等，但多为金属探针式电阻测湿仪。现有的仪器采用探针与纸张接触，然后根据两个探针之间的电阻来确定含水量，其原理是根据纸张含水量与电阻之间存在的数学模型关系而确定，这是现有技术中的公知技术，不再赘述，可参考文献一：《纸张水分测量系统的数学模型》，作者张剑，载《1996中国控制与决策学术年会论文集》第1223-1225页。现有仪器采用探针的缺陷在于，探针的形状会对质量较差的纸质档案造成破坏。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述缺陷，本专利技术要解决的一个技术问题是，提供一种无损测量档案纸张含水量或厚度的测量仪。本专利技术要解决的另外一个技术问题是，提供一种可以同时无损测量档案纸张含水量及厚度的测量仪。本专利技术要解决的再一个技术问题是，提供一种可以同时无损测量档案纸张含水量、厚度、温度和纸张表面酸碱度的便携式电子仪表。为解决上述技术问题，本专利技术首先提供了一种无损档案纸张测量仪，包括平行相对的测量极板，所述测量极板在测量时贴合在纸张的表面，所述测量极板分别电连接于测量电路。作为优选，所述测量极板包括一对电阻极板和一对电容极板，所述电阻极板与含水量测量电路电连接，所述电容极板与厚度测量电路连接。作为另一种优选方案，所述测量极板包括两对电阻极板和两对电容极板，所述电阻极板与含水量测量电路电连接，所述电容极板与厚度测量电路连接。每对电阻极板相对设置，每对电容极板也相对设置，增加电阻和电容极板的目的是通过增加测量点，对多个取样点进行测量，从而提高测量的准确性。作为优选，所述测量极板共一对，每个极板分别兼作为电阻极板和电容极板，并与含水量测量电路和厚度测量电路电连接。作为优选之一，其中一个实施例的无损档案纸张测量仪还包括“八”字形或“X”形设置的测量夹，所述测量极板设置于所述测量夹的前端，所述测量夹上设有弹性部件，使得相对的测量极板与纸张保持压力。作为优选之一，其中一个实施例的无损档案纸张测量仪，还包括前端为“U”形的测量夹，所述“U”形的测量夹包括用于安装所述测量极板的两片夹板和用于安装所述夹板的连接板，所述夹板与连接板滑动连接，所述连接板上设置有手柄。进一步地，所述夹板之间设有弹性部件，使得相对的测量极板与纸张保持压力。进一步地，所述两片夹板之间通过螺杆和锁紧螺母的配合结构使相对的测量极板对纸张保持压力。此外，每个极板上分别设有温度或酸碱度传感器，并与相应的测量电路电连接。本专利技术还提供了一种测量档案纸张含水量和厚度的方法，采取直流电阻法、脉冲电阻法或交流阻抗法测量纸张的含水量；采取电容法测量纸张的厚度，在根据测量得到的电容值计算纸张厚度时，根据纸张含水量调整纸张的介电常数。作为优选，在采取电容法测量纸张厚度时，电容的极板与纸张直接接触。本专利技术的测量仪和测量方法具有如下有益效果，极板的板状结构适用于历史档案纸张，不会造成任何损害。此外，在同时安装有电阻和电容极板时，可同时测量被测纸张的厚度和含水量，相对便捷。附图说明图1为本专利技术的实施例一的无损档案纸张测量仪的结构示意图；图2为图1所示的无损档案纸张测量仪在测量时的示意图；图3为本专利技术的实施例二的无损档案纸张测量仪的结构示意图；图4为本专利技术的实施例三的无损档案纸张测量仪的结构示意图；图5为本专利技术的实施例四的无损档案纸张测量仪的结构示意图；图6为本专利技术的实施例五的无损档案纸张测量仪的结构示意图；具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细描述，但不作为对本专利技术的限定。实施例一本专利技术的无损档案纸张测量仪，包括平行相对的测量极板，所述测量极板在测量时贴合在纸张的表面，所述测量极板分别电连接于测量电路。如图1所示，在实施例一中，测量极板包括一对电阻极板M1和M2和一对电容极板C1和C2，所述电阻极板M1、M2与含水量测量电路电连接，所述电容极板C1、C2与厚度测量电路连接。如图1所示，电阻极板M1、M2以及电容极板C1、C2分别通过电线4与相应的电路电连接。其中的含水量测量电路根据采用的测量方法不同而采取不同的电路结构，在实施例一中，含水量的测量采取直流电阻法，故其电路采取与文献一《纸张水分测量系统的数学模型》中的电路结构。其中采取电容法测量厚度的测量电路可参看文献二《实用电子测量技术及其电路精解》(《实用电子测量技术及其电路精解》卢文科编著国防工业出版社2000年第167～173页第八节一、电容式纸张厚度的测量方法)。电阻法测量含水量和电容法测厚度的电路结构部分为本领域的常规技术，在此不再赘述。请继续参看图1和图2，实施例一中，相对的极板固定于“八”形的的测量夹2上，测量夹2的前端为安装电阻极板和电容极板的夹板21，后端为把手22，两个把手22的中部分别设置有叶片31，两个叶片31通过转轴3转动连接，通过手握把手22的尾部可将相对的夹板21张开，从而带动极板张开，在其内放入待测量的纸样100后，松开把手22，使相对的极板与纸样100的表面贴合，即可开始测量，为了使极板与纸样100的表面保持较好的贴合，可在转轴出设置弹簧，弹簧对叶片31施加预紧力而使张开的夹板21具有相向运动的趋势，从而使测量夹2的两个夹板21上的极板对纸样100的表面保持一定的夹持力，此夹持力以10N左右较宜。其中的测量夹2的形状除了如图1所示的“八”字形外，还可以设置成如剪刀一样形状的“X”形状。此外，为了使两个夹板21对纸样100保持一定的夹持力，还可以通过在测量夹2的两个把手22尾端设置压缩状态的弹簧来实现，或者在两个把手22位于转轴3之前的部分之间设置拉伸状态的弹簧来实现，由弹簧的弹力作为动力，来实现两个夹板21上的极板对纸样100的表面保持一定的压力。本实施例的优点在于，采取板状形状的极板来作为电阻和电容的传感器结构，适用于历史档案纸张，不会造成任何损害。实施例一中，每本文档来自技高网...

【技术保护点】
无损档案纸张测量仪，其特征在于，包括平行相对的测量极板，所述测量极板在测量时贴合在纸张的表面，所述测量极板分别电连接于测量电路。

【技术特征摘要】
1.无损档案纸张测量仪，其特征在于，包括平行相对的测量极板，所述测量极板在测量时贴合在纸张的表面，所述测量极板分别电连接于测量电路。2.如权利要求1所述的无损档案纸张测量仪，其特征在于，所述测量极板包括一对电阻极板和一对电容极板，所述电阻极板与含水量测量电路电连接，所述电容极板与厚度测量电路连接。3.如权利要求1所述的无损档案纸张测量仪，其特征在于，所述测量极板共一对，每个极板分别兼作为电阻极板和电容极板，并与含水量测量电路和厚度测量电路电连接。4.如权利要求1-3任一项所述的无损档案纸张测量仪，其特征在于，还包括“八”字形或“X”形设置的测量夹，所述测量极板设置于所述测量夹的前端，所述测量夹上设有弹性部件，使得相对的测量极板与纸张保持压力。5.如权利要求1-3任一项所述的无损档案纸张测量仪，其特征在于，还包括前端为“U”形的测量夹，所述“U”形的测量夹包括用于安装所述测量极板...

【专利技术属性】
技术研发人员：方志华，
申请(专利权)人：国家档案局档案科学技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11