本發明專利技術公開了出土飽水木質文物溶液熱浸滲透置換裝置。不銹鋼容器的兩側壁分別設有流體均布器，不銹鋼容器內設有溫度傳感器、液位傳感器，不銹鋼容器底部設有稱重傳感器，不銹鋼容器外設有電加熱絲，稱重傳感器上設有不銹鋼網籠，兩個流體均布器通過溶液泵相連接，稱重傳感器、溫度傳感器、液位傳感器分別與可編程控制器相連接，可編程控制器與可控硅電路和電加熱絲依次連接。溶液泵和流體均布器使不銹鋼容器中的溶液循環流動，可編程控制器根據溫度和液位傳感器測得的溫度和液位信號，控制電加熱絲的加熱量、溶液溫度和濃度，同時實現實時監測木質文物的質量。本發明專利技術可以用于木質文物凍干前的ＰＥＧ溶液熱浸滲透過程。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種出土飽水木質文物溶液熱浸滲透置換裝置。
技術介紹
出土飽水木質文物的長期保存對于文物的考古研究和博物館展覽都具有十分重 要的意義，其在進行長期保存前必須進行脫水干燥處理。傳統的熱風烘干技術會引起木質 文物產生開裂，變形等損害。采用冷凍干燥技術可以有效的解決這一問題，冷凍干燥技術是 指將經過物理、化學等預處理的物料在低溫下冷凍，其后物料中的自由水和結合水在真空 環境中經升華和解析脫去的干燥過程，該技術已經在國內外飽水木質文物的保存中得到較 廣泛的應用。飽水木質文物冷凍干燥前必須使用填充材料(如聚乙二醇等)進行預處理，將飽 水木質文物中的水分采用某種穩定劑置換，加固木質文物的細胞壁，以便木質文物在預凍 時不會因木材內冰的體積膨脹而導致損壞，并增強其脫水后的強度和穩定性。目前的預處理步驟是將木質文物洗凈后依次浸置于梯度濃度的PEG2000水溶液 中，溶液溫度由室溫逐漸上升至50 65°C，待達到滲透平衡后再更換高一級濃度溶液，直 至最后達到完全置換，再取出文物，用熱水毛巾清楚文物表面的PEG溶液，送凍干機凍干箱 中進行預凍。為確定木質文物在每一級溶液濃度是否達到滲透平衡，需視文物的尺寸質量 情況，每隔一定時間將木質文物取出測定其浸滲程度，測定方法可選擇硫氰酸鈷紫外光法、 粘度比較法或重量法。為節省材料、能源和時間，也可以將較低濃度(10-20% )的PEG200溶液直接邊滲 透邊濃縮，隨著水分的逐漸蒸發，經檢測最后達到設定的PEG濃度。這種工藝較簡單易行， 但較難確定溶液中與進入器物內部的PEG之間的量化關系。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有技術的不足，提供一種出土飽水木質文物溶液熱浸滲透置換裝置。出土飽水木質文物溶液熱浸滲透置換裝置包括不銹鋼容器、溶液泵、兩個流體均 布器、稱重傳感器、不銹鋼網籠、溫度傳感器、液位傳感器、可編程控制器、可控硅電路和電 加熱絲；不銹鋼容器的兩側壁分別設有流體均布器，不銹鋼容器內設有溫度傳感器、液位傳 感器，不銹鋼容器底部設有稱重傳感器，不銹鋼容器外設有電加熱絲，稱重傳感器上設有不 銹鋼網籠，兩個流體均布器通過溶液泵相連接，稱重傳感器、溫度傳感器、液位傳感器分別 與可編程控制器相連接，可編程控制器與可控硅電路和電加熱絲依次連接。所述的可編程控制器包括中央處理單元、溫度測量擴展模塊、模擬量I/O擴展輸 入模塊和模擬量I/O擴展輸出模塊。中央處理單元的端口 N接220V交流電壓一端；中央處 理單元的端口 Ll接220V交流電壓另一端；中央處理單元的端口 M分別與溫度測量擴展模 塊、模擬量I/O擴展輸入模塊和模擬量I/O擴展輸出模塊的端口 M相連接；中央處理單元的端口 L+分別與溫度測量擴展模塊、模擬量I/O擴展輸入模塊和模擬量I/O擴展輸出模塊的 端口 L+相連接；溫度測量擴展模塊的端口 A+和端口 a+與溫度信號的一端相連接；溫度測 量擴展模塊的端口 A-和端口 a-與溫度信號的另一端相連接；模擬量I/O擴展輸入模塊的 端口 A+與液位信號的一端相連接；模擬量I/O擴展輸入模塊的端口 A-與液位信號的另一 端相連接；模擬量I/O擴展輸入模塊的端口 B+與質量信號的一端相連接；模擬量I/O擴展 輸入模塊的端口 B-與質量信號的另一端相連接；模擬量I/O擴展輸出模塊的端口 MO與可 控硅電路的端口CDM相連接；模擬量I/O擴展輸出模塊的端口 VO與可控硅電路的端口 CON 相連接；可控硅電路的端口 b和端口 c共同與220V交流電的一端相連接；可控硅電路的端 口 a和端口 d共同與電加熱絲一端相連接；電加熱絲另一端與220V交流電的另一端相連 接。本專利技術采用加熱控溫和液位測量裝置，通過加熱蒸發水分的方式實現自動逐步增 加不銹鋼容器內滲透溶液濃度，從而可以節約使用PEG溶液材料，并節省逐次將木質文物 取出再滲透到更高一級濃度溶液的步驟。本專利技術通過一個溶液泵實現不銹鋼容器內溶液的流動，利于木質文物的熱浸滲 透，同時采用兩個均布器使容器內溶液的流動均勻平緩，減小流體流動對于木質文物重量測量產生影響。通過本專利技術裝置，將木質文物放在可調節尺寸的不銹鋼網籠中，再置于稱重傳感 器上，可以實時檢測木質文物的質量，從而得到木質文物滲透程度與溶液濃度，溫度和時間 的關系。適用于出土飽水木質文物冷凍干燥的溶液預處理過程。附圖說明圖1是出土飽水木質文物溶液熱浸滲透置換裝置結構示意圖。圖2是本專利技術不銹鋼容器電加熱絲布置圖。圖3是本專利技術流體均布器流道布置示意圖。圖4是本專利技術可編程控制器和可控硅電路的流程示意圖。圖5是本專利技術可編程控制器和可控硅電路的電路圖。圖中不銹鋼容器1、溶液泵2、流體均布器3、稱重傳感器4、不銹鋼網籠5、溫度傳 感器6、液位傳感器7、可編程控制器8、可控硅電路9、電加熱絲10、中央處理單元11、溫度 測量擴展模塊12、模擬量I/O擴展輸入模塊13、模擬量I/O擴展輸出模塊14。具體實施例方式如附圖1所示出土飽水木質文物溶液熱浸滲透置換裝置包括不銹鋼容器1、溶液 泵2、兩個流體均布器3、稱重傳感器4、不銹鋼網籠5、溫度傳感器6、液位傳感器7、可編程 控制器8、可控硅電路9和電加熱絲10 ；不銹鋼容器1的兩側壁分別設有流體均布器3，不 銹鋼容器1內設有溫度傳感器6、液位傳感器7，不銹鋼容器1底部設有稱重傳感器4，不銹 鋼容器1外設有電加熱絲10，稱重傳感器4上設有不銹鋼網籠5，兩個流體均布器3通過溶 液泵2相連接，稱重傳感器4、溫度傳感器6、液位傳感器7分別與可編程控制器8相連接， 可編程控制器8與可控硅電路9和電加熱絲10依次連接。所述的可編程控制器8包括中央處理單元11、溫度測量擴展模塊12、模擬量I/O擴展輸入模塊13和模擬量I/O擴展輸出模塊14。中央處理單元11的端口 N接220V交流 電壓一端；中央處理單元11的端口 Ll接220V交流電壓另一端；中央處理單元11的端口 M 分別與溫度測量擴展模塊12、模擬量I/O擴展輸入模塊13和模擬量I/O擴展輸出模塊14 的端口 M相連接；中央處理單元11的端口 L+分別與溫度測量擴展模塊12、模擬量I/O擴 展輸入模塊13和模擬量I/O擴展輸出模塊14的端口 L+相連接；溫度測量擴展模塊12的 端口 A+和端口 a+與溫度信號的一端相連接；溫度測量擴展模塊12的端口 A-和端口 a-與 溫度信號的另一端相連接；模擬量I/O擴展輸入模塊13的端口 A+與液位信號的一端相連 接；模擬量I/O擴展輸入模塊13的端口 A-與液位信號的另一端相連接；模擬量I/O擴展輸入模塊13的端口 B+與質量信號的一端相連接；模擬量I/O擴展輸入模塊13的端口 B-與 質量信號的另一端相連接；模擬量I/O擴展輸出模塊14的端口 MO與可控硅電路9的端口 CDM相連接；模擬量I/O擴展輸出模塊14的端口 VO與可控硅電路9的端口 CON相連接；可 控硅電路9的端口 b和端口 c共同與220V交流電的一端相連接；可控硅電路9的端口 a和 端口 d共同與電加熱絲10 —端相連接；電加熱絲10另一端與220V交流電的另一端相連 接。采用220V交流電為中央處理單元供電；溫度測量擴展模塊、模擬量I/O擴展輸入模塊 和模擬量I/O擴展輸出模塊所本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種出土飽水木質文物溶液熱浸滲透置換裝置，其特征在于包括不銹鋼容器（１）、溶液泵（２）、兩個流體均布器（３）、稱重傳感器（４）、不銹鋼網籠（５）、溫度傳感器（６）、液位傳感器（７）、可編程控制器（８）、可控硅電路（９）和電加熱絲（１０）；不銹鋼容器（１）的兩側壁分別設有流體均布器（３），不銹鋼容器（１）內設有溫度傳感器（６）、液位傳感器（７），不銹鋼容器（１）底部設有稱重傳感器（４），不銹鋼容器（１）外設有電加熱絲（１０），稱重傳感器（４）上設有不銹鋼網籠（５），兩個流體均布器（３）通過溶液泵（２）相連接，稱重傳感器（４）、溫度傳感器（６）、液位傳感器（７）分別與可編程控制器（８）相連接，可編程控制器（８）與可控硅電路（９）和電加熱絲（１０）依次連接。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張紹志，徐夢潔，陳光明，盧衡，
申請(專利權)人：浙江大學，浙江省博物館，
類型：發明
國別省市：86[中國|杭州]
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