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          Automatic Drawdown Master


          Auto drawdown releases your hands

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          Light source brings better observation

          細度測量的自動化解決方案
          Category: 產品
          Date: 2022-04-19
          Click: 58
          Author: Peach
          Collection:
          一、自動細度測量儀與傳統人工測試細度的測試方法與影響因素探析
          在當前我國社會經濟不斷快速發展的背景下,人們的日常生活質量和水平不斷提升,人工智能發展也越來越快,用人工智能代替傳統人工操作是當今科學發展的趨勢,越來越多的新型技術被廣泛應用涂料領域中。
          本文于2021年5月發表于具有60余年的國內最為專業的涂料業界核心刊物 --《涂料工業》2021年第5期“工藝技術”篇第39頁。


          本文采用對自動細度測量儀和傳統人工測量方法測量不同涂料的細度值進行對比,找出2種測量方法的差異及優缺點,并對2種方法測量細度可行性和實用性進行分析評價。用自動細度儀和人工方法對白乳膠漆進行測量,通過控制其它變量相同,單獨改變光源類型、讀數時間、讀數角度、刮涂角度及刮涂速度等因素,對測得白乳膠漆細度值的影響結果進行分析,尋找影響涂料測量細度值因素的最優測試范圍。

           

          1 實驗部分

          1.1實驗方法

          人工測量:傳統人工操作步驟按照GB/T 1724—2019進行。

          儀器測量:打開儀器,在顯示屏摸屏設置好樣品名稱、樣品編號、操作人和信息保存位置,將洗凈并干燥的細度板放入儀器細度板位置,裝入刮刀,取少量樣品放到槽深端開始位置,關閉儀器門后點擊“開始測量”按鈕進行測量,儀器自動測量,自動分析得出測試報告,保存結果并在顯示屏顯示。

          測量在溫度為(23±2)℃、相對濕度為(50±5)%的恒溫恒濕實驗室下進行。


          1650335377763028459.png

          自動細度測量儀


          1650333744977080065.png

          手動刮板細度計


          2 結果與討論

          2.1不同檢測光源對檢測涂料細度的影響

          在其他條件相同情況下,先用自動細度測量儀對白乳膠漆在細度板上進行刮涂,然后用自動細度測量儀和傳統人工刮涂方法進行細度測量,分別選取6種不同標準光源[D65(國際標準人工日光)、TL84 (歐洲、日本、中國商店光源)、CWF (美國冷白商店光源)、F(家庭酒店用燈比色參考光源)、UV(紫外燈光源)、U30(美國暖白商店光源)]測量乳膠漆的細度,檢測結果如表1所示。

          表 1不同光源對檢測涂料細度的影響

           Table 1 Effect of different light source on detecting coating fineness

          由表1可以看出,其他條件相同,在不同光源下檢測樣品,結果可能不一樣,且在同種光源下測量,自動細度測量儀和傳統人工測量的測試結果也有一定的差距,這應是人為誤差所致,在試驗測試的標準光源中,在自動細度測量儀用光源D65測出的結果最接近乳膠漆的真實細度,在UV(紫外燈光源)卻讀不出細度值,在上測試光源中,選擇D65標準光源最為合適。測試最好在易于看出細度板中樣品狀況的光源下進行讀數,否則會造成測試結果不準確。人工讀數時要注意操作者的精神狀態及操作經驗,否則也可能會造成結果不準確。

          2.2讀數時間的長短對檢測涂料細度的影響

          同樣用白乳膠漆測試,在其他條件相同情況下,用自動細度測量儀檢測時,設置儀器運行為待刮涂完后立即進行即時高清拍照分析,人工測量則是待刮涂完后立即進行讀數,刮涂完在1、3、5、8、12、15秒后進行記錄,結果如表2所示。

          表2讀數時間對檢測涂料細度的影響

           Table 2 Effect of reading time on detecting coating fineness

          由表2可以看出,儀器檢測在時間1 s、3 s和5 s時讀出的細度相差不大,但在8 s、12 s、15 s時,測出細度明顯偏高,其他條件相同時,讀數時間長,細度值偏高,主要是因為隨著固化時間的加長顆粒越為明顯。人工測量比儀器測量細度值高,是因為儀器測量時已設置好時間進行高清拍照,再進行電腦分析,用時少效率高,人工讀數是在試驗設計的時間后再進行讀數,操作員讀出數值需要一定的時間,人工讀數實際用時比儀器測量的長,所以操作員測量時應在5 s內完成讀數,觀察時必須快而準,才能更好地保證測量的準確性。

          2.3不同讀數角度對檢測涂料細度的影響

          同樣在其他條件相同下,利用儀器中可調角度的高清相機,細度板位置固定,改變相機與細度板表面的角度,人工讀數角度是在操作員視線固定下,通過改變細度板與視線角度進行讀數,在角度為10°、20°、30°、60°、90°時,測出乳膠漆的細度結果如表3所示。

          表3不同讀數角度對檢測涂料細度的影響

          Table 3 Effects of different reading angle on detecting coating fineness

          由表3可以看出,其他條件相同,在一定范圍讀數角度內,讀數角度不同,細度也不同,主要是因為在部分角度觀察,反光折射導致看不清楚細度板上的顆粒,從而導致結果偏小。相同角度讀數人工測量結果和儀器測量結果也不一樣,人工讀數時在短時間觀察角度比較難控制,對測量結果影響較大。由結果數據分析可知較為適讀數角度范圍是10°~30°。

          2.4不同刮涂速度對檢測涂料細度的影響

          在相同條件下,利用儀器設置好的運行速度,用不同的刮涂速度對乳膠漆進行刮涂,因人工刮涂時速度比較難控制,人工刮涂速度為粗略速度,在速度為20、50、80、110、140 mm/s時進行測試,結果如表4所示。

          表4不同刮涂速度對檢測涂料細度的影響

           Table 4 Effect of different scrape speed on detecting coating fineness

          由表4可以看出,其他條件相同時,人工刮涂和儀器刮涂,速度都對檢測細度有一定的影響。若刮涂速度太快,往往在1 s甚至0.5 s內就完成,在如此短的時間內,涂料沒有完全潤濕溝槽,往往會出現桔皮、縮孔或漏段等現象,造成檢測失敗。若刮涂速度太慢,又會導致涂料干燥影響讀數結果。結果數據分析可知較合適刮涂速度范圍為110~140 mm/s。

          2.5不同刮涂角度對檢測涂料細度的影響

          在控制其他條件因素不變,改變刮刀和細度板之間的夾角對乳膠漆進行刮涂,對刮涂角度為30°、60°、90°、120°、150°進行測試,得出的涂料細度結果如表5所示。

          表5 不同刮板角度對檢測涂料細度的影響

           Table 5 Effect of different scraper angle on detecting coating fineness

          由表5結果表明,在人工刮涂和儀器刮涂,刮涂角度<90°測試時,測出結果都比真實值(40 μm)大,刮涂角度>90°時,測出結果都比真實小,主要是因為刮刀的結構,在刮涂角度<90°時,刮出來的膜厚度偏大,刮涂角度>90°時偏小,刮刀向后傾斜,所得細度值偏??;刮刀向前傾斜,所測得細度值偏大,所以刮刀應盡量保持90°進行刮涂最為合適。儀器刮涂和人工刮涂的結果相差較大,人工刮涂時很難平穩地控制刮涂角度,也會造成測量誤差。

          2.6自動細度測量儀與傳統人工測量細度對比分析

          選取5種涂料樣品,讓經驗較為豐富的細度測試實驗員在同一實驗室、在短時間間隔內使用同一設備用標準試驗方法對不同試驗樣品進行測試,儀器和人工測量都按照GB/T 1724—2019標準進行,在使用D65合適光源、讀數角度為15°~30°、讀數時間為3 s以內、刮涂在2s內完成、刮涂角度為90°的情況下得出的結果如表6所示。

          表6自動細度測量儀與傳統人工測量對比

          Table 6 Comparison of automatic fineness measuring instrument and traditional manual measurement

          注:GRR指量具的重復性和復現性,GRR判定方法:GRR≤5%表示檢測設備重復性很好;GRR≤10%表示檢測設備可接受;10%<GRR<20%表示可接或可不接受(通常根據檢測設備的重要性、或維修費用等因素決定);GRR ≥20%表示檢測設備不能接受,需要改進。

           

          由表6分析可得出,自動細度測量儀測量出來的結果明顯比人工測量更準確,重復性和復現性更好,且自動細度測量儀測量速度快,效率更高。結合上述實驗結果分析可知,光源類型、讀數時間、讀數角度、刮涂角度、刮涂速度對傳統人工細度測試都有一定的影響,造成實驗結果誤差大,但自動細度測量儀可以在很大程度上減少上述因素的影響。為了更好地驗證自動細度測量儀的實用性和結果的可信性,委托第三方檢測機構廣東產品質量監督檢驗研究院對送檢樣品進行對比檢驗測試,結果如表7所示。

          表7第三方檢測報告

          Table7 Third-party test report 

          由表7可知,對涂料①及涂料②分別進行自動細度測量儀測量和人工測量,2種方法的測量結果相差不大,相差值均在細度板分度值誤差范圍之內,結果可信,通過測量實踐驗證,證明自動細度測量儀結果的準確性,儀器具有很好的實用性。

          2.7自動細度測量儀使用的注意事項

          (1)測試前應充分攪拌試樣,取出有代表性的樣品,測試樣品不能帶有氣泡。(2)首先對試樣進行預測,以選擇量程最適宜的細度計。細度在40~90 μm范圍內,應選擇100 μm量程的細度計;細度在15~40 μm范圍內,應選擇50 μm量程的細度計;細度在5~15 μm范圍內,應選擇25 μm量程的細度計;細度在1.5~12 μm范圍內,應選擇15 μm量程的細度計。(3)測試前需檢查細度板和刮刀是否有磨損及變形,且將細度計和刮刀洗凈擦平再放進儀器中。(4)測定完畢,一定要把刮板細度和刮刀計擦凈晾干,尤其是水性漆更要注意,以免細度計表面腐蝕而影響使用。[5](5)環境溫度不能太低,雖然國標沒有規定檢測細度時的溫度、濕度,但最好在標準溫、濕度條件下進行檢測。


          3 結語

          檢測涂料的細度,最重要的步驟是精準確定涂料在細度板顯示的顆粒,但測試時會受到儀器性能的影響,而且還會受涂料的黏度、顏色和溶劑揮發性等自身特性的影響,以及影響人為誤差的光源類型、讀數時間、讀數角度、刮涂角度以及刮涂速度等因素。在實際檢測細度過程中,操作員極易受到上述因素或自身狀態的影響,應該對各種不同類型的情況進行嚴格的判斷和分析,這需要依托操作者過硬的技術才能保證最終測定結果的準確性和有效性,否則會造成檢測結果的不穩定。自動細度測量儀則可以避免很多人工操作的影響因素,并且能夠更好地控制這些因素,從而減少測量誤差,提高測量的準確性。傳統工作人員豐富的測量經驗對測量結果是個不容忽視的一個因素,因此工作人員在上崗之前必須要經過嚴格的上崗培訓,并且要有豐富的實操經驗,才能單獨使用刮板細度計從事細度的檢定工作。自動細度測量儀只需操作人員能夠熟悉儀器的各個功能,懂得如何操作及維護儀器即可,該儀器操作簡單、容易上手以及操作界面對操作人員十分友好,所以其對操作人員的要求不高,而且測試全程是自動檢測,用時少,能夠更好地提高檢測效率。

           

          參考文獻

          [1]陳淑美.刮板細度計測量方法及分量探討[J].江西建材,2016,193(16):252.

          [2]於杰,許偉,盛帆.涂料細度測定的影響因素探討[J].上海涂料,2013,51(5):42-44.

          [3]李娜,水性涂料檢測如何正確選用標準[J].廣州化工,2011,39(16):102-104.

          [4]全國涂料和顏料標準化技術委員會.色漆、清漆和印刷油墨研磨細度的測定:GB/T 1724—2019[S]. 北京:中國標準出版社


          二、自動細度測量儀發明專利


          三、團體標準

          本次論文的“實驗部分”嚴格按照廣州盛華于2021年牽頭起草的團體標準 T/GDTL 013-2021的實驗方法進行操作。
          英文團標已發至全球代理商及客戶,如日本、德國、法國、美國,他們都對我司產品質量及標準給予高度點贊。


          四、用戶案例

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