一种橡胶产品毒性测试分析装置及方法与流程

本发明涉及一种橡胶产品毒性测试分析装置及方法，属于仪器测量。

背景技术：

1、橡胶是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶在制作完毕后，需要通过检测仪器对其进行挥发性气体的毒性检测，以确保由其制成的橡胶产品对人体没有危害。

2、在对橡胶进行毒性检测时，通常需要对橡胶进行加热处理，并通过对其加热后挥发出的气体进行收集并检测。但橡胶在进行加热的过程中，通常只能对橡胶外表面散发出的气体进行检测，难以检测橡胶受到不同力度挤压变形下所散发气体中所含有的挥发性有毒物质，可能使得检测数据不够准确。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于：提供一种橡胶产品毒性测试分析装置及方法，它解决了现有技术中橡胶毒性检测时，难以对不同受力状态下产生形变的橡胶进行挥发气体的毒性检测的问题。

2、本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：一种橡胶产品毒性测试分析装置，包括基圆台，在所述基圆台外圈区域设置有至少一组围绕基圆台旋转的推力组件；

3、所述基圆台上设置有孔径小于所述基圆台的齿轮盘，所述齿轮盘上圆周方向等距设置有孔径小于所述齿轮盘的若干圆弧板，每块圆弧板之间设置有滑动槽，所述滑动槽内滑动设置有推动件，所述推动件设置有内腔，所述推动件内腔设置有止回活塞，所述推动件内腔与检测模块相连；

4、所述推动件的最大行程小于所述齿轮盘半径与所述圆弧板半径之差；

5、所述基圆台中心设置有加温组件，所述加温组件内部设置有待检测的成品橡胶，所述加温组件底部设置有槽口；

6、所述推动件通过槽口伸进所述加温组件内部对升温后的成品橡胶进行挤压，并通过推动件内腔收集挤压后产生的挥发气体导入检测模块进行毒性检测。

7、通过采用上述技术方案，将需要检测的橡胶加热后，能够控制推动件对加热后的橡胶进行挤压使其发生形变，通过控制推力圆盘的转动角度，从而控制挤压力度，进而控制橡胶得形变量。通过检测模块对不同挤压力度下得橡胶所挥发出得气体进行检测，将检测出得数据进行分析处理，能够得出较为准确完善的检测数据。能够通过控制对橡胶的挤压力度，使得能够对橡胶形变不断变化时的橡胶挥发气体进行实时检测，得出橡胶在发生受力形变过程中挥发气体内含有的毒性物质的具体数据，使得整个检测更加全面。

8、本发明进一步设置为：所述推力组件包括推力圆盘，所述推力圆盘安装时，所述推力圆盘外圈延伸至所述齿轮盘外圈未被所述圆弧板占据的区域，所述推力圆盘上端设置有驱动电机，所述推力圆盘下端设置有与所述齿轮盘外圈卡齿相互啮合的旋转齿轮；

9、通过所述驱动电机驱动所述旋转齿轮旋转，从而控制整个推力组件绕所述齿轮盘旋转，所述推力组件旋转过程中，通过推力圆盘将推动件向基圆台圆心方向推动。

10、通过采用上述技术方案，推力圆盘向齿轮盘延伸出的长度，即为推动件的最大行程量，推力组件通过旋转齿轮与齿轮盘的外齿相互啮合转动，使得整个推力组件的传动更加稳定，有利于控制推力圆盘控制推动件的运动，从而使得推动件对橡胶施加的挤压力度更加准确可控。

11、本发明进一步设置为：所述推动件远离基圆台圆心的一端设置为三角弧形面，所述三角圆弧面的两边与所述圆弧板外壁面之间设置有回缩弹簧。

12、通过采用上述技术方案，回缩弹簧是一种弹性元件，当外力使其变形时，会产生一个反向作用力将其恢复原状。在这个设计中，回缩弹簧确保了推动件在不受外力作用时能够稳定地回到其初始位置。三角弧形面的设计使得推动件与圆弧板之间的接触更加紧密和稳定，进一步增强了回缩弹簧的回位效果。有助于减少因间隙或松动导致的回位不准确或失效问题。三角弧形面与圆弧板外壁面的接触面积相对较大且均匀，这有助于分散接触压力，从而减少摩擦和磨损。这不仅延长了推动件和圆弧板的使用寿命，还提高了整个机械装置的运行效率。三角弧形面的设计使得推动件在运动过程中能够更加平滑地过渡，减少了因突变形状导致的冲击和振动。这有助于降低机械装置的噪音和振动水平，提高工作环境的舒适度。

13、本发明进一步设置为：所述止回活塞包括活塞杆，所述活塞杆一端连接有活塞头，另一端贯穿所述三角圆弧面中心后与设置在齿轮盘上方的固定环相连，所述固定环厚度大于所述活塞杆；

14、所述推力圆盘分为上下两层，上层与下层之间设置有与所述固定环厚度相同的间隙，并在所述推力圆盘上层的下端面设置有圆弧滑槽，所述固定环通过所述圆弧滑槽进行卡接。

15、通过采用上述技术方案，通过固定环可以实现对止回活塞的固定，使得推动件在运动的过程中，止回活塞能够相对推动件运动，从而更加快速的将推动件内腔的气体抽入检测模块中。

16、固定环设置在推力圆盘的上层与下层之间，通过推力圆盘对固定环进行限位，同时止回活塞也能防止固定环发生自传，从而使得整个装置的联动性更加紧密。

17、本发明进一步设置为：所述圆弧板上设置有支撑柱，通过支撑柱设置有圆心板，所述圆心板外圈上设置有凹槽，通过所述凹槽滑动连接有限位杆，所述限位杆另一端与所述驱动电机相连。

18、通过采用上述技术方案，支撑柱作为连接圆弧板和圆心板的部件，能够有效增强整体结构的稳定性和刚性。它分散了圆心板及其上部件的重量和受力，减少了圆弧板的变形和应力集中现象。圆心板外圈上的凹槽与限位杆之间的滑动连接，实现了一种精确的导向和限位机制。限位杆的另一端与驱动电机相连，使得驱动电机在驱动旋转齿轮旋转是，不会发生自传。凹槽与限位杆之间的紧密配合以及支撑柱的稳固支撑，共同防止了圆心板及其上部件的脱落和松动。这有助于提高整个系统的安全性和可靠性。

19、本发明进一步设置为：所述加温组件包括升温腔，所述升温腔内设置有加热器，所述加热器装有鼓风部件，所述升温腔上方设置有通风板，所述通风板中心设置有鼓风管，所述通风板上方设置有导热托板，所述导热托板上方设置有存放腔，所述存放腔与槽口连通。

20、通过采用上述技术方案，通过加热器将热量有效地传递到整个加温组件中。这种设计确保了热量的快速生成和高效传递。导热托板位于通风板上方，其主要功能是接收来自鼓风管的高温热风，并将其热量传导至存放腔内的物品。导热托板通常采用导热性能良好的材料制成，以确保热量能够迅速且均匀地传递到被加热物体上。存放腔与槽口连通，用于放置需要加热的物品。由于导热托板将热量均匀传导至存放腔，加上存放腔本身采用的保温材料设计，使得加热过程中的热量损失得到有效控制，提高了加热效率和保温效果。

21、本发明进一步设置为：每个槽口对应位置的存放腔内设置有橡胶固定槽。

22、通过采用上述技术方案，橡胶材料具有良好的弹性和摩擦力，能够有效地固定放置在存放腔内的物品，防止其在加温过程中因振动或气流扰动而移位或掉落。橡胶固定槽可以根据存放腔内物品的具体形状和尺寸进行设计，从而提供更加个性化的固定方案。这种灵活性使得加温组件能够适用于更广泛的物品类型和应用场景。

23、本发明进一步设置为：所述止回活塞设置于所述推动件内腔，当所述推动件不受力时，所述止回活塞的活塞头处于所述检测模块与所述推动件内腔连通口的前端，当所述推动件被推动后，所述检测模块与所述推动件连通口越过所述活塞头，通过所述推动件的内腔与所述槽口连通。

24、通过采用上述技术方案，当推动件不受力时，止回活塞的活塞头位于检测模块与推动件内腔连通口的前端，形成了一个单向密封。由于止回活塞的存在，系统无需在防止倒流上消耗额外的能量。这有助于降低整体能耗，提高系统的能效。

25、本发明进一步设置为：所述推动件靠近所述基圆台圆心的一端设置有挤压头，所述挤压头由多根挤压杆搭接而成，每根挤压杆之间留有较大缝隙。

26、通过采用上述技术方案，使得推动件在对橡胶施加形变力时，橡胶所挥发出的气体能够透过挤压杆之间的缝隙进入到推动件内腔中。

27、一种橡胶产品毒性测试分析方法，具体包括以下步骤：

28、步骤一：将需要检测的成品橡胶放置在橡胶固定槽内，通过升温组件向鼓风管内鼓入高温气流，鼓风管内的气流从上方吹出后进入橡胶存放腔中，对橡胶进行加热；

29、步骤二：同时部分高温气流穿过通风板对导热托板进行加热，通过导热托板对与导热托板接触的部分橡胶进行加热；

30、步骤三：通过控制驱动电机旋转，带动旋转齿轮旋转，使得整个推力组件在基圆台外圈旋转，推力组件当旋转至推动件位置时，通过推力圆盘将推动件推动向基圆台中心运动，使得通过橡胶固定槽安置的橡胶被挤压变形；

31、步骤四：推力组件运动过程中，被活塞封闭的检测模块进气口打开，检测模块通过进气口与推动件的内腔连通，通过高温加热的橡胶所挥发的气体被气流带入推动件的内腔中，通过检测模块的进气口进入到检测模块进行数据检测。

32、通过采用上述技术方案，将成品橡胶放置在橡胶固定槽内，通过升温组件向鼓风管内鼓入高温气流，气流从上方吹出后进入橡胶存放腔中，对橡胶进行加热。高温气流从上方吹入，能够确保橡胶表面及内部得到均匀加热，提高加热效率。部分高温气流穿过通风板对导热托板进行加热，通过导热托板对与导热托板接触的部分橡胶进行加热。导热托板作为辅助加热源，能够进一步加快橡胶的加热速度，确保橡胶在短时间内达到所需温度。

33、本发明的有益效果是：能够对形变状态下的橡胶进行挥发性气体检测，通过控制推动加对橡胶施加的不同挤压力，控制橡胶的不同形变量，从而对不同形变状态下的橡胶所挥发出的气体进行检测，使得对橡胶的检测更加完善。

技术特征：

1.一种橡胶产品毒性测试分析装置，其特征在于：包括基圆台（1），在所述基圆台（1）外圈区域设置有至少一组围绕基圆台（1）旋转的推力组件（2）；

2.根据权利要求1所述的一种橡胶产品毒性测试分析装置，其特征在于：所述推力组件（2）包括推力圆盘（201），所述推力圆盘（201）安装时，所述推力圆盘（201）外圈延伸至所述齿轮盘（3）外圈未被所述圆弧板（4）占据的区域，所述推力圆盘（201）上端设置有驱动电机（202），所述推力圆盘（201）下端设置有旋转齿轮（203）；

3.根据权利要求1所述的一种橡胶产品毒性测试分析装置，其特征在于：所述推动件（6）远离基圆台（1）圆心的一端设置为三角弧形面（601），所述三角圆弧面的两边与所述圆弧板（4）外壁面之间设置有回缩弹簧（602）。

4.根据权利要求3所述的一种橡胶产品毒性测试分析装置，其特征在于：所述止回活塞（7）包括活塞杆（701），所述活塞杆（701）一端连接有活塞头（702），另一端贯穿所述三角圆弧面中心后与设置在齿轮盘（3）上方的固定环（12）相连，所述固定环（12）厚度大于所述活塞杆（701）；

5.根据权利要求2所述的一种橡胶产品毒性测试分析装置，其特征在于：所述圆弧板（4）上设置有支撑柱（10），通过支撑柱（10）设置有圆心板（11），所述圆心板（11）外圈上设置有凹槽（1101），通过所述凹槽（1101）滑动连接有限位杆（205），所述限位杆（205）另一端与所述驱动电机（202）相连。

6.根据权利要求1所述的一种橡胶产品毒性测试分析装置，其特征在于：所述加温组件（9）包括升温腔，所述升温腔内设置有加热器（902），所述加热器（902）装有鼓风部件，所述升温腔上方设置有通风板（903），所述通风板（903）中心设置有鼓风管（907），所述通风板（903）上方设置有导热托板（904），所述导热托板（904）上方设置有存放腔（905），所述存放腔（905）与槽口（901）连通。

7.根据权利要求6所述的一种橡胶产品毒性测试分析装置，其特征在于：每个槽口（901）对应位置的存放腔（905）内设置有橡胶固定槽（906）。

8.根据权利要求4所述的一种橡胶产品毒性测试分析装置，其特征在于：所述止回活塞（7）设置于所述推动件（6）内腔，当所述推动件（6）不受力时，所述止回活塞（7）的活塞头（702）处于所述检测模块（8）与所述推动件（6）内腔连通口的前端，当所述推动件（6）被推动后，所述检测模块（8）与所述推动件（6）连通口越过所述活塞头（702），通过所述推动件（6）的内腔与所述槽口（901）连通。

9.根据权利要求1所述的一种橡胶产品毒性测试分析装置，其特征在于：所述推动件（6）靠近所述基圆台（1）圆心的一端设置有挤压头，所述挤压头由多根挤压杆（603）搭接而成，每根挤压杆（603）之间留有较大缝隙。

10.一种橡胶产品毒性测试分析方法，具体应用到权利要求1-9中任意一项所述的一种橡胶产品毒性测试分析装置，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种橡胶产品毒性测试分析装置及方法，属于仪器测量技术领域。包括基圆台，在基圆台外圈区域设置有至少一组围绕基圆台旋转的推力组件，所述基圆台上设置有孔径小于所述基圆台的齿轮盘，所述齿轮盘上圆周方向等距设置有孔径小于所述齿轮盘的若干圆弧板，每块圆弧板之间设置有滑动槽，所述滑动槽内滑动设置有推动件，所述推动件的最大行程小于所述齿轮盘半径与所述圆弧板半径之差，所述基圆台中心设置有加温组件。通过本发明,能够控制对橡胶的挤压力度，使得能够对橡胶形变不断变化时的橡胶挥发气体进行实时检测，得出橡胶在发生受力形变过程中挥发气体内含有的毒性物质的具体数据，使得整个检测更加全面。

技术研发人员：祝剑锋,张俊,朱雨彤,柴维聪,马婷婷,言城,宫经会,聂光陶
受保护的技术使用者：浙江华超检测有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23