《日用陶瓷鉛鎘溶出浸泡室自動加液裝置及配套設(shè)施的研制》項目，首次利用人機(jī)界面可視化操作和自動體積定量、自動三維定位、自動溫度控制、pH值實時傳感、自動液位檢測等智能手段，實現(xiàn)了日用陶瓷鉛鎘溶出量檢測浸泡自動加液系統(tǒng)的精確配酸、自動定位定容加液、廢酸液自動中和自動排放、自動溫度控制、自動酸霧排放等功能，提高了檢測效率和準(zhǔn)確性，降低了勞動強(qiáng)度，在陶瓷檢測領(lǐng)域達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

日用陶瓷鉛鎘溶出浸泡室自動加液裝置主體

　　檢測人員進(jìn)行日用陶瓷鉛鎘溶出量檢測

　　3月7日，由山東淄博檢驗檢疫局主持研制的“日用陶瓷鉛鎘溶出浸泡柜自動加液設(shè)備”獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的發(fā)明專利證書，這是淄博局建局以來獲得的首個國家發(fā)明專利。而就在兩個多月前，2011年12月20日，此項課題還獲得了“2011年度國家質(zhì)檢總局科技興檢三等獎”，成為該局獲得的第3個總局科技興檢獎。淄博檢驗檢疫局科技興檢工作由此走上了一個新的臺階。

　　隨著這項技術(shù)的研制成功，一直以來，日用陶瓷鉛鎘溶出量檢測浸泡加液依靠人工手動配置實施的做法可望成為歷史。

　　傳統(tǒng)檢測方法多不足

　　淄博，我國北方著名的瓷都。日用陶瓷是淄博大宗出口商品之一，主要出口歐美等市場。鉛鎘溶出量是日用陶瓷產(chǎn)品重要的安全衛(wèi)生指標(biāo)。歐美等發(fā)達(dá)國家對日用陶瓷鉛鎘溶出量設(shè)置了嚴(yán)格的限量要求。

　　日用陶瓷樣品的前處理——醋酸浸泡，是鉛鎘溶出量實驗的重要步驟，該環(huán)節(jié)對環(huán)境溫度、浸泡用酸的濃度、避光性等要求甚嚴(yán)。國內(nèi)最常用的浸泡室為柜式浸泡室，由人工負(fù)責(zé)配置和添加醋酸溶液，存在占地面積大、勞動防護(hù)差、自動化程度低、勞動效率低、精準(zhǔn)度難保證等諸多不足。

　　近幾年，隨著日用陶瓷產(chǎn)品出口的不斷增長以及檢驗檢疫機(jī)構(gòu)對產(chǎn)品抽查密度和檢驗檢測力度的加大，大大增加了陶瓷實驗室檢測的工作量。提高檢測的自動化程度，加快產(chǎn)品檢驗檢測和放行速度，成為當(dāng)務(wù)之急。 本文來自陶城網(wǎng)

　　因此，研制一套根據(jù)產(chǎn)品的器型和容積，既能對多個樣品定量自動加入浸泡用標(biāo)準(zhǔn)濃度的醋酸，又能及時排除醋酸揮發(fā)成份等有害物質(zhì)的裝置，對有效保護(hù)實驗人員安全、提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性、提高工作效率、加快產(chǎn)品檢測和驗放速度，具有極其重要的意義。

　　走別人沒走過的路

　　淄博局陶瓷實驗室通過對2007年承擔(dān)的全國日用陶瓷鉛鎘溶出量能力驗證的返回調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)全國幾個陶瓷主產(chǎn)區(qū)的檢驗檢疫部門在相關(guān)實驗中，對從總體上提高浸泡室的自動化程度以及勞動者防護(hù)方面的研究還未展開。國內(nèi)大部分浸泡室采用的依然是傳統(tǒng)的手動/半自動加液方式。根據(jù)陶瓷器形不同設(shè)定不同加液量的全自動加液裝置還沒有被研究開發(fā)過。經(jīng)向權(quán)威部門檢索查新，國外也沒有這方面的研究。

　　作為國家級陶瓷檢測重點實驗室，也是全國第四家、山東省第一家獲得能力驗證提供者認(rèn)可的實驗室，淄博局領(lǐng)導(dǎo)和陶瓷實驗室相關(guān)人員感到，自己有責(zé)任、有義務(wù)在提高日用陶瓷鉛鎘溶出量檢測前處理自動化程度方面進(jìn)行革新攻關(guān)，勇走別人沒走過的路。他們根據(jù)掌握的情況，在充分研討的基礎(chǔ)上，及時組織申報了《日用陶瓷鉛鎘溶出浸泡室自動加液裝置及配套設(shè)施的研制》課題，并被山東檢驗檢疫局推薦上報國家質(zhì)檢總局立項。2009年3月，課題獲得國家質(zhì)檢總局批準(zhǔn)立項后，該局立即成立了由分管副局長王克剛?cè)谓M長的課題研究小組，通過廣泛進(jìn)行資料調(diào)研，收集相關(guān)測試方法標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合檢測實踐，認(rèn)真整理分析，制定了課題研究思路及方案。

　　課題采用目前世界上最先進(jìn)的控制系統(tǒng)——德國西門子公司生產(chǎn)的PLC作為主控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集及分析控制;使用最直觀、最人性化的人機(jī)界面——觸摸屏作為操作界面;為減少控制誤差，采用最先進(jìn)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)——步進(jìn)電機(jī)和燕尾軌道來實現(xiàn)動作的精確定位;使用國內(nèi)最先進(jìn)、全密封、無泄漏、耐腐蝕的磁力計量驅(qū)動泵來實現(xiàn)精確計量。

　　自動化裝置提速增效

　　經(jīng)過一年多的努力，淄博檢驗檢疫局成功研制出“日用陶瓷鉛鎘溶出浸泡室自動加液裝置及配套設(shè)施”。

　　該設(shè)備主要由防醋酸腐蝕裝置、自動設(shè)定加入醋酸體積裝置、自動定位裝置、醋酸揮發(fā)物質(zhì)及時排除實驗室裝置組成。課題小組通過對醋酸性能的反復(fù)試驗，設(shè)計出了能夠配制4%標(biāo)準(zhǔn)濃度醋酸的混液裝置。操作人員可從人機(jī)操控界面按照預(yù)先設(shè)定的比值抽取去離子水和醋酸，經(jīng)配液箱攪拌均勻后，將配置好的醋酸溶液自動輸入儲液箱。醋酸由儲液箱經(jīng)酸液輸送管道進(jìn)入可控流量的加液槍，再通過自動定位裝置的控制，實現(xiàn)各位置點的酸液自動加液。

　　經(jīng)過試驗檢測，該套系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)酸液的自動稀釋和自動計量，能夠?qū)崿F(xiàn)不同位置的多點控制加液和準(zhǔn)確計量，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計要求，實現(xiàn)了設(shè)備的自動化運行，大大提高了檢測效率，降低了勞動強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境。目前，該設(shè)備已應(yīng)用于淄博檢驗檢疫局國家級陶瓷檢測重點實驗室鉛鎘溶出量檢測實驗中，效果良好。

　　相關(guān)鏈接

　　2010年8月，國家質(zhì)檢總局在淄博組織召開了《日用陶瓷鉛鎘溶出浸泡室自動加液裝置及配套設(shè)施的研制》(編號：2009IK110)科研項目鑒定會。來自系統(tǒng)內(nèi)外的7名專家組成鑒定委員會，聽取了該項目的工作報告和技術(shù)報告，審閱了相關(guān)課題材料，現(xiàn)場查看了設(shè)備的運行、操作，并對研究過程進(jìn)行了質(zhì)詢。

　　專家組審議鑒定后一致認(rèn)為，該項目技術(shù)資料完整，數(shù)據(jù)詳實可靠;采用PLC自動化控制技術(shù)，利用人機(jī)界面可視化操作和自動體積定量、自動三維定位、自動溫度控制、pH值實時傳感、自動液位檢測等智能手段，研制的一套自動化日用陶瓷鉛鎘溶出量檢測前處理設(shè)備，實現(xiàn)了檢測浸泡自動加液系統(tǒng)的精確配酸、自動定位定容加液、廢酸液自動中和、自動排放、自動溫度控制、自動酸霧排放等功能，將有效提高檢測效率和準(zhǔn)確性，降低勞動強(qiáng)度，減少對人體健康危害和環(huán)境的污染，填補(bǔ)了國內(nèi)外同類研究的空白，在陶瓷檢測領(lǐng)域達(dá)到國際領(lǐng)先水平。