《日用陶瓷鉛鎘溶出浸泡室自動加液裝置及配套設施的研制》項目，首次利用人機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確性，降低了勞動強度，在陶瓷檢測領域達到國際領先水平。
檢測人員進行日用陶瓷鉛鎘溶出量檢測
日用陶瓷鉛鎘溶出浸泡室自動加液裝置主體
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備”獲得國家知識產權局頒發(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品重要的安全衛(wèi)生指標。歐美等發(fā)達國家對日用陶瓷鉛鎘溶出量設置了嚴格的限量要求。
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。國內最常用的浸泡室為柜式浸泡室，由人工負責配置和添加醋酸溶液，存在占地面積大、勞動防護差、自動化程度低、勞動效率低、精準度難保證等諸多不足。
近幾年，隨著日用陶瓷產品出口的不斷增長以及檢驗檢疫機構對產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，加快產品檢驗檢測和放行速度，成為當務之急。
因此，研制一套根據產品的器型和容積，既能對多個樣品定量自動加入浸泡用標準濃度的醋酸，又能及時排除醋酸揮發(fā)成份等有害物質的裝置，對有效保護實驗人員安全、提高檢測結果的準確性、提高工作效率、加快產品檢測和驗放速度，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年承擔的全國日用陶瓷鉛鎘溶出量能力驗證的返回調查結果進行分析，發(fā)現全國幾個陶瓷主產區(qū)的檢驗檢疫部門在相關實驗中，對從總體上提高浸泡室的自動化程度以及勞動者防護方面的研究還未展開。國內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。根據陶瓷器形不同設定不同加液量的全自動加液裝置還沒有被研究開發(fā)過。經向權威部門檢索查新，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可的實驗室，淄博局領導和陶瓷實驗室相關人員感到，自己有責任、有義務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行革新攻關，勇走別人沒走過的路。他們根據掌握的情況，在充分研討的基礎上，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施的研制》課題，并被山東檢驗檢疫局推薦上報國家質檢總局立項。2009年3月，課題獲得國家質檢總局批準立項后，該局立即成立了由分管副局長王克剛任組長的課題研究小組，通過廣泛進行資料調研，收集相關測試方法標準，結合檢測實踐，認真整理分析，制定了課題研究思路及方案。
課題采用目前世界上最先進的控制系統(tǒng)——德國西門子公司生產的PLC作為主控制系統(tǒng)，以實現數據的采集及分析控制；使用最直觀、最人性化的人機界面——觸摸屏作為操作界面；為減少控制誤差，采用最先進的執(zhí)行機構——步進電機和燕尾軌道來實現動作的精確定位；使用國內最先進、全密封、無泄漏、耐腐蝕的磁力計量驅動泵來實現精確計量。
自動化裝置提速增效
經過一年多的努力，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施”。
該設備主要由防醋酸腐蝕裝置、自動設定加入醋酸體積裝置、自動定位裝置、醋酸揮發(fā)物質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試驗，設計出了能夠配制4％標準濃度醋酸的混液裝置。操作人員可從人機操控界面按照預先設定的比值抽取去離子水和醋酸，經配液箱攪拌均勻后，將配置好的醋酸溶液自動輸入儲液箱。醋酸由儲液箱經酸液輸送管道進入可控流量的加液槍，再通過自動定位裝置的控制，實現各位置點的酸液自動加液。
經過試驗檢測，該套系統(tǒng)能夠實現酸液的自動稀釋和自動計量，能夠實現不同位置的多點控制加液和準確計量，達到了預期的設計要求，實現了設備的自動化運行，大大提高了檢測效率，降低了勞動強度，改善了工作環(huán)境。目前，該設備已應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。
