一种分区涂覆催化剂涂层内涂覆高度检测探针及检测方法与流程
本发明涉及一种探针，具体涉及一种分区涂覆催化剂涂层内涂覆高度检测探针及检测方法。
背景技术：
催化剂分区涂覆工艺目前已经广泛应用于机动车用尾气处理催化剂的研发与生产，采用分区涂覆不仅优化了贵金属在涂层中的负载锚定方式，使得贵金属在高温下避免团聚，而且有效降低了催化剂在冷启动阶段的起燃温度，提高了对汽车尾气尤其是hc、co和nox的转化效率。涂层内涂覆高度是分区涂覆工艺的一个重要控制指标，由于涂层分布在蜂窝陶瓷载体内部，因此无法直接检测。目前常规检测方法为砸开载体进行测量，这样势必造成催化剂的浪费和资源的损失；目前也有使用工业ct设备进行涂层内涂覆高度无损分析，但ct设备价格昂贵，维护保养费用高且检测时间较长，不适合大规模推广应用。因此，开发低成本快速无损催化剂涂层内涂覆高度检测方法是催化剂分区涂覆制备过程控制中的一个重要研究方向。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种分区涂覆催化剂涂层内涂覆高度检测探针及检测方法。本发明的分区涂覆催化剂涂层内涂覆高度检测探针能够实现蜂窝陶瓷载体催化剂涂层内涂覆高度的低成本快速无损检测，使涂覆工艺过程可控，从而大幅降低催化剂制备成本，还可适用于其他分区涂覆工业催化剂的涂层内涂覆高度检测。
为解决现有技术的不足。本发明采用如下技术方案：一种分区涂覆催化剂涂层内涂覆高度检测探针，包括检测探针、指示剂和电子测距仪，所述检测探针底端涂覆有一定高度的指示剂，顶端设置有能够相对检测探针移动的电子测距仪；所述检测探针的直径为0.5-2.0mm，高度为100-300mm，弯曲系数≤1.01。
所述指示剂为酸碱指示剂或湿度指示剂。
所述酸碱指示剂为甲基橙、甲基红、溴甲酚绿、酚酞、中性红、石蕊中的一种或几种；湿度指示剂为coso4·7h2o、coso4·6h2o、硅基fe2(so4)3、硅基feso4、co基氯化物或变色硅胶中的一种或几种。
一种分区涂覆催化剂涂层内涂覆高度检测方法，包括以下步骤：
a.预处理：根据催化剂涂层浆液的性质，在检测探针的一端涂覆一定高度的指示剂(2)；
b.检测：蜂窝陶瓷载体催化剂完成浆液分区涂覆后，将涂覆端面朝下水平放置于置物台上，根据检测需求在蜂窝陶瓷载体上端面选择一定数量的检测点，将预处理后的检测探针沿检测点孔道口垂直插入催化剂孔道直至检测探针顶端接触催化剂底部；随后，充分旋转每根检测探针1～30秒；
c.读数：迅速取出插入催化剂的检测探针，用电子测距仪测量检测探针上面变色区域长度，读出催化剂涂层内涂覆高度。
当蜂窝陶瓷载体催化剂涂覆用涂层浆液的ph≤6或ph≥8时，所述检测探针的表面涂覆酸碱指示剂；
当蜂窝陶瓷载体催化剂涂覆用涂层浆液的ph大于6且小于8时，所述检测探针的表面涂覆湿度指示剂。
所述酸碱指示剂涂覆时，先将检测探针表面擦净，再将酸碱指示剂涂覆于检测探针表面。
所述湿度指示剂涂覆时，先将检测探针擦净，再将环氧树脂胶均匀涂覆于检测探针表面，然后再将湿度指示剂粉末均匀铺洒在检测探针表面。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明的涂层内涂覆高度检测探针可以实现分区涂覆蜂窝陶瓷载体催化剂涂层内涂覆高度的低成本快速无损检测，有效避免了载体的砸损以及昂贵的工业电子计算机断层扫描(computedtomography，简称ct)设备的使用，使涂覆工艺过程可控，能够降低成本。还可适用于其他分区涂覆工业催化剂的涂层内涂覆高度检测。
附图说明
图1是本发明分区涂覆催化剂涂层内涂覆高度检测探针的结构示意图。
图2是本发明分区涂覆催化剂涂层内涂覆高度检测过程示意图。
附图标记说明：1-检测探针；2-指示剂；3-电子测距仪。
具体实施方式
本申请电子测距仪的测试原理：探针的底端至测距仪底端刻度处为测试区域总长度，显示为基数值，待检测探针测试完涂层后，下移电子测距仪，其上面读数会根据相应的移动进行相应的位置变更记录，待电子测距仪刻度移至变色点后停止移动，其上面读数即为涂层高度。
下面将结合具体实施例及附图对本发明的技术方案作进一步的说明。
实施例1
如图1所示，一种分区涂覆催化剂涂层内涂覆高度检测探针，包括检测探针1及其上涂覆的酸碱指示剂2、电子测距仪3，检测探针1底端涂覆有一定高度的酸碱指示剂2，检测探针1顶端设置有能够相对检测探针1移动的电子测距仪3；所述检测探针1直径为1.0mm，高度为255mm，弯曲系数为0.98，电子测距仪3精度为0.1mm。
催化剂载体选用300/8载体进行1:1分区，前后区内涂覆高度均为63.5mm(ct检测)，目标要求偏差±3mm，涂层ph值为5，酸碱指示剂选用甲基橙。
一种分区涂覆催化剂涂层内涂覆高度检测方法，包括以下步骤：
a.预处理：先将检测探针表面用无水乙醇擦净，再用一次性软刷将酸碱指示剂涂覆于检测探针一端的表面上；
(2)检测：蜂窝陶瓷载体催化剂完成浆液分区涂覆后，将涂覆端面朝下水平放置于置物台上，根据检测需求在蜂窝陶瓷载体上端面选择一定数量检测点，将预处理后的检测探针沿检测点孔道口垂直插入催化剂孔道至探针顶端接触催化剂底部。随后，每根检测探针充分旋转触碰载体壁30秒以使指示剂与载体壁上的湿润涂层充分接触；
(3)读数：迅速取出插入催化剂的探针，用电子测距仪测量检测探针上面变色区域长度，即可读出催化剂涂层内涂覆高度。
内涂覆高度检测结果见表1，同时计算与ct检测结果的偏差。
实施例2
一种分区涂覆催化剂涂层内涂覆高度检测探针，包括检测探针1及其上涂覆的湿度指示剂2、电子测距仪3，检测探针1底端涂覆有一定高度的湿度指示剂2，检测探针1顶端设置有能够相对检测探针1移动的电子测距仪3；所述检测探针1直径为0.8mm，高度为255mm，弯曲系数为0.98，电子测距仪3精度为0.1mm。
催化剂载体选用400/4载体进行1:2分区，前区高度为84.7mm，后区高度为42.3mm(ct检测)，目标要求偏差±3mm，涂层ph值为7，湿度指示剂选用硅基fe2(so4)3。
一种分区涂覆催化剂涂层内涂覆高度检测方法，包括以下步骤：
a.预处理：先将检测探针1表面用无水乙醇擦净，再用一次性软刷将环氧树脂胶均匀涂覆于检测探针1表面，然后再将湿度指示剂粉末均匀铺洒在检测探针1表面；
b.检测：蜂窝陶瓷载体催化剂完成浆液分区涂覆后，将涂覆端面朝下水平放置于置物台上，根据检测需求在蜂窝陶瓷载体上端面选择一定数量检测点，将预处理后的检测探针沿检测点孔道口垂直插入催化剂孔道至探针顶端接触催化剂底部，随后，每根检测探针充分旋转触碰载体壁15秒以使指示剂与载体壁上的湿润涂层充分接触；
c.读数：迅速取出插入催化剂的探针，用电子测距仪测量检测探针上面变色区域长度，即可读出催化剂涂层内涂覆高度。
内涂覆高度检测结果见表1，同时计算与ct检测结果的偏差。
实施例3
具体检测方法与实施例1相同，所述检测探针直径为0.6mm，催化剂选用600/4载体进行1:1分区，前后区高度均为50.8mm，目标要求偏差±3mm，涂层ph值为9，酸碱指示剂选用酚酞，涂覆测试结果见表1。
实施例4
具体检测方法与实施例1相同，所述检测探针直径为0.5mm，催化剂选用750/2载体进行1:1分区，前后区高度均为76.2mm，目标要求偏差±3mm，涂层ph值为5，酸碱指示剂选用甲基红，涂覆测试结果见表1。
实施例5
具体检测方法与实施例1相同，所述检测探针直径为1.5mm，催化剂选用200/9载体进行1:1分区，前后区高度均为101.6mm，目标要求偏差±3mm，涂层ph值为8，酸碱指示剂选用溴甲酚绿，涂覆测试结果见表1。
实施例6
具体检测方法与实施例1相同，所述检测探针直径为1.0mm，催化剂选用300/8载体进行1:1分区，前后区高度均为76.2mm，目标要求偏差±3mm，涂层ph值为5，酸碱指示剂选用中性红。
实施例7
具体检测方法与实施例1相同，所述检测探针直径为1.0mm，催化剂选用300/8载体进行1:1分区，前后区高度均为76.2mm，目标要求偏差±3mm，涂层ph值为5，酸碱指示剂选用石蕊。
实施例8
具体检测方法与实施例2相同，所述检测探针直径为1.0mm，催化剂选用300/8载体进行1:1分区，前后区高度均为76.2mm，目标要求偏差±3mm，涂层ph值为7，湿度指示剂选用coso4·7h2o。
实施例9
具体检测方法与实施例2相同，所述检测探针直径为1.0mm，催化剂选用300/8载体进行1:1分区，前后区高度均为76.2mm，目标要求偏差±3mm，涂层ph值为7，湿度指示剂选用co基氯化物。
实施例10
具体检测方法与实施例2相同，所述检测探针直径为1.5mm，催化剂选用200/9载体进行1:1分区，前后区高度均为101.6mm，目标要求偏差±3mm，涂层ph值为7，湿度指示剂选用变色硅胶。
表1实施例1-5中催化剂涂层内涂覆高度检测结果
从表1测试结果可看出，检测探针测试的涂层内涂覆高度结果均在偏差范围之内，能直观、准确地反映实际涂层内涂覆高度。本发明的涂层内涂覆高度检测探针可以实现分区涂覆蜂窝陶瓷载体催化剂涂层内涂覆高度的低成本快速无损检测，有效避免了载体的砸损以及昂贵的工业ct设备的使用，使涂覆工艺过程可控，能够降低成本。还可适用于其他分区涂覆工业催化剂的涂层内涂覆高度检测。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据本发明实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。