CN101529225B - 粉品粒度的特征化装置和它的使用 - Google Patents

粉品粒度的特征化装置和它的使用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及粉品粒度的特征化装置，该特征化装置包括供料机构、排出机构、称重机构、连续振动机构、筛滤机构、以及可能有的操纵机构，其特征在于：所述筛滤机构是围绕水平轴旋转的机构，并且具有至少四个与两个不同的网眼滤筛、一释放空间和一防撞击板对应的位置。本发明的另一目标是使用该装置对粉品的粒度分布特征化，并特别是在线对它们进行特征化，即在生产粉品的过程中进行特征化。

Description

粉品粒度的特征化装置和它的使用
技术领域
本发明涉及用以确定粉品粒度的装置和设备领域，该特性特别能够在线实现，即在所述粉品的制造过程中实现。
特别地，所涉及的粉品为干燥粉品，即粉品具有一水量重小于5％的湿度，所述湿度例如在所述粉品干燥前和干燥后通过差别称重测量确定。
所述涉及的粉品还是具有大粒度范围的粉品，即颗粒平均直径在0.05mm-10mm之间。
更特别地，所涉及的粉品是食品领域中使用的粉品，如以糖的晶体为基础的粉品、盐的粉品、面粉、奶粉、由脱水食品材料构成的粉品，洗涤粉、陶瓷粉、塑料粉、金属粉、涂料粉、药品粉品、印刷墨粉、肥料，或者还有由矿物材料构成的粉品，或更特别地，以天然的和/或沉淀的碳酸钙为基础的矿物材料粉品、和/或白云岩粉品、和/或滑石粉，且更特别地，以天然碳酸钙为基础的矿物材料粉品，所述天然碳酸钙为大理石、白垩石、石灰石或它们的混合物。
发明内容
本发明的第一目标是确定粉品粒度特征的装置，该装置包括供料机构、排出机构、称重机构、连续振动机构、筛滤机构、以及还可能有的操纵机构，其特征在于，
-所述筛滤机构是围绕一水平轴旋转的机构，并且具有至少一个用于空出空间或粉品的释放或装入的空间的位置、一个用于防撞击板的位置、至少两个与两个不同的网眼滤筛对应的位置；
-所述装置拥有一清理机构，所述清理机构由至少一喷嘴和/或位于所述筛滤机构周边的超声发生器构成；
-所述装置具有一弹性联结机构，所述弹性联结机构在筛滤机构的水平轴与连续振动机构之间进行弹性联结。
本发明的另一目标是使用这样的装置对粉品的粒度特征化，且特别是在线对它们进行特征化，也即在颗粒的生产过程中进行特征化。
涉及的粉品为干燥粉品，即其湿度为水量重小于5％的粉品，这例如在所述粉品干燥前和干燥后通过差别称重测量来确定。
本发明还涉及粒度范围大的粉品，即颗粒的平均直径在0.05mm-10mm之间。
最后还涉及食品业中使用的粉品，例如以糖的晶体为基础的粉品、盐的粉品、面粉、奶粉、脱水食品材料构成的粉品，洗涤粉、陶瓷粉、塑料粉、金属粉、涂料粉、药品粉品、印刷墨粉、肥料，或矿物材料构成的粉品、或更特别地是以天然的和/或沉淀的碳酸钙为基础的矿物材料粉品、和/或白云岩粉品、和/或滑石粉，或者更特别地是以天然碳酸钙为基础的矿物材料粉品，所述天然碳酸钙为大理石、白垩石、石灰石或它们的混合物。
本发明的第一目标是允许有可能地在线对各种粉品的粒度特征化的装置，特别是如上文定义的干燥粉品，其具有如上文还定义的大的粒度和特别地如上一段中定义的不同范畴的粉品。
对在线粒度特征化，申请人是指在所述粉品的生产过程中控制所述粉品的粒度，特别是在涉及矿物材料的复合粉品时在减小所述粉品粒度的加工过程中控制所述粉品的粒度。
本发明的另一目的是提出可以一次特征化上述粉品的不同粒度等级的装置。
本发明的另一目的在于，这样实现的装置在所述粉品的制造地实施简单，并且与该地点的工业限制相容。
本发明的另一目的是提供允许在所述粉品的生产过程中对所述粉品的粒度特征化的装置，并且这不影响所述粉品，也不影响所述装置：因此保持要分析的颗粒材料的完整性，并保证装置在时间上的持久性。
本发明的另一目的是自动保证所述装置的清理(没有操作者方面的操作)，这有助于降低维护成本，同时保持装置的完整性和它的结果。
本发明的最后一目的是提出允许对所述粉品粒度特征化的装置，其中来自连续振动机构的振动不影响称重系统。
需要指出的是，后三个目标(保护粉品和装置、自动清理、免受振动)对本发明是必须达到的，在此，有助于达到这些目标的特征是必不可少的，而不是非强制性的。这是与法国专利No.0504917基本区别。
背景技术
在粉品领域，对本领域技术人员、工业方法方面全科的且在与粉品材料相关的技术中的专业化的工程师，粉品的粒度控制是一基本因素。实际上，在矿物材料粉品的范围内，该粒度控制允许技术人员在不同的减小粒度阶段的过程中评估已生产的产品质量。在更广泛的干燥粉品领域，特别是矿物材料粉品、塑料粉、金属粉、陶瓷粉或洗涤粉和糖，这样的控制因此允许本领域技术人员保证生产方法的效率，同时又向最终用户保证精细材料的准确指标和颗粒尺寸。
在糖的领域，实际上已经知道单个晶体的大小分布影响所述晶体形成的糖块在水中的溶解，如“糖的溶解”(Zuckerindustrie Berlin1990，115(4)，PP250-60)中描述的。
对洗涤粒料也是一样，它在水中的溶解度另外受构成它的单个颗粒尺寸分布的支配，该相同的因素还影响所述粉品的可流动性，如文献“用气动喷嘴生产颗粒洗涤剂”(Inzynieria i Aparatura Chemiczna(1996)，35(3)，pp15-18)所述。
在陶瓷领域，也已公知，碳酸钙粉品的粒度分布可能对所述粉品的可流动性特性具有影响，或者还对包含所述粉品的陶瓷材料的干燥具有影响，如“平均颗粒尺寸对碳酸钙粉浆浇铸体(slip cast bodies)干燥收缩特性的影响”(第一届中国高性能陶瓷国际会议论文集，北京、中国，1998(1999)10月31-11月3日，会议日期1998，pp181-184)。
在塑料工业中使用的粉品领域，也公知粒度分布对所述产品的可流动性起非常重要的作用。对金属粉品也是一样。
最后，在矿业中，也公知粉品的粒度分布是可能影响包含所述粉品的最终产品许多特性的首要因素，所述粉品特别是基于碳酸钙的粉品。实际上许多工作使该颗粒尺寸分布与碳酸钙的溶解有关(“粉品形状的CaCO3的溶解动力学和颗粒尺寸以及预处理对溶解过程的影响”工业和工程化学研究(1996)，35(2)，pp465-74)，并且与包含碳酸钙的塑料组合物的机械特性有关(“CaCO3颗粒尺寸对聚丙烯流变性的影响”，Feijinshukuang(2001)，24(2)，pp13-14)，与用含有碳酸钙的涂层制造的纸页的光学特性有关(“Effect which the particle size ofground calcium carbonate exerts on color rheology and coated paperproterty”，Kami Pa Gikyoshi(1999)，53(9)，pp 1174-1178)，或者还与包含碳酸钙的涂料膜结构有关(“The influence of particle sizedistribution of natural calcium carbonate on the structure of a paintfilm using mercury porosimetry)，Double Liaison-Chimie des Peintures(1986)，33(372)，pp25-37，VIII-XVIII)。
为了实现所述粉品的粒度控制，特别是在矿业，本领域技术人员应部署一装置，该装置应：
-在它的生产过程中便于安装，并使用简单；
-能够在减小所述矿物材料粒度方法中在线使用(以便在该方法的给定点控制材料的细度，该点一般在粉碎和/或分选装置的出口)；
-与生产现场的工业限制相容(如与使用粉碎机有关的振动、各种材料移动固有的撞击、常常带有粉品颗粒的空气等)。
为了确定各种粉品的粒度特征，已经知道至少在实验室规模使用传输和散射电子显微镜、建立在气体吸附基础上的方法、在X射线衍射基础上的光学方法、传统的光学显微镜、或激光技术。如文献“各种确定颗粒尺寸技术的比较”(武汉大学技术和材料科学杂志，2000，15(2)，pp7-14)提出在陶瓷领域使用这些技术测量氧化铝粉品的特征尺寸。
作为可用于确定粉品颗粒分布并使用上述技术中某些技术的商业设备的实例，申请人可以举出MalvernTM公司制造的MasersizerTM实验室激光粒度仪系列、同一公司制造的在线激光粒度仪InsitecTM、Micromeritics公司制造的以X射线衍射为基础的SedigraphTM型仪器。
因此，在本发明涉及的领域内，文献“糖的酒精结晶”(昆士兰大学化学工程论文，1E0406/7，2000)提出使用MasersizerTM粒度仪确定糖晶体的尺寸。该仪器已成功用于确定塑料的粒度，如“Physicalproperties and compact analysis of commonly used direct compressionbinders”(AAPS PharmSciTech.2003，4(4)，article 62)。同样，“Colloidalprocessing of hydroxyapatite”(Biomaterials，22，2001，pp1847-1852)涉及用SedigraphTM5100型仪器确定用于生产陶瓷材料的hydroxyapatite粉品的粒度分布。
还公知在粉品一般领域，使用建立在通过照相机实现的图像分析基础上的粒度测量装置。在该领域，本领域技术人员知道RetschTechnologyTM公司销售的CamsizerTM仪器、Haver and BoeckerTM销售的CPATM、或Norske HydroTM公司销售的Part AnTM。
但是，这些装置具有一些缺点。根据这些装置，它们的粒度测量范围很窄。这些仪器专门用于一个测量范围。它们不能同时在几十微米到几毫米的大范围进行测量。通过使用如激光、照相机等技术，从统计计算得出结果：它们需要通过花费长时间建立的相关性进行调整。统计方法不能给出对交付的产品质量来说很重要的产品的截面(coupe)。另外，这些仪器的准确性对某些设备存在的固有振动的适应性很差，所述设备例如是在矿业中经常遇到的粉碎器。这些振动还干扰粒度测量范围更大的装置，如图像分析光学系统，由于这些系统的场(champ)的深度太小，不能得到激荡的粉品特性化所需的和足够的图像质量，除非使用调整图像的测微技术，这些技术在受限的工业环境(振动等)不能使用。另外，装置的数量耗费巨大；它们依赖于常常需要在严格的洁净条件下长时间地和细致地调整要分析样品的技术，在矿物材料生产装置的情况下，这种调整有时是很难达到的(大气中存在粉状材料)。另外，某些技术只能特征化非常少量粉品(几克)，这对样品对多数工业工具的真实能力的代表性提出问题。最后，这些测量装置应经过许多改动，以便在生产过程的一个准确点使用，从而实现生产的粉品粒度的在线测量，这对本领域技术人员来说构成太多的苛求。
本领域技术人员愿意选择这样的特征化的仪器，其从机械装置出发根据颗粒的尺寸对颗粒进行选择，所述机械装置或者基于粗筛、栅网筛，或者基于弹簧(ressorts)。申请人现在回顾在这两类中的每一类中的本领域技术人员可以得到的文献。
基于粗筛、滤筛和栅网上的装置等级是非常广泛的。在这方面，申请人提出专利国际分类的B07B类(第8版)，该类涉及通过栅网、网眼或类似系统进行固体材料的粗筛选、筛滤、分类挑选，到本申请的申请日包括17789以上个文献。
但是，在这些文献中，可以选出基于不同几何形状的旋转和/或振动筛的装置。例如，文献US 4 184 944描述一连续围绕它的水平轴连续旋转的圆柱形筛装置，并且可以通过包裹所述圆柱形的滤筛实现干燥粉品或湿粉的筛滤。同样，文献EP1 163 958提出一围绕其水平轴连续旋转的圆柱形设备，通过形成圆柱形的滤筛上产生的振动完成所述水平运动：该装置特别用于筛滤以粘土为基础的材料。
总之，申请人指出，使用覆盖有一滤筛的圆柱形笼架-所述圆柱形笼架被带动转动和/或振动并因此允许筛滤矿物材料--是本领域技术人员熟悉的方式。另一方面，通过完善上述装置，常常实现由此过滤的材料的称重，这样可以得到直径小于使用的滤筛网眼的颗粒的量重比例。但是，这些装置不能使技术人员满意，因为它们以工业方式被用于分离不同性质的材料，和/或清理被粒度非常不同的颗粒混杂的材料。因此不能用于粉品的特征化。另外，这些装置只装有覆盖它们整个周边的一种类型的滤筛，因此这些滤筛自然只能确定单一级别的粒度特征。另外，这些装置的任何一个都不具有可以在线测量粉品粒度的系统。
在以粗筛、滤筛或其它筛网为基础的设备级别中，申请人最后知悉文献US4 487 323，该文献描述一用于特征化粉品粒度的装置，该装置建立在一围绕其水平轴旋转的滚筒上，该滚筒具有一开口和不同的滤筛。滚筒围绕它的轴处于不同位置，并且被一振动马达带动，这样可以穿过朝向下部的滤筛过滤它所包含的粉品。一位于滚筒下面并与所述组件脱离的称量器允许称量穿过每个滤筛的颗粒的量重。但是，该装置不能在线确定粉品的粒度，因为操作者必须人工把要测试的粉品带到滚筒中。
因此，本领域技术人员转向特别通过特别使用弹簧测量粉品粒度的装置类。
该技术比前面提到的技术出现得更晚(并且基于栅网、滤筛或粗筛)。因此包含该技术的文献少得多，因此技术人员更容易迅速地辨认这些装置，这些装置使技术人员可以解决在生产过程中在线特征化不同粉品的粒度的问题。
因此，技术人员很快得到最近的文献US 6 829 955 B1(2004年12月14日公布的美国专利)。该文献描述一可以以比较简单的方式在线确定各种粉品的粒度的装置。该装置装有一弹簧，它的螺旋间距根据所述弹簧的摆动幅度变化，可以使不同粒度级别的颗粒通过。但是，尽管已经可以在线确定各种粉品的粒度特征，该装置还是对技术人员提出了新问题。实际上，如所述文献扉页的图指出的，当要分析的粉品颗粒落入位于弹簧上面的接受室时，这些颗粒产生一双重缺点：它们的能量可能足以使它们在与弹簧碰撞时被破坏(要测试的材料的完整性不再得到保证)，并且/或者破坏弹簧，损坏螺旋，或改变螺旋的间距(因此不再保证装置的完整性，从而不再保证测量)。
因此，为了解决最初的技术问题，该问题在于调节在线特征化粉品粒度的装置，并且该装置容易在工业中安装，并与工业限制如振动相容，申请人提出一完全满足这些条件的装置，并且克服与文献US 6829 955有关的缺点，文献US 6 829 955构成最新的现有技术，因为它已经解决了最初的技术问题，缺点是破坏要分析的材料，并损害测量装置。
因为开发符合本发明的装置完全不依赖于构成最接近已有技术的文献——本领域技术人员寻求显而易见地改进最接近已有技术，所以符合本发明的装置更加显示出创造性。
相反地，且非常创造性地，申请人已经成功从一组非常多的文献(至2006年5月8日在国际专利分类的B07B中的17 789篇文献)中识别一篇早得多的文献US 4 487 323，因为该文献涉及由基于粗筛、滤筛或栅网的装置构成的最接近已有技术，在该文献中，为了解决它的技术问题，功能已经得到极大的改造。
选择该文献对技术人员同样少有显而易见，因为，正如前面已经指出的，所述文献US 4 487 323没有解决该申请中提出的最初的技术问题。实际上，申请人要强调的是，从文献US 4 487 323中描述的装置出发不能实现在线对粉品的粒度特征化。实际上，为了粉品的粒度特征化，在所述文献中需要一些人为干预：使粉品进入到筛滤滚筒中，但在粉品进入时具有使滤筛损坏(因此人工更换滤筛)或堵塞(因此人工清理滤筛)的危险，并且/或者在粉品与滤筛接触时粉品被破坏(因此卸出粉品，人工清理滤筛，并重新把粉品装入，以便重新开始测量)的危险；并且整体清理/维修装置及特别地滤筛。相反，本发明的目标装置在筛滤周期的过程中不需要任何人为干预(并且既不损坏/堵塞滤筛，也不破坏粉品)，也不需要清理滤筛。另外，该装置装设有使其可以在粉品的生产过程中直接收集要分析的粉品的供料机构(例如在料斗上或一储仓中取出)：所述装置可以与所述粉品的生产过程完美同步。
在成功识别该文献后，申请人还成功修改了所述装置，其目的是：
-解决最初的技术问题(也就是使可能以简单方式在线确定粉品的粒度，并且与工业限制如振动相容)；
-在解决该技术问题的同时避免与文献US 6 829 955中出现的破坏要测试的材料和损坏装置有关的缺点。
同样，为了解决最初的技术问题，也就是使可能以简单方式在线确定粉品粒度，并且与工业限制相容，申请人引入一供料机构，该机构可以使要测试的粉品直接进入到水平筛滤机构中，文献US 4 487 323中没有描述的机构。然而，该选择不可避免地导致要测试的粉品突然到达滤筛上，这样具有破坏所述粉品和/或损坏滤筛的危险，因此重新遇到文献US 6 829 955中提出的问题，这表明该选择不是自然的。因此申请人的功绩之一在于提出解决该缺点的的方法：给水平筛滤机构装备一文献US 4 487 323没有描述的防撞击板，测量周期开始时，所述具有防撞击特性的板片定位在下部，用于接受要测试的粉品。因此，不再损坏滤筛，并且也不破坏要测试粉品，这保证了各自的完整性。防撞击板实际上是一装设有天然橡胶(很好的耐磨性)和一种硅酮凝胶形成的垫片的不锈钢框架。凝胶的特点是通过吸收撞击能量而不释放它来避免产品弹起。
因此，技术人员通过本发明拥有可以在线特征化粉品、使用简单、并与工业生产装置中存在的振动相容的装置，该装置不破坏要分析的粉品，并且在与所述粉品接触时不被损坏：这就是技术人员的主要诉求。
最后，本发明具有在文献US 4 487 323中没有提供的其它两个次要优点。申请人强调指出，这两个其它优点不会涉及新的技术问题，因为它们可能涉及前面提到的最初问题。申请人只选择介绍什么是次要技术问题，它们的解决只构成本发明的可选特征。
第一个次要技术问题是文献US 4 487 323中描述的装置不容易使用，测量机构与设备的其它部分分开：因此，如果想移动装置，则必须移动测量机构，这需要双倍搬运。然而，将测量机构固定在装置的其它部分上将使测量机构从属于连续振动机构产生的振动，因此不能提供可靠的测量。这里申请人的另一功绩在于提出一解决办法，该方法在于把测量机构有效地固定在装置的其它部分上，并且还在马达与筛滤机构的水平轴之间设置一弹性联结机构。因此，这种结合可以提供连成一体的装置(移动到工厂中不需要多次搬运)，并且其振动机构的寿命增加。实际上，申请人注意到，振动系统可以通过与其联结的轴振动使旋转仪器振动，通过一弹性联结机构断开轴/马达的连接可以避免将振动传递给马达：因此增加了马达寿命。由技术人员熟悉的弹性联结机构可以特别是一具有高弹性的机构。
第二次要技术问题与要求使用的简单性有关，并涉及装置的清理。这里，申请人的功绩这里在于他成功觉察到：一自动清理机构——其由至少一喷嘴和/或一位于筛滤机构周边的超声发生器构成并将压缩空气喷射到滤筛上——将允许与所述滤筛一次或多次旋转结合在非常短的时间而完全清理整个装置。
最后，申请人要指出的是，在现有技术方面，她了解在现有技术中的法国专利No.05 04917，但它仅进入作为评定新颖性的已有技术中(根据知识产权法典的条文L611-14，或欧洲专利公约的条文54(2))。然而，在所述申请与本发明之间存在的基本不同在于在本发明情况下旋转机构的四个位置，其中之一为防撞击板。
因此，本发明的第一目标是粉品粒度的特征化装置，该装置包括供料机构、排出机构、称重机构、连续振动机构、筛滤机构、以及可能有的操纵机构，其特征在于：
-筛滤机构是围绕水平轴旋转的机构，并且具有至少一用于空出空间和用于粉品释放和装入的空间的位置、一个用于防撞击板的位置、至少两个与两个不同的网眼滤筛对应的位置；
-所述装置具有一清理机构，所述清理机构由至少一喷嘴和/或一位于所述筛滤机构周边的超声发生器构成；
-所述装置具有一弹性联结机构，所述弹性联结机构在筛滤机构的水平轴与连续振动机构之间进行弹性联结。
具体实施方式
图1非常示意地表示本发明目标装置的立面图，画影线部分表示本发明的目标装置固定在上面的支架，以便提供所述装置的不同机构之间的聚集。
因此所述装置装有一供料机构1，要分析的粉品通过所述供料机构1进入到筛滤机构2中。技术人员将调适供料机构，使其与储仓、料斗或要测试的粉品的生产过程的任何其它工作点连接，以便在该工作点实施所述粉品的取出，进而将其送到本发明的目标装置中。因此可以在线确定要测试的粉品的粒度，这是本发明的优点之一。
筛滤机构是围绕其水平轴3旋转的机构，该图中没有出示自由空间，没有示出各种滤筛，没有示出属于所述筛滤机构特征的防撞击板(参照图2，其更为详细)。连续振动机构4把它的振动传递给轴3，轴3又把振动传递给筛滤机构。弹性联结机构5限制筛滤机构的振动向连续振动机构传播：因此增加了连续振动机构的使用寿命。
因此，具有连成一体的装置，也就是使用简单，特别是便于移动到工厂中，并且它的连续振动机构的使用寿命被延长：这构成本发明的其它优点之一。
要分析的不同粒度级别的颗粒穿过筛滤机构的滤筛流动，穿过排出机构6，并最后在称重机构7处定量确定它们的重量。
图2示意表示圆柱形的筛滤机构，例如能够通过图1的剖面AA特别地观察到。
在确定粉品特征的周期过程中，筛滤机构被设置为防撞击板a定位在下部。因此，要测试的粉品通过开口e直接到达该防撞击板a：材料没有被破坏(它们没有和现有技术的情况一样特别在与刚性筛接触时被粉碎)，并且它们也不损坏所述滤筛(如现有技术的情况)：因此保留要分析的粉品以及测量装置特别是滤筛的完整性。这是本发明提供的主要优点。
实际上，所述装置保持了要分析的粉品的完整性，并且也不会被所述粉品损坏。对于保持要分析材料的完整性，申请人强调指出，这是一主要要求，并且是为了不歪曲称重测量。但是(这是本发明的另一附加优点)，由于粉品到达防撞击板而不被破坏，这可以在防撞击板上存在的所述粉品上实现另一无破坏测量，例如光学测量，如颜色测量，在矿物材料如碳酸钙的情况下，这种光学测量特别重要，并且该光学测量不是限定性的。另外，该装置不包括前面提到的实验室方法的缺点，因为该装置的制造便宜、组装和使用简单，并且它的使用条件与使用它的工业环境(富含粉品材料的空气、冲击、振动等)完全相容。然后，与现有技术的机械装置相反，该装置可以一次(不更换滤筛或中断测量周期)确定几个粒度级别的粒度特征。最后，它的简单性使其完全可以用于矿物材料制造方法的任一工作点，因此可以在线控制所述颗粒的粒度，对于技术人员来说，这是主要目标。
因此特征化周期可以开始。一旦所有要分析的粉品自动进入到防撞击板上，使筛滤机构旋转，直到就在防撞击板旁边的网眼最细的滤筛b处于下部(vers le bas)的位置：因此过滤出第一级颗粒粒度的粉品。对就在滤筛b旁边并且网眼比滤筛b大的滤筛c重复该操作，然后对就在滤筛c旁边并且网眼比滤筛c大的滤筛d重复该操作。最后，在最后的转动之后，转动机构按空出空间(espace vide)定位在下部的方式就位：因此留在圆柱体中的颗粒从下部排出，并且在称量器上称重。
因此，该图示出带有三个不同的网眼滤筛b、c、d的符合本发明的装置；这个数量不是限制性的，注意到，本发明的目标装置应包括至少两个不同的网眼滤筛。设备设计为管理多个工作位置，因此管理多个滤筛，用于控制要分析的粉品的生产过程。
因此，通过筛滤机构围绕它的水平轴所取的一系列位置，颗粒被带到网眼越来越大的滤筛上：因此根据颗粒的大小实现颗粒的分级。与装置结合的称重系统可以测量直径小于每个滤筛网眼的颗粒量重：因此通过将每级颗粒量重按样品的总重量参比，就得到颗粒的粒度分布。得到的结果可以用“通过”(穿过滤筛的颗粒百分比)和“不接受”(留在滤筛中的颗粒百分比，即与“通过”相反)表示，或者用其它表达方式表示该结果。
在确定取出样品的特征化周期结束时，在本发明的自动清理作业过程中(所谓的“回刷”作业)将样品重新送入到生产周期中。该清理作业的目的是排出称重机构中存在的粉品，清理筛滤机构的滤筛，装置的整体除尘，并使设备重新初始化(用于启动的原始位置和/或本发明的可能的失灵后的初始化，或者在本发明的使用期间开始新周期的等待位置)。
清理步骤在于：
-打开称重机构，以便排出样品；
-使筛滤机构旋转一圈或多圈；
-将压缩空气喷射到旋转筛上，特别是通过位于筛滤机构两侧的喷嘴进行喷射，这如图2的f所示，或者通过位于筛滤机构两侧的发生器喷射超声波；
-抽吸被压缩空气激起的灰尘；
-使装置在初始位置就位。
此时通过一负压系统(在图1上的8)能够抽吸被压缩空气激起的灰尘，所述负压系统在粉品的工业生产地点都可找到。
在相反的情况下，该系统可以很容易地装配有自主负压系统。
滤筛的数量、颗粒在每个滤筛上通过的时间、开始进入到筛滤机构中的颗粒的总量重是同样多的参数，技术人员将使所述参数与希望特征化的粉品的性质相适应。
除了颗粒的粒度分布外，本发明还可在只使用最大网眼的滤筛和最大尺度颗粒的释放位置的简化周期的过程中识别被分析粉品被直径太大的并且不应在上述粉品中存在的颗粒造成的可能的混杂。这些直径太大的颗粒一般在数量上较少，为此需要使用一简化周期，以允许取出与完整周期中分析过的样品相比量重更大的样品。
因此，本发明的第一目标是粉品粒度的特征化装置，该特征化装置包括供料机构、排出机构、称重机构、连续振动机构、筛滤机构、以及可能还有的操纵机构，并且其特征在于：
-筛滤机构是围绕水平轴旋转的机构，并且具有至少一用于空出空间或粉品的释放和装入空间的位置、一用于防撞击板的位置、至少两个与两个不同的网眼滤筛对应的位置；
-所述装置具有清理机构，所述清理机构由至少一喷嘴和/或一位于筛滤机构周边的超声发生器构成；
-所述装置具有一弹性联结机构，所述弹性联结机构在筛滤机构的水平轴与连续振动机构之间进行弹性联结。
供料、排出、称重和连续振动机构可以根据技术人员熟悉的任何形式和方式实施。
对筛滤机构也是一样，只要它是围绕水平轴旋转的，并且包括至少四个与两个不同的网眼滤筛对应的位置，一个装入粉品和释放最大尺度颗粒的空出空间，和一个防撞击板。
该装置的特征还在于，防撞击板由不锈钢制成，并装有一天然橡胶和硅酮凝胶形成的垫片。
该装置的特征还在于，弹性联结机构具有弹性体的性质。
该装置的特征还在于，筛滤机构由不同的形状形成，特别是圆柱形和多边形。
因此本发明的目标装置还可能包含一操纵机构，其功能是控制其它机构。所述操纵机构能够载装在装置上或离开装置。操纵机构可以是计算机、编程自控装置，或技术人员熟知的其它操纵机构。
然后，本发明的另一目标是使用前面描述的装置确定粉品的粒度。
本发明装置的使用特征还在于，该装置允许通过筛滤机构围绕它的水平轴所取定的相继的不同位置确定粉品的粒度，定位在下部的防撞击板构成筛滤机构的初始位置。
该使用的特征还在于，粉品粒度的确定在线进行，即在粉品的生产过程中确定粉品粒度。
该使用的特征还在于，所述粉品为干燥粉品，即水量重小于5％的湿度的粉品，所述湿度优选为水量重小于2％，并优选为水量重小于1％，这例如在所述粉品干燥前和干燥后通过差别称重来确定。
该使用的特征还在于，所述粉品拥有一粒度范围，例如所述粉品的平均直径为0.05mm-10mm，优选为0.1mm-5mm，并优选为0.2mm-2mm。
该使用的特征还在于，所述粉品为用于食品业的粉品，如以糖的晶体为基础的粉品、盐的粉品、面粉、奶粉、脱水食品材料构成的粉品，洗涤粉、陶瓷粉、塑料粉、金属粉、涂料粉、药品粉品、印刷墨粉、肥料，或矿物材料构成的粉品、或更特别地是以天然的和/或沉淀的碳酸钙为基础矿物材料粉品、和/或白云岩粉品、和/或滑石粉，或者更特别地是以天然碳酸钙为基础的矿物材料粉品，所述天然碳酸钙为大理石、白垩石、石灰石或它们的混合物。
下面的实例示出本发明，而不是用于限制本发明的范围。
实例
例1：
该例表示用本发明确定OMYATM公司在Salses(法国)的工厂生产并以DurcalTM130的名字销售的碳酸钙粉品的粒度特征。
为此，给本发明的装置安装了四个滤筛，其网眼等于100μm、250μm、355μm、500μm，以满足分析上述粉品的需要(用户的质量指标等)。粉品通过每个滤筛的时间分别等于06:00分钟、07:30分钟、04:00分钟、00:30分钟，最后在最大尺度颗粒的释放位置为00:25分钟。
用直径大于每个滤筛网眼的颗粒(不接受)百分比表示的相应结果示于表1。
不接受100μm(％) 不接受250μm(％) 不接受355μm(％) 不接受500μm(％)
82.09 30.55 0.55 0
78.76 29.39 0.39 0
79.35 28.47 0.29 0
81.15 29.54 0.39 0
81.06 30.21 0.19 0
78.37 27.16 0.3 0
79.82 27.63 0.1 0
表1：从本发明的装置在碳酸钙干燥粉品(OMYATM公司销售的DurcalTM130)上确定的不接受100μm、250μm、355μm、500μm的百分比。
因此表1表示可以通过符合本发明的装置得到一粉品如碳酸钙的粒度分布。
例2
该例的目的是对相同样品通过本发明的装置进行的测量与实验室人工测量之间的相关性表示本发明装置的可靠性。
该例使用OMYATM公司在Salses(法国)的工厂生产并以DurcalTM130的名字销售的碳酸钙粉品。
已经在与例1所述相同的条件下用符合本发明的装置对所述粉品的不同样品进行了分析。
同时，这些样品穿过100μm的滤筛和另一250μm的滤筛进行了人工筛滤。
在本文最后的图3、4表示根据实验室人工测量的不接受(纵坐标轴或y轴)与根据本发明进行测量的不接受(横坐标轴或x轴)的关系：
-在100μm(图3表示线性回归直线，其方程式为y＝1.0018x，并且回归系数等于0.9751)。
-在250μm(图4表示线性回归直线，其方程式为y＝1.1437x，并且回归系数等于0.9856)。
查看图3、4表明，在100μm和250μm进行的人工测量与直接通过符合本发明的装置在相同样品上进行的测量之间有非常好的相关性(该相关性对DurcalTM130以外的产品和其它粒度点如63μm、80μm、355μm等当然也是可能的)。
例3
该例表示使用本发明对Cristal UnionTM公司在Corbeilles(法国)的工厂生产并以粉状糖的形式销售的结晶白糖粉品进行粒度特征化。
为此，给本发明的装置安装了5个滤筛，其网眼等于125μm、250μm、500μm、630μm、800μm，满足分析上述粉品的需要(用户的质量指标等)。粉品通过每个滤筛的时间分别等于06:30分钟、06:00分钟、06:00分钟、05:00分钟、03:30分钟，最后在最大尺度颗粒的释放位置为02:30分钟。
用直径大于每个滤筛网眼的颗粒(不接受)百分比表示的相应结果示于表2。
不接受125μm(％) 不接受250μm(％) 不接受500μm(％) 不接受630μm(％) 不接受800μm(％)
98.4 94.5 60.7 37.6 18.1
98.7 93.3 57.4 38.2 19.5
99.1 93.9 55.5 38.7 18.6
98.8 94.4 59.5 41.3 20.5
99.4 93.7 56.9 40.2 17.8
98.5 93.4 57.3 39.8 19.4
表2：用符合本发明的装置在结晶糖干燥粉品(CristalUnionTM公司销售)上确定的125μm、250μm、500μm、630μm、800μm的不接受百分比。
因此表2表明可以用符合本发明的装置得到粉品例如糖的粒度分布。
例4
该例的目的是对相同样品用本发明的装置进行的测量与实验室中人工测量之间的相关性表示本发明装置的可靠性。
该例使用本发明确定Cristal UnionTM公司在Corbeilles(法国)的工厂生产并以CandyTM的名字销售的结晶糖粉品。
已经在与例3所述相同的条件下用符合本发明的装置对所述粉品的不同样品进行了分析。
同时，这些样品穿过250μm的滤筛和另一630μm的滤筛进行了人工过滤。
本文最后的图5、6表示根据实验室人工测量的不接受(纵坐标轴或y轴)与根据本发明进行的测量的不接受(横坐标轴或x轴)的关系：
-在250μm(图5表示线性回归直线，其方程式为y＝1.0175x-1.51，并且回归系数等于0.986)
-并且在630μm(图6表示线性回归直线，其方程式为y＝0.9773x-0.6，并且回归系数等于0.988)。
查看图5、6表明，人工实现的250μm和630μm测量与直接用符合本发明的装置在相同样品上进行的测量之间有非常好的相关性(该相关性对不同类型的结晶糖和其它粒度点如125μm、500μm、800μm等当然也是可能的)。

Claims (27)

1.粉品粒度的特征化装置，该特征化装置包括供料机构、排出机构、称重机构、连续振动机构、筛滤机构，其特征在于：
-筛滤机构是围绕水平轴旋转的机构，并且具有至少一用于空出空间或粉品的释放和装入的空间的位置、一个用于防撞击板的位置、至少两个与两个不同的网眼滤筛对应的位置，所述防撞击板是装设有垫片的框架，所述防撞击板由不锈钢制成，吸收撞击的所述垫片是由天然橡胶和硅酮凝胶制成的垫片；
-所述特征化装置拥有清理机构，所述清理机构由至少一喷嘴和/或一位于筛滤机构周边的超声波发生器构成；
-所述特征化装置具有一弹性联结机构，所述弹性联结机构在筛滤机构的水平轴与连续振动机构之间进行弹性联结。
2.如权利要求1所述的特征化装置，其特征在于，所述筛滤机构具有圆柱形或多边形的形状。
3.如权利要求1所述的特征化装置，其特征在于，所述弹性联结机构具有弹性体的性质。
4.如权利要求1所述的特征化装置，其特征在于，该特征化装置具有一载装在所述特征化装置上或与所述特征化装置分开的操纵机构。
5.如权利要求4所述的特征化装置，其特征在于，所述操纵机构为计算机或编程自控装置。
6.如权利要求1所述的特征化装置的用途，其用于确定粉品粒度。
7.如权利要求6所述的用途，其特征在于，其允许通过所述筛滤机构围绕其水平轴所取定的相继的不同位置确定粉品的粒度，所述筛滤机构的初始位置在于防撞击板定位在下部的位置。
8.如权利要求6所述的用途，其特征在于，所述粉品粒度的确定在线进行，即在生产所述粉品的过程中进行。
9.如权利要求6所述的用途，其特征在于，所述粉品是干燥粉品，所述干燥粉品的湿度为水量重小于5％，并且这在所述粉品干燥前和干燥后通过差别称重来确定。
10.如权利要求6所述的用途，其特征在于，所述粉品具有一粒度范围，所述粉品的平均直径为0.05mm-10mm。
11.如权利要求6至10中任一项所述的用途，其特征在于，所述粉品为用于食品业的粉品。
12.如权利要求6至10中任一项所述的用途，其特征在于，所述粉品为洗涤粉。
13.如权利要求6至10中任一项所述的用途，其特征在于，所述粉品为陶瓷粉。
14.如权利要求6至10中任一项所述的用途，其特征在于，所述粉品为塑料粉。
15.如权利要求6至10中任一项所述的用途，其特征在于，所述粉品为金属粉。
16.如权利要求6至10中任一项所述的用途，其特征在于，所述粉品为涂料粉。
17.如权利要求6至10中任一项所述的用途，其特征在于，所述粉品为药品粉品。
18.如权利要求6至10中任一项所述的用途，其特征在于，所述粉品为印刷墨粉。
19.如权利要求6至10中任一项所述的用途，其特征在于，所述粉品为肥料粉。
20.如权利要求7至11中任一项所述的用途，其特征在于，所述粉品为矿物材料构成的粉品。
21.如权利要求20所述的用途，其特征在于，所述粉品是以天然的和/或沉淀的碳酸钙为基础的矿物材料粉品，和/或白云岩粉品、和/或滑石粉。
22.如权利要求20所述的用途，其特征在于，所述粉品是以天然碳酸钙为基础的矿物材料粉品，所述天然碳酸钙为大理石、白垩石、石灰石或它们的混合物。
23.如权利要求9所述的用途，其特征在于，所述干燥粉品的湿度为水量重小于2％，并且这在所述粉品干燥前和干燥后通过差别称重来确定。
24.如权利要求9所述的用途，其特征在于，所述干燥粉品的湿度为水量重小于1％，并且这在所述粉品干燥前和干燥后通过差别称重来确定。
25.如权利要求10所述的用途，其特征在于，所述粉品具有一粒度范围，所述粉品的平均直径为0.1mm-5mm。
26.如权利要求10所述的用途，其特征在于，所述粉品具有一粒度范围，所述粉品的平均直径为0.2mm-2mm。
27.如权利要求11所述的用途，其特征在于，所述粉品为以糖的晶体为基础的粉品、盐的粉品、面粉、奶粉、脱水食品材料构成的粉品。
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