CN108896003A - 一种物料表面积测算方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种物料表面积测算方法，其特征在于：测算步骤如下：步骤一：标定物加工和表面积计算；步骤二：标定物吸附量测量；步骤三：计算单位面积吸附量参数；步骤四：物料吸附量测量，重复上述步骤二，得出吸附量；步骤五：求得物料表面积S`＝ΔG`/N；其中N为吸附量参数、ΔG`为称重差值、S`为物料表面积。本发明具有流程合理、步骤简单、设备科学、测算方便的特点；本发明能适应各种物料的要求，又能在较简易的设备下，通过简单操作，快速测算出不规则物料的表面积。

Description

一种物料表面积测算方法

技术领域：

本发明属于测量领域，特别涉及一种物料表面积测算方法，尤其针对不规则物料表面积的测算，

背景技术：

随着我国经济的发展、人口的增加和生活水平的不断提高，我国同样面临能源短缺的问题。不论是城市化建设所需要的大量砂石还是城市每天产生的大量垃圾，其造成的环境污染和能源短缺都是对城市可持续发展的双重挑战。如何高效破碎，使破碎后颗粒体积小、比表面积大是许多行业现在重点研究的课题。

表面积是所有块状物体的重要物理特性，不规则形体面积的准确测量已经得到越来越广泛的重视，其计算结果的准确性和快速性对于判断物料破碎效率具有十分重要的意义。而不同物料的物理性质和结构差异大，目前常用的三维激光扫描技术、机器视觉技术和核磁共振成像等技术不但无法直接测量，而且存在的设备昂贵、实验条件要求高、数据处理过程繁琐等问题。

如何设计一种借助简单器具，即能测算不规则物料表面积的方案，即成为本发明研究的对象。

发明内容：

本发明的目的是设计一种通过标定物浸泡液体介质，计算表面积与液体介质损耗量关系的物料表面积测算方法。

本发明技术方案是这样实现的：

一种物料表面积测算方法，其特征在于：测算步骤如下：

步骤一：标定物加工，测量并计算表面积；

步骤二：标定物吸附量测量，包括：液体介质称重、标定物浸泡、标定物提起滴干、液体介质再次称重，计算两次液体介质称重的差值，即等于吸附量；

步骤三：计算单位面积吸附量参数，N＝ΔG/S；其中N为单位面积吸附量参数、ΔG为称重差值、S为表面积；

步骤四：物料吸附量测量，把标定物换成待测物料，重复上述步骤二，得出吸附量，也即称重差值ΔG`；

步骤五：求得物料表面积S`＝ΔG`/N。

所述标定物选择与待测物料同类材质，通过加工成标准几何体，并计算该标定物表面积。

所述标定物和物料吸附量测量，借助专用设备完成步骤二和步骤四的测量；所述专用设备包括台称、容器、吊篮和卷扬机；容器放置在台称上，适时读取液体介质重量，所述吊篮由卷扬机吊装，处于容器正上方，由卷扬机控制吊篮升降浸泡动作。

所述标定物和物料吸附量测量步骤中，两次液体介质的称重，包括：容器、注入的液体介质和吊篮的重量；标定物和物料浸泡，是指标定物或物料放置吊篮中，没入液体介质中10至20分钟，浸泡过程通过卷扬机升降3至5次，使表面均匀吸附有液体介质，提起滴干，液体介质滴回容器中，静置至标定物或物料表面干燥，取出标定物或物料；空吊篮再次放入容器中并与卷扬机的挂钩脱离，二次称重，计算液体介质差值。

本发明具有流程合理、步骤简单、设备科学、测算方便的特点；本发明能适应各种物料的要求，又能在较简易的设备下，通过简单操作，快速测算出不规则物料的表面积。

附图说明：

下面结合具体图例对本发明做进一步说明：

图1为物料表面积测算专用设备

其中

1—台称 2—容器 3—吊篮 4—卷扬机

41—挂钩 5—液体介质

具体实施方式：

参照图1，物料表面积测算方法涉及的专用设备，包括台称1、容器2、吊篮3和卷扬机4；装盛有液体介质5的容器2放置在台称1上，适时读取液体介质5的重量，吊篮3由卷扬机4吊装，处于容器2正上方，由卷扬机4控制吊篮升降浸泡动作。吊篮3用来装标定物或待测物料，其与卷扬机4吊绳间，通过挂钩41悬挂，能方便脱开称重；而液体介质5选择各种水溶性染料，能为标定物和物料着色，以便判断表面是否浸泡完全，液体介质选择张力小的液体，保证标定物和物料在静置时，容易滴干，少残留，保证测量的精确。

借助上述专用设备，进行物料表面积的测算方法，其测算步骤如下：

步骤一：标定物加工，标定物选择与待测物料同类材质，通过加工成标准几何体，如立方体、球体、柱体等，并测量计算该标定物的表面积S；可选择10个至30个标准几何体为标定物，数量越多测量的准确性越高；

步骤二：标定物吸附量测量，具体包括：液体介质称重、标定物浸泡、标定物提起滴干、液体介质再次称重，计算两次液体介质称重的差值ΔG，也即等于标定物表面的吸附量。更具体地说，上述两次液体介质的称重，包括：容器2、注入的液体介质5和吊篮3的重量；标定物和物料浸泡，是指标定物或物料放置吊篮3中，没入液体介质中10至20分钟，浸泡过程通过卷扬机4升降3至5次，几次升降动作能借助液体介质的冲刷力，使表面均匀吸附有液体介质5，也能排空间隙吸附的气泡；而后提起滴干，液体介质滴回容器2中，避免滴在容器2外，影响测量准确性。滴干并静置至标定物或物料表面干燥，倒出标定物或物料；空吊篮3再次放入容器中并与卷扬机4的挂钩41脱离，二次称重，计算液体介质差值，也即标定物的表面吸附量ΔG。

步骤三：计算单位面积吸附量参数，N＝ΔG/S；其中N为单位面积吸附量参数、ΔG为称重差值、S为表面积；可建立物料吸附量参数表，形成公共数据库，日后即无需重复加工标定物和吸附量测量步骤。

步骤四：物料吸附量测量，把标定物换成待测物料，重复上述步骤二，得出吸附量，也即称重差值ΔG`；

步骤五：求得物料表面积S`＝ΔG`/N。

本发明针对不规则物料表面积的测算，尤其对破碎行业，如何估算破碎效率等，提供一种可行的测算方案。

Claims (4)

1.一种物料表面积测算方法，其特征在于：测算步骤如下：

步骤一：标定物加工，测量并计算表面积；

步骤二：标定物吸附量测量，包括：液体介质称重、标定物浸泡、标定物提起滴干、液体介质再次称重，计算两次液体介质称重的差值，即等于吸附量；

步骤三：计算单位面积吸附量参数，N＝ΔG/S；其中N为单位面积吸附量参数、ΔG为称重差值、S为表面积；

步骤四：物料吸附量测量，把标定物换成待测物料，重复上述步骤二，得出吸附量，也即称重差值ΔG`；

步骤五：求得物料表面积S`＝ΔG`/N。

2.根据权利要求1所述的一种物料表面积测算方法，其特征在于：标定物选择与待测物料同类材质，通过加工成标准几何体，并计算该标定物表面积。

3.根据权利要求1所述的一种物料表面积测算方法，其特征在于：标定物和物料吸附量测量，借助专用设备完成步骤二和步骤四的测量；所述专用设备包括台称、容器、吊篮和卷扬机；容器放置在台称上，适时读取液体介质重量，所述吊篮由卷扬机吊装，处于容器正上方，由卷扬机控制吊篮升降浸泡动作。

4.根据权利要求1或3所述的一种物料表面积测算方法，其特征在于：标定物和物料吸附量测量步骤中，两次液体介质的称重，包括：容器、注入的液体介质和吊篮的重量；标定物和物料浸泡，是指标定物或物料放置吊篮中，没入液体介质中10至20分钟，浸泡过程通过卷扬机升降3至5次，使表面均匀吸附有液体介质，提起滴干，液体介质滴回容器中，静置至标定物或物料表面干燥，取出标定物或物料；空吊篮再次放入容器中并与卷扬机的挂钩脱离，二次称重，计算液体介质差值。