CN204007979U - 加载式静态颗粒压力测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型给出一种加载式静态颗粒压力测量装置，包括无顶无底的玻璃筒、压力传感器、设置在压力传感器上的活塞、加载饼、倒L型饼柱，所述活塞放置在所述玻璃筒的底部；所述装置还包括步进电机，所述压力传感器设置在步进电机上，所述加载饼悬吊在倒L型饼柱上，并位于玻璃筒正上方。本实用新型的加载式静态颗粒压力测量装置，能够对处于加载状态时的颗粒物对筒仓产生的压力进行高精度测量。

Description

加载式静态颗粒压力测量装置

技术领域

本实用新型涉及静态颗粒压力测量领域，尤其涉及一种加载式静态颗粒压力测量装置。

背景技术

1980年，Reimbert提出了一种用于分析筒仓的受力机制的方法，其中包括筒仓在偏心和不偏心卸料时的动压力情况，并通过实验得出超压系数。他认为超压系数主要取决于储料的特性、卸料口的形状和大小、以及筒仓的高径比。但是Reimbert方程只是基于半经验的方法，并且所用实验材料是大麦，因此并不适用于其它储料。本实用新型提供一种加载式静态颗粒压力测量装置，能够对处于加载状态时的颗粒物对筒仓产生的压力进行高精度测量。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种加载式静态颗粒压力测量装置，包括无顶无底的玻璃筒、压力传感器、设置在压力传感器上的活塞、加载饼、倒L型饼柱，所述活塞放置在所述玻璃筒的底部；所述装置还包括步进电机，所述压力传感器设置在步进电机上，所述加载饼悬吊在倒L型饼柱上，并位于玻璃筒正上方。

所述装置还包括固定机构，所述固定机构包括立柱、设置在玻璃筒身上的紧固环箍，以及连杆，所述连杆的一端焊接在所述紧固环箍上，另一端焊接在立柱上。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的加载式静态颗粒压力测量装置的结构示意图。

图2为采用本实用新型提供的加载式静态颗粒压力测量装置进行静态颗粒压力测量的结果示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型一实施例提供的加载式静态颗粒压力测量装置的结构示意图，如图1所示，本实施例的一种加载式静态颗粒压力测量装置，包括无顶无底的玻璃筒1、压力传感器2、设置在压力传感器2上的活塞3、加载饼4、倒L型饼柱5，所述活塞3放置在所述玻璃筒1的底部；所述装置还包括步进电机6，所述压力传感器2设置在步进电机6上，所述加载饼4悬吊在倒L型饼柱5上，并位于玻璃筒1正上方。

所述装置还包括固定机构7，所述固定机构包括立柱71、设置在玻璃筒1身上的紧固环箍72，以及连杆73，所述连杆73的一端焊接在所述紧固环箍72上，另一端焊接在立柱71上。

测量时，在玻璃筒中通过落雨法缓慢的填充一定质量的颗粒物质M_f(填充质量M_f)。玻璃筒底部设置有可自由活动的活塞，活塞的直径略小于玻璃筒的直径，同时保证玻璃筒内颗粒不漏出。每次测量前将活塞上移至玻璃筒内一定高度，为使测量初始条件一致，当颗粒倒入玻璃筒一段时间(一分钟左右)，压力传感器数值稳定后，活塞随着步进电机的工作开始以一定的速度缓慢下降，每次下降的距离是20mm。选择上述的下降速度与下降距离，是为了充分使颗粒均匀，消除颗粒内部的成拱，让颗粒与玻璃筒内壁的摩擦力达到最大。活塞底部固定了一个压力传感器，压力传感器测量颗粒对活塞的压力。压力传感器与电脑相连，时时记录整个过程的瞬时有效质量M_a。随着活塞的缓慢下降，压力传感器显示的有效质量值不断减少，直至达到一个稳定状态。测试过程中颗粒的堆积分数大约为0.6。测量中，对于每一个填充质量M_f，当活塞下降结束后，计算得到与之对应的颗粒柱底部的有效质量M_a，测量中总共测量了13个填充质量的有效质量。接下来，在对应的每个填充质量上面加载一个均匀的圆饼状加载饼(加载饼的直径稍微比玻璃筒直径小一些，既不能碰住玻璃筒内壁也不能使颗粒从上面溢出)，其质量为Q(可以更换加载质量分别为Q1＝9.664kg，Q2＝14.560kg，Q3＝20.532kg的加载饼)，然后与没有加载质量一样，使活塞缓慢下降，测得颗粒柱顶部有加载质量的情况下的颗粒柱顶部的有效质量。最后，用Janssen模型和OSL模型对实验数据进行拟合。

从图2可以看出，当颗粒柱顶部没有放置加载饼时，颗粒柱底部的有效质量M_a与填充质量M_f是成指数规律递增的；当加载一定质量的加载饼时，颗粒柱底部的有效质量M_a虽然是随着填充质量M_f递增的，但是会出现一个峰值，然后慢慢的降低，最终趋于饱和质量M_∞。对于不同的加载质量Q，各自的曲线波动规律是相同的，有效质量的变化与填充质量是非单调的。图中虚线是用Janssen模型拟合的曲线，可以明显的看出，当没有加载质量时，在大玻璃筒中，颗粒柱底部的有效质量与填充质量的关系是非常符合Janssen模型的；当颗粒柱顶部加载一定质量时，颗粒柱底部的有效质量与填充质量的关系与Janssen模型符合的不太好。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种加载式静态颗粒压力测量装置，包括无顶无底的玻璃筒、压力传感器、设置在压力传感器上的活塞、加载饼、倒L型饼柱，其特征在于，所述活塞放置在所述玻璃筒的底部；所述装置还包括步进电机，所述压力传感器设置在步进电机上，所述加载饼悬吊在倒L型饼柱上，并位于玻璃筒正上方。

2.根据权利要求1所述的一种加载式静态颗粒压力测量装置，其特征在于，所述装置还包括固定机构，所述固定机构包括立柱、设置在玻璃筒身上的紧固环箍，以及连杆，所述连杆的一端焊接在所述紧固环箍上，另一端焊接在立柱上。