CN204027530U - 一种粉体角度测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种粉体角度测试装置，包括装料筒，与该装料筒下口配合设置的漏斗，设置在该漏斗出口下方的接料圆盘，特点是其还包括：下料挡板，其设置在所述漏斗的出口端，并与一挡板调控机构连接；测量步进电机，其设置在所述接料圆盘的一侧，其输出轴连接一螺杆，该螺杆上连接有传感器、光栅尺，所述传感器的正对面还设有一反光板；所述挡板调控机构、测量步进电机、传感器以及光栅尺均与一主控单元电连接。该技术方案能够在同一台设备上实现粉体多种角度精确测试，同时能够提高粉体流动性，使粉体能够自然流动落下。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种粉体角度测试装置，属于国际专利分类表中“G01N借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料”技术领域。
背景技术
粉体角度测试包括安息角、休止角、堆积角、逆止角、崩溃角、平板角，刮铲角、差角等，在粉体测试过程中，粉体堆成的角度直接影响着粉体制造工艺；粉体角度的测试也是粉体物理特性的重要评价手段，传统的粉体角度测试装置，使用固定测量支架支撑一个固定出口孔径的漏斗，支撑杆带有刻度值，漏斗正下方放置一个圆形接料盘，粉体从漏斗流出，填充满接料盘并堆成锥体使用高度尺测量高度，通过角度公式计算出角度值；或者直接通过量角器得出角度数据，功能单一，安息角、休止角、堆积角、逆止角、崩溃角、平板角，刮铲角、差角的测试分别使用单独的测量装置，需要多个装置才能完成对整个粉体所有角度的测量，不能同时在一台设备实现，上述测量装置存在诸多弊端，效率底下，全人工操作，无自动化控制手段，使用量角器时因对准粉体位置的差异及每次测试时由于操作人员的不同，导致获得数据不一致，使得测量精度难以保证，同时不同的粉末因粒度不同，很难在同一个固定孔径的漏斗内自然流出，即使配置人工下料助流工具，迫使粉体因外力流动，导致粉体流动时堆成的锥体因受到突然落下粉体的重力冲击而被击垮，因此粉体流动不均匀常导致试验失败。
发明内容
有鉴于此，本实用新型目的是提供一种能够在同一台设备上实现粉体多种角度精确测试的粉体角度测试装置；本实用新型另一个目的旨在提供一种能够提高粉体流动性，使粉体自然流动落下的一种粉体角度测试装置。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种粉体角度测试装置，包括装料筒，与该装料筒下口配合设置的漏斗，设置在该漏斗出口下方的接料圆盘，特征在于，其还包括：
下料挡板，其设置在所述漏斗的出口端，并与一挡板调控机构连接；
测量步进电机，其设置在所述接料圆盘的一侧，其输出轴连接一螺杆，该螺杆上连接有传感器、光栅尺，所述传感器的正对面还设有一反光板；
所述挡板调控机构、测量步进电机、传感器以及光栅尺均与一主控单元电连接。
优选地，上述的一种粉体角度测试装置，其中所述装料筒的上端还设有一搅拌机构，该搅拌机构包括搅拌电机，该搅拌电机的输出轴竖直向下连接一搅拌连接杆，该搅拌连接杆上横向设有一呈“S”型的搅拌叶片。
优选地，上述的一种粉体角度测试装置，其中所述装料筒的外周还连接有一振动器装置。
优选地，上述的一种粉体角度测试装置，其中所述挡板调控机构包括与所述下料挡板连接的导轨槽，该导轨槽与一驱动件连接，该驱动件与一竖直设置的高度调节杆连接。
优选地，上述的一种粉体角度测试装置，其中所述驱动件为电磁铁或气缸或电机。
优选地，上述的一种粉体角度测试装置，其中所述接料圆盘的内腔同心套设有一圆形平板，其底部设有孔槽，一连接杆穿过该孔槽与所述圆形平板的底部中心连接，该连接杆另端与一轴固定在一敲动电机上端的偏心轮连接，所述圆形平板与所述接料圆盘通过一螺栓紧固连接。
优选地，上述的一种粉体角度测试装置，其中所述传感器为光电传感器或激光传感器或红外对射传感器或漫反射传感器或CCD传感器。
优选地，上述的一种粉体角度测试装置，其中所述装料筒固定于一固定支架上，该固定支架一端连接有移动调节杆，该移动调节杆包括左右移动调节杆和上下移动调节杆。
优选地，上述的一种粉体角度测试装置，其中所述装料筒下口配合设置的漏斗依据不同粉体特性，其出口孔径的大小不同。
本实用新型的技术效果主要体现在以下两个方面：
(1)本实用新型中主控单元同时控制挡板调控机构、测量步进电机的开启，下料挡板开启后漏斗出口的粉体自然流动落下到圆形接料盘中，同时粉末流动堆成锥体的过程中，传感器发出的光束被粉体锥体挡住，主控单元指令测量步进电机带动光栅尺和传感器一起随着粉体堆成锥体的高度运动，直到粉体从漏斗中流完并堆积成锥体不能再堆高时，光束对准锥体最高点，并照射到正对面反光板，传感器接收反馈的信号，电机停止运动，主控单元自动计算并获得测试角度数据，本测量装置，测试结果准确，重复性好，自动化水平高，省时省力，通过主控单元的运算可以获得粉体堆成锥体过程中时的角度数据。
(2)本实用新型中当装料筒流入到漏斗中的粉体因目数、粒径、形状等因素的影响，和粉体颗粒相互之间因重力相互挤压和摩擦，以及粉体与漏斗壁之间的摩擦而导致无法自由落下时，启动搅拌电机，搅拌叶片搅动粉体，减少粉体颗粒相互之间的重力相互挤压和摩擦，以及粉体与漏斗壁之间的摩擦，使得粉体能够自然流动落下或是启动振动器装置，其可以起到同样的技术效果。
附图说明
图1：本实用新型结构示意图；
图2：本实用新型结构原理示意图。
图中，各附图标记的含义为：1-搅拌电机，2-搅拌连接杆，3-搅拌叶片，4-装料筒，5-漏斗，6-固定支架，7-左右移动调节杆，8-上下移动调节杆，9-导轨槽，10-驱动件，11-高度调节杆，12-下料挡板，13-螺杆，14-光栅尺，15-传感器，16-测量步进电机，17-反光板，18-粉体锥体，19-接料圆盘，20-圆形平板，21-螺栓，22-连接杆，23-偏心轮，24-敲动电机。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详述，以使本实用新型技术方案更易于理解和掌握。
如图1所示，一种粉体角度测试装置，其广泛应用于粉体，粉末，颗粒，粉尘以及具有类似特性产品的角度测试，包括装料筒4，与装料筒4下口配合设置的漏斗5，设置在漏斗5出口下方的接料圆盘19，其还包括：
下料挡板12，设置在漏斗5的出口端，并与一挡板调控机构连接，该挡板调控机构包括与下料挡板12连接的导轨槽9，导轨槽9与一驱动件10连接，驱动件10与一竖直设置的高度调节杆11连接，其中驱动件10为电磁铁或气缸或电机；
测量步进电机16，设置在接料圆盘19的一侧，其输出轴连接一螺杆13，螺杆13上连接有传感器15、光栅尺14，传感器15的正对面还设有一反光板17，反光板17的大小尺寸大于粉体锥体18的高度，并保证能够被传感器15发出的光束照射到，和反射接收到的光束，其中传感器15为光电传感器或激光传感器或红外对射传感器或漫反射传感器或CCD传感器；
如图2所示，上述的挡板调控机构中的驱动件10、测量步进电机16、传感器15以及光栅尺14均与一主控单元电连接，该主控单元同时控制挡板调控机构中驱动件10、测量步进电机16，以及传感器15，光栅尺14的开启。
另外，装料筒4的上端还设有一搅拌机构，该搅拌机构包括搅拌电机1，搅拌电机1的输出轴竖直向下连接一搅拌连接杆2，搅拌连接杆2上横向设有一呈“S”型的搅拌叶片3，安装搅拌叶片3时应注意搅拌叶片3与漏斗5内壁之间的间距，保证搅拌叶片3能够搅拌到漏斗5中的粉体但不会与漏斗5内壁发生碰触。当然，上述的搅拌机构可以通过安装于装料筒4外周的振动器装置来代替，以实现同样的技术效果。
接料圆盘19的内腔同心套设有一圆形平板20，其底部设有孔槽，一连接杆22穿过该孔槽与圆形平板20的底部中心连接，连接杆22另端与一轴固定在一敲动电机24上端的偏心轮23连接，圆形平板20与接料圆盘19通过一螺栓21紧固连接，当然偏心轮23下端连接的敲动电机24还可以采用纯机械结构代替。
装料筒4固定于一固定支架6上，固定支架6一端连接有移动调节杆，该移动调节杆包括左右移动调节杆7和上下移动调节杆8。
〖实施例1〗
休止角、安息角、堆积角、逆止角的测量如下：
选择一个孔径适合的漏斗5与装料筒4固定，并调节左右移动调节杆7，使之与接料圆盘19中心位置对准，上下移动高度调节杆11，使得漏斗5出口位置与下料挡板12闭合，并保持下料挡板12和导轨槽9能被驱动件10轻松滑动，调节上下移动调节支架8，调节漏斗5与接料圆盘19之间的距离。
将粉体倒入装料筒4并流入到漏斗5中，此时，漏斗5出口处的下料挡板12处于闭合状态，测量步进电机16驱动螺杆13带动光栅尺14和传感器15同步下降到原点初始位置，然后，由主控单元同步开启控制挡板调控机构中驱动件10、测量步进电机16，光栅尺14和传感器15；驱动件10与导轨槽9带动下料挡板12迅速离开，粉体从漏斗5流出并流入接料圆盘19，当粉体堆积高度接近或者高于传感器15光束时，光束反馈信号给传感器15接收端，并启动测量步进电机16带动光栅尺14和传感器15随着粉体堆成锥体的高度方向运动，直至漏斗5内粉体流完并且粉体堆成粉体锥体18的高度不再增高时，光束照射到粉体锥体18最高点并通过最高点，照射到正对面反光板17，传感器15接收反馈的信号，主控单元停止测量步进电机16的工作，通过光栅尺14随测量步进电机16运动所发生的脉冲数量来确定高度数据，通过主控单元角度计算获得角度数据。
〖实施例2〗
崩溃角、差角的测量如下：
如上述实施例1所述的粉体自由落下至接料圆盘19并堆成粉体锥体18而不再增高时，开启敲动电机24带动偏心轮23推动连接杆22向上顶，后连接杆22迅速离开偏心轮23落下促使预先堆成锥体的粉体收到撞击力而形成新的粉体锥体，启动测量步进电机16通过螺杆13带动光栅尺14和传感器15随着堆成的新粉体锥体的高度方向运动，传感器15光束照射到新的粉体锥体最高点并通过最高点时，停止运动，此时光束已经照射到正对面的反光板17上面，传感器15接收到信号，主控单元停止测量步进电机16工作，通过光栅尺14随测量步进电机16运动所发生的脉冲数量来确定高度数据，通过主控单元角度计算获得角度数据。
差角数据由获得的休止角减去崩溃角数据通过主控单元运算获得。
〖实施例3〗
平板角及刮产角的测量如下：
如上述实施例1所述的粉体自由落下至接料圆盘19并堆成粉体锥体18而不再增高时，拔开连接圆形平板20与接料圆盘19的螺栓21，开启敲动电机24带动偏心轮23推动连接杆22向上顶，促使圆形平板20离开接料圆盘19并保持圆形平板20粉体锥体不动，此时启动测量步进电机16通过螺杆13带动光栅尺14和传感器15随着堆成的新粉体锥体的高度方向运动，传感器15光束照射到新的粉体锥体最高点并通过最高点时，停止运动，此时光束已经照射到正对面的反光板17上面，传感器15接收到信号，主控单元停止测量步进电机16工作，通过光栅尺14随测量步进电机16运动所发生的脉冲数量来确定高度数据，通过主控单元角度计算获得第一次新粉体角度数据。
测量步进电机16回到初始位置，关闭敲动电机24，偏心轮23迅速离开连接杆22，粉体锥体受到冲击而二次形成新的锥体角度，依据测量步进电机16通过螺杆13带动光栅尺14和传感器15随着堆成的新粉体锥体的高度方向运动，传感器15光束照射到新的粉体锥体最高点并通过最高点时，停止运动，此时光束已经照射到正对面的反光板17上面，传感器15接收到信号，主控单元停止测量步进电机16工作，通过光栅尺14随测量步进电机16运动所发生的脉冲数量来确定高度数据，通过主控单元角度计算获得第二次新粉体角度数据。
将获得的第一次新锥体角度和第二次锥体角度的平均值通过主控单元运算处理得到平板角及刮产角数据。
此外，当装料筒流入到漏斗中的粉体因目数、粒径、形状等因素的影响，和粉体颗粒相互之间因重力相互挤压和摩擦，以及粉体与漏斗壁之间的摩擦而导致无法自由落下时，启动搅拌电机，搅拌叶片搅动粉体，减少粉体颗粒相互之间的重力相互挤压和摩擦，以及粉体与漏斗壁之间的摩擦，使得粉体能够自然流动落下，或是启动振动器装置，其可以起到同样的技术效果。
另外，如图2所示，主控单元还与外部控制单元如打印机、显示屏等外部控制单元相连接，除上述外部控制单元外还包括232接口，USB，电脑，软件等(图中未标示)均可以实施。
当然，以上所述仅本实用新型典型应用的示例性说明，通过对相同或相似技术特征的组合与替换，可以形成多种具体方案，这些方案均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种粉体角度测试装置，包括装料筒，与该装料筒下口配合设置的漏斗，设置在该漏斗出口下方的接料圆盘，特征在于，其还包括：
下料挡板，其设置在所述漏斗的出口端，并与一挡板调控机构连接；
测量步进电机，其设置在所述接料圆盘的一侧，其输出轴连接一螺杆，该螺杆上连接有传感器、光栅尺，所述传感器的正对面还设有一反光板；
所述挡板调控机构、测量步进电机、传感器以及光栅尺均与一主控单元电连接。
2.根据权利要求1所述的一种粉体角度测试装置，其特征在于：所述装料筒的上端还设有一搅拌机构，该搅拌机构包括搅拌电机，该搅拌电机的输出轴竖直向下连接一搅拌连接杆，该搅拌连接杆上横向设有一呈“S”型的搅拌叶片。
3.根据权利要求1所述的一种粉体角度测试装置，其特征在于：所述装料筒的外周还连接有一振动器装置。
4.根据权利要求1所述的一种粉体角度测试装置，其特征在于：所述挡板调控机构包括与所述下料挡板连接的导轨槽，该导轨槽与一驱动件连接，该驱动件与一竖直设置的高度调节杆连接。
5.根据权利要求4所述的一种粉体角度测试装置，其特征在于：所述驱动件为电磁铁或气缸或电机。
6.根据权利要求1所述的一种粉体角度测试装置，其特征在于：所述接料圆盘的内腔同心套设有一圆形平板，其底部设有孔槽，一连接杆穿过该孔槽与所述圆形平板的底部中心连接，该连接杆另端与一轴固定在一敲动电机上端的偏心轮连接，所述圆形平板与所述接料圆盘通过一螺栓紧固连接。
7.根据权利要求1所述的一种粉体角度测试装置，其特征在于：所述传感器为光电传感器或激光传感器或红外对射传感器或漫反射传感器或CCD传感器。
8.根据权利要求1至3任意一项所述的一种粉体角度测试装置，其特征在于：所述装料筒固定于一固定支架上，该固定支架一端连接有移动调节杆，该移动调节杆包括左右移动调节杆和上下移动调节杆。
9.根据权利要求1至3任意一项所述的一种粉体角度测试装置，其特征在于：所述装料筒下口配合设置的漏斗依据不同粉体特性，其出口孔径的大小不同。
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