測量粉體振實密度的振搗系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型揭示了一種測量粉體振實密度的振搗系統(tǒng)，包括振動裝置對裝有一定質(zhì)量粉體的量筒按照指定頻率和幅度進行上下振動；超聲沖擊裝置通過超聲波沖擊量筒內(nèi)上表面的粉體，破壞受沖擊粉體之間形成的粉體團；控制裝置當粉體在量筒內(nèi)的高度保持穩(wěn)定時，控制所述振動裝置和超聲沖擊裝置停止對量筒內(nèi)的粉體進行振動和超聲波沖擊。本實用新型對量筒內(nèi)上表面的粉體進行超聲波沖擊，超聲波可產(chǎn)生局部高溫高壓，加速水分子的蒸發(fā)，減少顆粒表面的吸附水，超聲波產(chǎn)生的沖擊波和強射流可以粉碎粉體團聚體，使得被包含的水分子釋放，阻止氫鍵的形成，防止粉體團聚，有利于粉體顆粒的充分地分散等，提高讀數(shù)的準確性，最終提高測量粉體振實密度的準確性。
【專利說明】
測量粉體振實密度的振搗系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及到測量粉體振實密度領(lǐng)域，特別是涉及到一種測量粉體振實密度的振搗系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]粉體密度因其堆積方式的不同分為松裝密度和振實密度，振實密度是指一定質(zhì)量的粉體裝填在特定容器，以一定的頻率和幅度進行振動，當粉體的體積不再減少時讀出粉體的體積，然后用粉體的質(zhì)量除以該體積就得到振實密度。
[0003]現(xiàn)有測量粉體振實密度一般采用BT-303振實密度測量儀，其是一種專門測量粉體振實密度的儀器，符合中國國家標準GB/T21354和國際標準IS03953，是一種通用的振實密度儀。BT-303振實密度測量儀可三個測量同時進行，減少重復(fù)實驗所需時間，是一種操作簡單，經(jīng)久耐用、測量準確的粉體振實密度測量儀。其基本工作過程是將粉體量筒固定在機械振動裝置上，振動電機帶動機械振動裝置上下振動，裝有粉體的刻度量筒隨著機械驅(qū)動裝置而振動，隨著振動次數(shù)增加，量筒里的粉體逐漸振實，振動次數(shù)達到設(shè)定次數(shù)后，振動裝置停止振動，讀出刻度試管的體積，然后計算出粉體的振實密度，在每次振動結(jié)束后，一般還會轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動一定角度，使粉體振動過程中受力更加均勻。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)測量粉體振實密度的缺點是，粉體經(jīng)振搗后，上層部分的粉體因表面分子或原子之間的庫侖力和范德華力作用而產(chǎn)生的顆粒團聚，使粉體凝聚成一些小顆粒甚至更大的顆粒，由此形成的顆粒堆積會導(dǎo)致上表面振搗不實以及振搗后上表面粉體分布有傾斜，從而會使人為讀數(shù)的誤差更大，最終影響測量粉體的振實密度不精確的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的主要目的為提供一種振搗后上表面粉體分布水平的測量粉體振實密度的振搗方法和系統(tǒng)。
[0006]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型提出一種測量粉體振實密度的振搗系統(tǒng)，包括:
[0007]振動裝置，用于對裝有一定質(zhì)量粉體的量筒按照指定頻率和幅度進行上下振動；
[0008]超聲沖擊裝置，用于通過超聲波沖擊量筒內(nèi)上表面的粉體，破壞受沖擊粉體之間形成的粉體團；
[0009]控制裝置，用于當粉體在量筒內(nèi)的高度保持穩(wěn)定時，控制所述振動裝置和超聲沖擊裝置停止對量筒內(nèi)的粉體進行振動和超聲波沖擊。
[0010]進一步地，所述振動裝置，包括:
[0011 ]轉(zhuǎn)動模塊，用于當量筒上下振動指定次數(shù)后，量筒水平自轉(zhuǎn)指定角度。
[0012]進一步地，所述測量粉體振實密度的振搗系統(tǒng)還包括壓緊裝置，用于將一底面為平面的壓片伸入量筒內(nèi)，該壓片的頂面連接有彈性件，彈性件的另一端連接長度可調(diào)的支桿，調(diào)節(jié)支桿使壓片始終壓迫于量筒內(nèi)粉體的上表面;其中，所述彈性件的伸縮量大于或等于量筒上下振動時的振幅。
[0013 ] 進一步地，所述壓片的直徑比量筒的直徑小1-3毫米。
[0014]進一步地，所述振動裝置包括多個量筒固定位，分別做粉體振搗動作。
[0015]進一步地，所述超聲沖擊裝置包括多個超聲波探頭，分別對應(yīng)指定的量筒設(shè)置于振動裝置上。
[0016]進一步地，所述多個超聲波探頭共用同一超聲接口；
[0017]所述超聲沖擊裝置包括超聲波發(fā)生器，所述超聲波發(fā)生器通過一超聲波探頭線連接于所述超聲接口。
[0018]本實用新型的測量粉體振實密度的振搗方法和系統(tǒng)，對量筒內(nèi)上表面的粉體進行超聲波沖擊，超聲波可產(chǎn)生局部高溫高壓，加速水分子的蒸發(fā)，減少顆粒表面的吸附水，超聲波產(chǎn)生的沖擊波和強射流可以粉碎粉體團聚體，使得被包含的水分子釋放，阻止氫鍵的形成，防止粉體團聚，有利于粉體顆粒的充分地分散等，所以粉體上表面減少粉體團等顆粒堆積，粉體上表面粉體分布水平，從而提高讀數(shù)的準確性，最終提高測量粉體振實密度的準確性。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型一實施例的測量粉體振實密度的振搗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0020]圖2為本實用新型一具體實施例的測量粉體振實密度的振搗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0021 ]本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。
【具體實施方式】
[0022]應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0023]參照圖1，本實用新型實施例還一種測量粉體振實密度的振搗系統(tǒng)，包括:
[0024]振動裝置10，用于對裝有一定質(zhì)量粉體的量筒按照指定頻率和幅度進行上下振動；
[0025]超聲沖擊裝置20，用于通過超聲波沖擊量筒內(nèi)上表面的粉體，破壞受沖擊粉體之間形成的粉體團；
[0026]控制裝置30，用于當粉體在量筒內(nèi)的高度保持穩(wěn)定時，控制所述振動裝置10和超聲沖擊裝置20停止對量筒內(nèi)的粉體進行振動和超聲波沖擊。
[0027]如上述振動裝置10，上述一定質(zhì)量粉體是指通過稱量裝置稱量出指定重量的粉體。上述上下振動是指沿豎直方向進行往復(fù)運動，其特點是帶動量筒上移時的速度遠小于帶動量筒下移時的速度，從而可以將粉體之間的縫隙等填充，使粉體堆積的更加密實。上述按照指定頻率和幅度進行振動是指，根據(jù)不同的粉體以及不同的實驗要求等，選擇對應(yīng)的控制即可，比如對石灰的振搗要求與面粉的振搗要求不同，那么可以選用各自適配的振動頻率和振動幅度等。
[0028]如上述超聲沖擊裝置20，對量筒內(nèi)上表面的粉體進行超聲波沖擊，可產(chǎn)生局部高溫高壓，加速水分子的蒸發(fā)，減少顆粒表面的吸附水，超聲波產(chǎn)生的沖擊波和強射流可以粉碎粉體團聚體，使得被包含的水分子釋放，阻止氫鍵的形成，防止粉體團聚，有利于粉體顆粒的充分地分散等，所以粉體上表面減少粉體團等顆粒堆積，粉體上表面粉體分布水平，從而提高讀數(shù)的準確性，最終提高測量粉體振實密度的準確性。本實施例中，在對量筒進行振動處理過程中，同時對粉體進行超聲波沖擊。在其它實施例中，還可以根據(jù)預(yù)設(shè)的時間間隔，有規(guī)律的對量筒內(nèi)的粉體進行超聲波沖擊，可以節(jié)約能量的消耗。
[0029]如上述控制裝置30，當粉體在量筒內(nèi)的高度保持穩(wěn)定時，即說明粉體在現(xiàn)有的頻率和振幅的情況下無法將粉體堆積的更加密實，因此可以停止振動過程和超聲波沖擊的過程，讀取量筒內(nèi)的粉體體積，然后根據(jù)密度公式即可計算出粉體的振實密度。
[0030]本實用新型實施例中，上述振動裝置10，包括:轉(zhuǎn)動模塊，用于當量筒上下振動指定次數(shù)后，量筒水平自轉(zhuǎn)指定角度。量筒水平自轉(zhuǎn)指定角度，可以提高粉體振動過程中的受力均勻，以提高粉體上表面的水平分布度。在一具體實施例中，量筒每上下振動一次，量筒水平自轉(zhuǎn)45度。
[0031]本實施例中，上述測量粉體振實密度的振搗系統(tǒng)還包括壓緊裝置40，用于將一底面為平面的壓片41伸入量筒內(nèi)，該壓片41的頂面連接有彈性件43，彈性件43的另一端連接長度可調(diào)的支桿42，調(diào)節(jié)支桿42使壓片41始終壓迫于量筒內(nèi)粉體的上表面;其中，所述彈性件43的伸縮量大于或等于量筒上下振動時的振幅。
[0032]如上述壓緊裝置40，壓片41的底面為平面，所以壓片41的底面可以很好的將粉體的表面壓得更加平整，提高振實密度實驗的準確性。上述可調(diào)長度的支桿42，可以使壓片41使用各種計量的粉體。比如，當量筒內(nèi)的粉體較少時，可以將支桿42的長度調(diào)長，以便于壓片41可以擠壓在粉體上等。上述彈性件43可以為壓簧、彈片等器件，因為粉體在振搗之前和振搗之后在量筒內(nèi)的高度不同，而在實驗過程中又不能時刻的調(diào)節(jié)支桿42的長度，所以要壓片41時刻的壓平粉體上表面，則需要上述彈性件43進行相應(yīng)的長度補償，當粉體高度降低時，彈性件43在彈性的作用下舒張，使壓片41作用在粉體上。上述彈性件43的伸縮量大于或等于量筒上下振動時的振幅，因為支桿42等必然會固定在一個支架44上，該支架44同樣需要固定設(shè)置，如果彈性件43的伸縮量小于量筒上下振動時的振幅，則會出現(xiàn)壓片41阻礙量筒向上移動的過程，或者粉體下降到一定高度后，壓片41無法壓迫于粉體等情況，影響實驗的正常進行。
[0033]本實施例中，上述壓片41的直徑比量筒的直徑小1-3毫米，可以使壓片41可以在量筒內(nèi)自由的移動，而且可以壓迫大部分地粉體。
[0034]本實施例中，上述振動裝置10包括多個量筒固定位，分別做粉體振搗動作。上述超聲沖擊裝置20包括多個超聲波探頭21，分別對應(yīng)指定的量筒設(shè)置于振動裝置10上。這樣可以同時對多個量筒內(nèi)的粉體進行振實密度的檢測試驗，提高試驗效率。
[0035]本實施例中，所述多個超聲波探頭21共用同一超聲接口23;所述超聲沖擊裝置20包括超聲波發(fā)生器22，所述超聲波發(fā)生器22通過一超聲波探頭線24連接于所述超聲接口23。超聲波探頭21和超聲波發(fā)生器22分離設(shè)置，可以防止超聲波發(fā)生器22產(chǎn)生的振動影響粉體的密實程度。
[0036]參照圖2，在一具體實施中，上述振動裝置10上并排設(shè)置有三個量筒固定位，振動裝置10上還針對量筒固定位設(shè)置三個超聲波探頭21，三個超聲波探頭21共同連接與一個設(shè)置于振動裝置10上的超聲接口 23。超聲波發(fā)生器22通過超聲波探頭線24連接超聲接口 23，給超聲波探頭21提供超聲波。在振動裝置10上還設(shè)置兩個支架44，兩個之間上設(shè)置橫梁，橫梁上設(shè)置對應(yīng)量筒固定位的支桿42，該支桿42的一端帶有外螺紋，而橫梁上設(shè)置對應(yīng)的螺孔，使支桿42可以相對量筒固定位調(diào)節(jié)長度，支桿42的另一端連接一壓簧，壓簧的自由端連接一圓形壓片41，該壓片41的底面為平面，直徑略小于量筒的直徑，且壓平的底面保持水平。當做粉體振實密度實驗時，首先將量筒內(nèi)添加指定質(zhì)量的粉體，然后根據(jù)粉體在量筒內(nèi)的高度，調(diào)節(jié)支桿42的長度，當量筒固定后，壓片41壓迫于粉體上表面;然后啟動振動裝置10和超聲沖擊裝置20，當粉體在量筒內(nèi)的高度保持穩(wěn)定時，控制所述振動裝置10和超聲沖擊裝置20停止對量筒內(nèi)的粉體進行振動和超聲波沖擊，讀取量筒內(nèi)的粉體體積，然后根據(jù)密度公式即可計算出粉體的振實密度。
[0037]本實施例的測量粉體振實密度的振搗系統(tǒng)，對量筒內(nèi)上表面的粉體進行超聲波沖擊，超聲波可產(chǎn)生局部高溫高壓，加速水分子的蒸發(fā)，減少顆粒表面的吸附水，超聲波產(chǎn)生的沖擊波和強射流可以粉碎粉體團聚體，使得被包含的水分子釋放，阻止氫鍵的形成，防止粉體團聚，有利于粉體顆粒的充分地分散等，所以粉體上表面減少粉體團等顆粒堆積，粉體上表面粉體分布水平，從而提高讀數(shù)的準確性，最終提高測量粉體振實密度的準確性。而壓片41等結(jié)構(gòu)的設(shè)計，可以進一步地提高粉體上表面的水平度，從而進一步地提高測量粉體振實密度的準確性。由于上表面粉體更密實，粉體分布更水平，計算出的振實密度更為精確，使得測試粉體的振實密度系統(tǒng)適用性更高，應(yīng)用于科研教學(xué)領(lǐng)域具有一定的科研價值。
[0038]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種測量粉體振實密度的振搗系統(tǒng)，其特征在于，包括: 振動裝置，用于對裝有一定質(zhì)量粉體的量筒按照指定頻率和幅度進行上下振動； 超聲沖擊裝置，用于通過超聲波沖擊量筒內(nèi)上表面的粉體，破壞受沖擊粉體之間形成的粉體團； 控制裝置，用于當粉體在量筒內(nèi)的高度保持穩(wěn)定時，控制所述振動裝置和超聲沖擊裝置停止對量筒內(nèi)的粉體進行振動和超聲波沖擊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量粉體振實密度的振搗系統(tǒng)，其特征在于，所述振動裝置，包括: 轉(zhuǎn)動模塊，用于當量筒上下振動指定次數(shù)后，量筒水平自轉(zhuǎn)指定角度。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量粉體振實密度的振搗系統(tǒng)，其特征在于，還包括壓緊裝置，用于將一底面為平面的壓片伸入量筒內(nèi)，該壓片的頂面連接有彈性件，彈性件的另一端連接長度可調(diào)的支桿，調(diào)節(jié)支桿使壓片始終壓迫于量筒內(nèi)粉體的上表面;其中，所述彈性件的伸縮量大于或等于量筒上下振動時的振幅。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測量粉體振實密度的振搗系統(tǒng)，其特征在于，所述壓片的直徑比量筒的直徑小1-3毫米。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量粉體振實密度的振搗系統(tǒng)，其特征在于，所述振動裝置包括多個量筒固定位，分別做粉體振搗動作。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測量粉體振實密度的振搗系統(tǒng)，其特征在于，所述超聲沖擊裝置包括多個超聲波探頭，分別對應(yīng)指定的量筒設(shè)置于振動裝置上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測量粉體振實密度的振搗系統(tǒng)，其特征在于，所述多個超聲波探頭共用同一超聲接口； 所述超聲沖擊裝置包括超聲波發(fā)生器，所述超聲波發(fā)生器通過一超聲波探頭線連接于所述超聲接口。
【文檔編號】G01N9/04GK205643076SQ201620279030
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月6日
【發(fā)明人】龍武劍, 韋經(jīng)杰, 時金廣, 周波, 邢鋒, 王衛(wèi)侖
【申請人】深圳大學(xué)