[實用新型]一種基于壓力和位移傳感器的靜態料層夾持厚度檢測裝置

有效

• 申請號: 201420825099.4
• 申請日: 2014-12-23
• 公開（公告）號: CN204286992U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 毛亞郎;孫毅;單繼宏;金曉航;梁曼;許利學
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學之江學院
• 主分類號: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00;B02C17/10;B02C17/18
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

技術領域

本實用新型涉及選礦、冶金、建材、化工、陶瓷等利用球磨粉碎行業，是為有效監測層受介質球靜態擠壓時壓力和料層厚度的一種檢測裝置。

背景技術

球形介質是球磨機粉磨生產中應用最為廣泛的介質，顆粒的破碎主要通過兩介質球之間相互碰撞擠壓作用來實現。但是由于缺乏對介質球間碰撞擠壓過程的精確描述，常常簡單認為介質球之間只存在單個或單層被破碎的顆粒，或者采用經驗的方法來估計顆粒破碎所需要的碰撞擠壓力，這與實際介質球間顆粒破碎是以料層形式有較大出入，導致球磨工藝參數不準確，能量利用率低。因此根據料層擠壓時的擠壓力和料層厚度變化信息，結合料層破碎狀態，分析擠壓范圍內料層有效破碎時擠壓力大小與該時刻料層厚度信息，以便建立介質球間非限制料層破碎模型，從而優化粉磨工藝參數，提高粉磨效率。由于破碎瞬時的擠壓力大小與料層厚度很難測量，特別是細小顆粒的料層厚度。雖然有學者開展料層厚度方面的研究，但是都沒有給出比較通用和便利的裝置來測量被擠壓而破碎顆粒的料層厚度。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術中的不足，提供一種基于壓力和位移傳感器的靜態料層夾持厚度檢測裝置。

這種基于壓力和位移傳感器的靜態料層夾持厚度檢測裝置，主要包括：導向管、介質球、磁鐵、頂桿、壓力傳感器、位移傳感器、工控機、通信線、上底板、步進電機、聯軸器、絲桿、活動座、導柱和下底座；步進電機和絲杠螺母帶動活動座沿著導柱上下緩慢移動，驅動頂桿上吸附的介質球擠壓料層和下介質球，安裝于活動座上的壓力傳感器和位移傳感器分別檢測擠壓力和位移大小，并將數據實時傳輸到工控機上；導向管周邊用螺釘固定于下底座，頂桿末端通過磁鐵吸附上介質球對料層實施擠壓；頂桿的上下運動由步進電機、聯軸器和絲桿帶動活動座移動實現，步進電機安裝于上底板，由工控機通過通信線控制；通過位移傳感器和壓力傳感器檢測料層靜態擠壓下壓力和位移變化；活動座沿著左右兩個導柱上下運動，導柱豎直安裝于下底座和上底板之間。

作為優選：導向管采用透明材質，中心與頂桿中心對齊。

作為優選：絲桿兩端分別于聯軸器和下底座連接，且與活動座上的螺母組成絲桿螺母副。

作為優選：位移傳感器安裝于上底板和活動座之間，壓力傳感器安裝于活動座與頂桿之間。

本實用新型的有益效果是：結構合理，操作簡便，測試精度高，穩定性好。

附圖說明

圖1是本實用新型結構圖；

附圖標記說明：導向管1、介質球2、磁鐵3、頂桿4、壓力傳感器5、位移傳感器6、工控機7、通信線8、上底板9、步進電機10、聯軸器11、絲桿12、活動座13、導柱14、下底座15。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步描述。雖然本實用新型將結合較佳實施例進行描述，但應知道，并不表示本實用新型限制在所述實施例中。相反，本實用新型將涵蓋可包含在有附后權利要求書限定的本實用新型的范圍內的替換物、改進型和等同物。

如圖1所示，本實施例的基于壓力和位移傳感器的靜態料層夾持厚度檢測裝置主要包括：導向管1、介質球2、磁鐵3、頂桿4、壓力傳感器5、位移傳感器6、工控機7、通信線8、上底板9、步進電機10、聯軸器11、絲桿12、活動座13、導柱14、下底座15。步進電機和絲杠螺母帶動活動座沿著導柱上下緩慢移動，驅動頂桿上吸附的介質球擠壓料層和下介質球，安裝于活動座上的壓力傳感器和位移傳感器分別檢測擠壓力和位移大小，并將數據實時傳輸到工控機上，用于分析擠壓力與料層厚度、顆粒破碎情況。

該裝置將被擠壓的介質球和料層置于導向管1內，導向管周邊用螺釘固定于下底座15，頂桿4末端通過磁鐵3吸附上介質球對料層實施擠壓。導向管采用透明材質，中心與頂桿中心對齊，初始料層厚度不宜過大，3～5層為宜，利于減少導向管對擠壓區域料層的限制作用。在擠壓開始前，上介質球要處于料層上方緩慢對下料層施加擠壓。

該裝置頂桿4的上下運動由步進電機10、聯軸器11、絲桿12帶動活動座13移動實現，步進電機安裝于上底板9，由工控機7通過通信線8控制。絲桿兩端分別于聯軸器和底座連接，且與活動座上的螺母組成絲桿螺母副。活動座的移動速度要足夠慢，保證料層擠壓過程基本處于準靜態。