[實用新型]新型智能物料懸浮速度試驗臺

有效

• 申請號: 201520511277.0
• 申請日: 2015-07-15
• 公開（公告）號: CN204882604U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 李保謙;胡亮輝;荊文偉;王超;王艷俠
• 申請（專利權）人: 河南農業大學
• 主分類號: G01P5/00
• 分類號: G01P5/00
• 代理公司: 鄭州市華翔專利代理事務所(普通合伙) 41122
• 代理人: 王明朗

技術領域

本實用新型涉及一種物料懸浮速度測量裝置，具體涉及一種新型智能物料懸浮速度試驗臺。

背景技術

懸浮速度就是固體或液體的顆粒在流體中處于懸浮狀態時流體的速度。研究懸浮速度對于氣力輸運固體顆粒、除塵室中塵粒沉降、水中泥沙顆粒的沉降等問題都很有意義。分析在上升氣流中微小顆粒的受力情況，根據繞流阻力與顆粒所受到的浮力和重力相平衡，可得懸浮速度。

一般情況下，物料的自由懸浮速度是不一樣的。農業物料的懸浮速度常用實驗測量和理論計算的方法獲取。這兩類方法各有益處，但也有一定的局限性。農業物料的形狀一般情況下都是不規則的，在運動時呈隨機方位，它們的懸浮速度與其形狀、水分含量和運動時的方位有關，不易計算，一般都是在試驗臺上直接測定。

現有的懸浮速度測量裝置普遍存在著設備復雜、操作繁瑣的弊端，無法測量出物料懸浮速度的動態變化數據，測量精度不高，實驗誤差較大。

實用新型內容

為了解決上述問題，精確測量懸浮速度、減少實驗誤差，本實用新型設計了一種新型智能物料懸浮速度試驗臺。

本實用新型的具體技術內容為：

一種新型智能物料懸浮速度試驗臺，包括風機、懸浮裝置、沉降裝置、數據轉換器，懸浮裝置包括從下至上裝配連接的等效穩流筒、中間穩流筒、懸浮筒，中間穩流筒側壁向上伸出有加料口，等效穩流筒與中間穩流筒之間設有載物紗網；等效穩流筒內部設有壓力傳感器甲；

沉降裝置包括沉降室和集料設備，沉降室上蓋裝配在沉降室下蓋上，上端面設有出風筒和Ｕ型通道；沉降室內部對應出風筒和Ｕ型通道設有集料漏斗，集料漏斗下方設有放置在壓力傳感器乙上的集料杯；

出風筒上設有連接變頻器的風機，懸浮裝置懸浮筒上端連接在Ｕ型通道上；所述壓力傳感器甲、壓力傳感器乙通過電線連接在數據轉換器上；

數據轉換器放置在桌子上，通過電線連接有打印機及電腦；

風機通過風機架固定連接在出風筒上；

懸浮裝置和沉降裝置之間設有支撐架，支撐架向下伸出有支撐腿；壓力傳感器甲下方設有三腳架；

加料口上裝配有橡膠密封塞；出風筒橫截面積大于U行通道橫截面積。

本實用新型的有益效果為：

利用電腦軟件在坐標上顯示出一系列相對聯系的坐標點，然后用平滑的曲線將其鏈接起來，建立起質量相對于懸浮速度的函數圖像，并通過打印機輸出試驗結果，利用等效的原理，并結合加料裝置、懸浮控制裝置、沉降裝置和自動測量裝置等，將沉降質量和懸浮速度結合起來，可以直接測量出物料懸浮速度的動態變化數據，然后用概率論和數理統計的方法對試驗數據進行分析和研究，不僅操作簡單，而且測量精度高，實驗結論可靠。

附圖說明

附圖1為本實用新型結構簡圖；

附圖2為中間穩流筒結構簡圖；

附圖3為沉降室剖視圖；

附圖4為沉降室上蓋結構簡圖。

圖中1為三腳架、2為壓力傳感器甲、3為等效穩流筒、4載物紗網、5為中間穩流筒、6為加料口、7為懸浮筒、8為支撐架。9為U型通道、10為出風筒、11為風機架、12為風機、13為電線、14為沉降室上蓋、15為集料漏斗、16為沉降室下蓋、17為集料杯、18為壓力傳感器乙、19為變頻器、20為桌子、21為電腦、22為打印機、23為數據轉換器。

具體實施方式

參見圖1-4：一種新型智能物料懸浮速度試驗臺，包括風機、懸浮裝置、沉降裝置、數據轉換器，懸浮裝置包括從下至上裝配連接的等效穩流筒、中間穩流筒、懸浮筒，中間穩流筒側壁向上伸出有加料口，等效穩流筒與中間穩流筒之間設有載物紗網；等效穩流筒內部設有壓力傳感器甲；

沉降裝置包括沉降室和集料設備，沉降室上蓋裝配在沉降室下蓋上，上端面設有出風筒和Ｕ型通道；沉降室內部對應出風筒和Ｕ型通道設有集料漏斗，集料漏斗下方設有放置在壓力傳感器乙上的集料杯；

出風筒上設有連接變頻器的風機，懸浮裝置懸浮筒上端連接在Ｕ型通道上；所述壓力傳感器甲、壓力傳感器乙通過電線連接在數據轉換器上；數據轉換器放置在桌子上，通過電線連接有打印機及電腦；

風機通過風機架固定連接在出風筒上；

懸浮裝置和沉降裝置之間設有支撐架，支撐架向下伸出有支撐腿；壓力傳感器甲下方設有三腳架；

加料口上裝配有橡膠密封塞；出風筒橫截面積大于U行通道橫截面積。

首先從加料口6加入適量的待測物料，使待測物料存放在載物紗網4上，然后用橡膠塞堵住加料口，在確定密封良好后接通電源，開始進行測量實驗，調節變頻器19利用變頻技術與微電子技術，通過改變步進電機工作電源頻率的方式來控制步進電動機12的轉速，進而改變風機的轉速，隨著被調節轉速逐漸增加，物料懸浮系統的風速也將隨著逐漸增加，此時由于載物紗網4上的待測物料的懸浮速度不同，它們會按照物料懸浮速度從小到大的順序依次懸浮起來，通過懸浮筒7和U形通道9依次地進入物料沉降系統。當物料進入沉降系統后，由于擴大了流動截面積而使得氣流速度大大降低，使物料在重力作用下沉降。沉降下來的物料通過集料漏斗15進入集料杯17中，此時集料杯17下的壓力傳感器18會動態測量所收集懸浮物料的質量，同時安裝在等效穩流筒3處的風速測速儀2會測量出此時的懸浮速度，并將所測質量和懸浮速度的數據實時動態地傳給數據轉換器23，數據轉換器23將數據轉換后傳給電腦21，由于農業物料顆粒的數量很多，單粒的質量很小，使所測數據間的差距較小，這樣就可以利用電腦軟件在坐標上顯示出一系列相對聯系的坐標點，然后用平滑的曲線將其鏈接起來，建立起質量相對于懸浮速度的函數圖像，并通過打印機22輸出試驗結果。最終就可以用概率論和數理統計的方法對試驗數據進行分析和研究，得出更加精確和可靠試驗結論。