[發(fā)明專利]一種小粒徑顆粒摩擦角的測試裝置及測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710097210.0
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106840980B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周志艷;宋燦燦;齊興源;羅錫文;李克亮;明銳;何新剛;孔令熙;田麓弘
• 申請（專利權(quán)）人: 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00;G01N19/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 任重

1.一種小粒徑顆粒摩擦角的測試裝置，其特征在于，包括控制器、被測板件、支架(1)、底板(2)、第一轉(zhuǎn)動軸(7)、驅(qū)動裝置(5)、連接結(jié)構(gòu)(20)、傾角傳感器(6)、數(shù)值顯示模塊(8)及圖像捕捉設(shè)備(9)，被測板件可拆卸地設(shè)于底板(2)上，驅(qū)動裝置(5)、傾角傳感器(6)、數(shù)值顯示模塊(8)及圖像捕捉設(shè)備(9)均與控制器連接；第一轉(zhuǎn)動軸(7)設(shè)于支架(1)上，且支架(1)的底部設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸(30)，底板(2)的一端通過旋轉(zhuǎn)軸(30)與支架(1)轉(zhuǎn)動連接，底板(2)的另一端能通過連接結(jié)構(gòu)(20)與第一轉(zhuǎn)動軸(7)連接，驅(qū)動裝置(5)用于驅(qū)動第一轉(zhuǎn)動軸(7)旋轉(zhuǎn)；傾角傳感器(6)設(shè)于底板(2)上用于測量底板(2)的底部與水平面的夾角，數(shù)值顯示模塊(8)用于顯示傾角傳感器(6)的數(shù)值，圖像捕捉設(shè)備(9)用于捕捉被測板件上小粒徑顆粒下滑情況的圖像；

所述測試裝置還包括手柄(3)及與手柄(3)連接的第二轉(zhuǎn)動軸(40)，第二轉(zhuǎn)動軸(40)設(shè)于支架(1)上，底板(2)的另一端能通過連接結(jié)構(gòu)(20)與第二轉(zhuǎn)動軸(40)連接；

所述測試裝置還包括用于固定手柄(3)位置的自鎖裝置；

所述自鎖裝置包括刻度盤(4)及固定塊(31)，刻度盤(4)設(shè)于支架(1)上并位于支架(1)與手柄(3)之間，且第二轉(zhuǎn)動軸(40)穿過刻度盤(4)的中心；刻度盤(4)上設(shè)有若干通孔(41)，固定塊(31)設(shè)于第二轉(zhuǎn)動軸(40)上，且固定塊(31)上設(shè)有與通孔(41)匹配的凸起(32)；

所述測試裝置還包括擋板(10)；擋板(10)設(shè)于底板(2)上靠近旋轉(zhuǎn)軸(30)的一端，且擋板(10)位于被測板件的下方，擋板(10)用于擋住小粒徑顆粒從被測板件掉落。

2.一種小粒徑顆粒摩擦角的測試裝置，其特征在于，包括控制器、被測板件、支架(1)、底板(2)、手柄(3)、第二轉(zhuǎn)動軸(40)、連接結(jié)構(gòu)(20)、傾角傳感器(6)及數(shù)值顯示模塊(8)；被測板件可拆卸地設(shè)于底板(2)上，傾角傳感器(6)及數(shù)值顯示模塊(8)均與控制器連接；第二轉(zhuǎn)動軸(40)設(shè)于支架(1)上，手柄(3)與第二轉(zhuǎn)動軸(40)連接，支架(1)的底部設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸(30)，底板(2)的一端通過旋轉(zhuǎn)軸(30)與支架(1)轉(zhuǎn)動連接，底板(2)的另一端能通過連接結(jié)構(gòu)(20)與第二轉(zhuǎn)動軸(40)連接；傾角傳感器(6)設(shè)于底板(2)上用于測量底板(2)的底部與水平面的夾角，數(shù)值顯示模塊(8)用于顯示傾角傳感器(6)的數(shù)值；

所述測試裝置還包括與控制器連接的圖像捕捉設(shè)備(9)，圖像捕捉設(shè)備(9)用于捕捉被測板件上小粒徑顆粒下滑情況的圖像；

所述測試裝置還包括用于固定手柄(3)位置的自鎖裝置；所述自鎖裝置包括刻度盤(4)及固定塊(31)，刻度盤(4)設(shè)于支架(1)上并位于支架(1)與手柄(3)之間，且第二轉(zhuǎn)動軸(40)穿過刻度盤(4)的中心；刻度盤(4)上設(shè)有若干通孔(41)，固定塊(31)設(shè)于第二轉(zhuǎn)動軸(40)上，且固定塊(31)上設(shè)有與通孔(41)匹配的凸起(32)。

3.一種小粒徑顆粒摩擦角的測試方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1所述的測試裝置，包括如下步驟：

S1.將被測板件設(shè)于底板(2)上，并將一定量的小粒徑顆粒放置在被測板件上；

S2.打開控制器，使驅(qū)動裝置(5)、傾角傳感器(6)、數(shù)值顯示模塊(8)及圖像捕捉設(shè)備(9)均處于工作狀態(tài)；

S3.控制器通過驅(qū)動裝置(5)驅(qū)動第一轉(zhuǎn)動軸(7)轉(zhuǎn)動使底板(2)與連接結(jié)構(gòu)(20)連接的一端向上抬起，底板(2)抬起過程中，圖像捕捉設(shè)備(9)實(shí)時(shí)捕捉小粒徑顆粒下滑情況的圖像并將該圖像傳輸至控制器進(jìn)行處理，傾角傳感器(6)實(shí)時(shí)測量底板(2)的底部與水平面的夾角并傳輸至控制器，控制器將該夾角傳輸至數(shù)值顯示模塊(8)并顯示；

S4.控制器對圖像捕捉設(shè)備(9)捕捉的圖像進(jìn)行處理后判斷所有的小粒徑顆粒是否開始下滑；當(dāng)小粒徑顆粒沒有全部下滑時(shí)，重復(fù)步驟S3；當(dāng)所有的小粒徑顆粒開始下滑，控制器控制驅(qū)動裝置(5)停止工作，記錄數(shù)值顯示模塊(8)顯示夾角的角度值；

S5.多次重復(fù)步驟S3及S4，取數(shù)值顯示模塊(8)顯示夾角的角度值的平均值作為小粒徑顆粒與被測板件的摩擦角。

4.一種小粒徑顆粒摩擦角的測試方法，其特征在于，使用權(quán)利要求2所述的測試裝置，包括如下步驟：

S1.將被測板件設(shè)于底板(2)上，并將一定量的小粒徑顆粒放置在被測板件上；

S2.打開控制器，使傾角傳感器(6)及數(shù)值顯示模塊(8)均處于工作狀態(tài)；

S3.手動轉(zhuǎn)動手柄(3)并帶動第二轉(zhuǎn)動軸(40)轉(zhuǎn)動使底板(2)與連接結(jié)構(gòu)(20)連接的一端向上抬起，底板(2)抬起過程中，傾角傳感器(6)實(shí)時(shí)測量底板(2)的底部與水平面的夾角并傳輸至控制器，控制器將該夾角傳輸至數(shù)值顯示模塊(8)并顯示；

S4.操作者判斷所有的小粒徑顆粒是否開始下滑；當(dāng)小粒徑顆粒沒有全部下滑時(shí)，重復(fù)步驟S3；當(dāng)所有的小粒徑顆粒開始下滑時(shí)，停止轉(zhuǎn)動手柄(3)，記錄數(shù)值顯示模塊(8)顯示夾角的角度值；

S5.多次重復(fù)步驟S3及S4，取數(shù)值顯示模塊(8)顯示夾角的角度值的平均值作為小粒徑顆粒與被測板件的摩擦角。