[發明專利]一種小粒徑顆粒摩擦角的測試裝置及測試方法

有效

• 申請號: 201710097210.0
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106840980B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）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）人: 華南農業大學
• 主分類號: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00;G01N19/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任重

本發明涉及一種小粒徑顆粒摩擦角的測試裝置及測試方法，該測試裝置包括控制器、被測板件、支架、底板、第一轉動軸、連接結構及均與控制器連接的驅動裝置、傾角傳感器、數值顯示模塊和圖像捕捉設備，被測板件可拆卸地設于底板上；第一轉動軸設于支架上，且支架的底部設有旋轉軸，底板的一端通過旋轉軸與支架轉動連接，底板的另一端能通過連接結構與第一轉動軸連接，驅動裝置用于驅動第一轉動軸旋轉；傾角傳感器設于底板上用于測量底板的底部與水平面的夾角，數值顯示模塊用于顯示傾角傳感器的數值，圖像捕捉設備用于捕捉被測板件上小粒徑顆粒下滑情況的圖像。本發明結構簡單、操作方便，能直接獲取摩擦角的測量值，且測量精度高。

技術領域

本發明涉及顆粒物料的物理性質檢測技術領域，更具體地，涉及一種小粒徑顆粒摩擦角的測試裝置及測試方法。

背景技術

摩擦角是表征物料顆粒摩擦特性和流動特性的重要指標之一，在現代農產品生產、加工和精制過程中，準確地檢測物料與接觸表面的摩擦關系，能夠有效的提高農產品的生產加工效率。摩擦角是影響物料箱導料板傾角、排種器的型孔或型槽所處位置的角度等的重要參數，在許多相關的機械設計中都需要考慮這一因素。因此，測定物料與不同材料表面的摩擦角不僅為物料的物理特性研究提供理論基礎，而且對作物機械的設計提供可靠的依據，具有很強的實際應用意義。

目前關于檢測物料與接觸表面的摩擦關系的測試方法主要有排出法及注入法，但這兩種方法存在測量精度不高、數據不便觀測與分析處理等問題。有的測試摩擦角的裝置引入拉力計和位移傳感器，并與計算機相連，但是這種裝置對顆粒的要求比較高，適用范圍小，用PC機作為數據采集終端時，設備成本較高。因此，目前關于摩擦角的測試主要還是通過斜面儀進行簡單的手動測量，這種測試裝置沒有自鎖功能，物料顆粒下滑后手晃動易引入人工誤差，且操作者需肉眼從圓弧尺讀取測量值，即不能直接獲取測量值，導致測試結果與真實值誤差大，且費時費力。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種小粒徑顆粒摩擦角的測試裝置，結構簡單、操作方便，能直接獲取摩擦角的測量值，且測量精度高。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

提供一種小粒徑顆粒摩擦角的測試裝置，包括控制器、被測板件、支架、底板、第一轉動軸、驅動裝置、連接結構、傾角傳感器、數值顯示模塊及圖像捕捉設備，被測板件可拆卸地設于底板上，驅動裝置、傾角傳感器、數值顯示模塊及圖像捕捉設備均與控制器連接；第一轉動軸設于支架上，且支架的底部設有旋轉軸，底板的一端通過旋轉軸與支架轉動連接，底板的另一端能通過連接結構與第一轉動軸連接，驅動裝置用于驅動第一轉動軸旋轉；傾角傳感器設于底板上用于測量底板的底部與水平面的夾角，數值顯示模塊用于顯示傾角傳感器的數值，圖像捕捉設備用于捕捉被測板件上小粒徑顆粒下滑情況的圖像。驅動裝置為電機；圖像捕捉設備通過固定軸固定在支架上；控制器與數值顯示模塊設置成一體；連接結構為連接線；底板的兩個側邊均設有一個側壁，防止小粒徑顆粒從底板的側邊滑落下去。

上述方案中，將小粒徑顆粒放置在被測板件上后，控制器通過驅動裝置驅動第一轉動軸旋轉使底板與連接結構連接的一端向上抬起，底板抬起過程中，傾角傳感器實時測量底板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值顯示模塊并顯示，圖像捕捉設備實時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行處理和判斷，當控制器判斷小粒徑顆粒沒有全部下滑時，控制器繼續控制驅動裝置驅動第一轉動軸旋轉，當控制器判斷所有的小粒徑顆粒開始下滑時，控制器控制驅動裝置停止工作，記錄數值顯示模塊顯示夾角的角度值，該角度值即是小粒徑顆粒與被測板件的摩擦角。本發明一種小粒徑顆粒摩擦角的測試裝置，結構簡單、操作方便，能直接獲取摩擦角的測量值，且測量精度高。