[發(fā)明專利]一種測(cè)試充填膏體中骨料沉降的裝置和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710174968.X
• 申請(qǐng)日: 2017-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN106872320A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戚庭野;馮國瑞;李慶東;郭育霞;王澤華;杜獻(xiàn)杰;張聰俐;宋凱歌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N15/04
• 分類號(hào): G01N15/04
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司14101
• 代理人: 申艷玲

1.一種測(cè)試充填膏體中骨料沉降的裝置，其特征在于：包括測(cè)試桶、磁性物濃度測(cè)試裝置；

所述測(cè)試桶為圓柱體結(jié)構(gòu)，桶蓋與桶主體為分離式結(jié)構(gòu)；桶身分為內(nèi)外兩層，內(nèi)層沿母線上下均勻繞有三組線圈，每組線圈包含一個(gè)勵(lì)磁線圈與一個(gè)測(cè)磁線圈；測(cè)試桶由非導(dǎo)磁性材料構(gòu)成；

測(cè)試桶內(nèi)放置待測(cè)充填膏體的試件；

所述磁性物濃度測(cè)試裝置包括電流轉(zhuǎn)換器、信號(hào)放大器、單片機(jī)、PC計(jì)算機(jī)、恒流源、電源；電流轉(zhuǎn)換器的入口端連接測(cè)磁線圈，出口端連接信號(hào)放大器，信號(hào)放大器的出口端連接單片機(jī)，單片機(jī)與PC計(jì)算機(jī)相連；電流轉(zhuǎn)換器將測(cè)磁線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)換為直流電流，信號(hào)放大器對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行放大和低通濾波，為單片機(jī)提供不同放大倍數(shù)的靜態(tài)電平，單片機(jī)中的ADC模塊將信號(hào)放大器提供的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，單片機(jī)根據(jù)數(shù)字信號(hào)得出被測(cè)試件對(duì)應(yīng)高度處的磁性物濃度，PC計(jì)算機(jī)將不同高度的磁性物濃度繪制成圖形；恒流源向勵(lì)磁線圈提供穩(wěn)定的交流電流；恒流源、電流轉(zhuǎn)換器、信號(hào)放大器、單片機(jī)、PC計(jì)算機(jī)與電源連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試充填膏體中骨料沉降的裝置，其特征在于：所述磁性物濃度測(cè)試裝置內(nèi)部的電流轉(zhuǎn)換器、信號(hào)放大器、單片機(jī)、PC計(jì)算機(jī)、恒流源、電源連接好并集成到一個(gè)設(shè)備箱內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試充填膏體中骨料沉降的裝置，其特征在于：所述單片機(jī)型號(hào)為C8051F060 ，信號(hào)放大器為GA204、PGA205 兩級(jí)程控儀，用放大器級(jí)聯(lián)，級(jí)聯(lián)后的程控放大電路的可編程增益組合為 1，2，4，8，10，20，40，80，100，200，400，800，1000，2000，4000，8000，能夠滿足數(shù)據(jù)采集的要求。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試充填膏體中骨料沉降的裝置，其特征在于：所述測(cè)試桶的內(nèi)徑為230mm，外徑為270mm；所述試塊澆筑模具的規(guī)格為：底面邊長(zhǎng)150mm，高為300mm。

5.一種測(cè)試充填膏體中骨料沉降的方法，采用權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的測(cè)試充填膏體中骨料沉降的裝置，其特征在于：包括以下步驟：

（1）用試塊澆筑模具澆筑待測(cè)充填膏體的試件；向充填膏體中添加磁性物；

（2）先將磁性物濃度測(cè)試裝置與測(cè)試桶連接，將測(cè)試桶的測(cè)磁線圈連接到電流轉(zhuǎn)換器的入口端，勵(lì)磁線圈與恒流源連接；

（3）將制備好的充填膏體試件放到測(cè)試桶內(nèi)；

（4）打開電源開關(guān)，啟動(dòng)PC計(jì)算機(jī)，觀察比較充填膏體試件上、中、下不同位置處的磁鐵礦砂濃度，判斷充填膏體中骨料是否發(fā)生沉降。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)試充填膏體中骨料沉降的方法，其特征在于：所述充填膏體試件通過試塊澆筑模具澆筑成型；試件的成分為充填膏體與磁鐵礦砂的混合物，其中磁鐵礦砂的添加量為10kg/m³。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)試充填膏體中骨料沉降的方法，其特征在于：所述試塊澆筑模具為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，其底面為正方形，高大于底面的邊長(zhǎng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)試充填膏體中骨料沉降的方法，其特征在于：所述磁鐵礦砂中，大于1.7mm粒級(jí)的含量應(yīng)當(dāng)高于85%。