[實用新型]一種散體顆粒碰撞落點分布和碰撞恢復系數測量裝置

有效

• 申請號: 201720532416.7
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN206832627U
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 朱良友;趙云華;鐘英杰;祁亞茹
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00;G01N3/52
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所(普通合伙)33230
• 代理人: 伍華榮

技術領域

本實用新型涉及農業領域，尤其是一種散體顆粒測試裝置。

背景技術

散體顆粒恢復系數可以用撞擊后的反彈速度與撞擊前的速度的比值來定義，即e＝V_R/V，顆粒碰撞恢復系數的物理意義在于描述碰撞前后的能量損失大小。在農業播種器(如小麥播種器、大豆播種器)的數值模擬過程中，散體物料顆粒(如水稻種、大豆種、小麥種)的碰撞恢復系數是描述顆粒運動的關鍵參數之一，利用這一參數，可以方便的計算出顆粒碰撞接觸后的速度大小。

現有技術多采用高速攝像機追蹤顆粒碰撞前后的運動軌跡或檢測碰撞產生的信號后計算碰撞恢復系數，如Kharaz A H，Gorham D A，Salman A D.在An experimental study of the elastic rebound of spheres([J].Powder Technology，2001，120(3)：281-291.)中提供了一種用高速攝像機單個測量圓形顆粒恢復系數的方法；Wang L，Zhou W，Ding Z，et al.在Experimental determination of parameter effects on the coefficient of restitution of differently shaped maize in three-dimensions([J].Powder Technology，2015，284(10)：187-194.)中提供了一種高速攝像機單個測量玉米顆粒恢復系數的方法；東南大學在申請號：201410491912.3、名稱：一種燃料顆粒熱態碰撞恢復系數測量裝置及測量方法、公開日：2015.1.21的發明專利中公開了一種燃料顆粒熱態碰撞恢復系數測量裝置及測量方法，燃燒系統和碰撞系統被置于一個密封腔內，密封腔與氣源相連，可通過流量閥調節燃燒氣氛；燃燒反應裝置為具有溫度控制功能的管式電加熱爐，實現燃料顆粒的加溫；燃料顆粒溫度的追蹤使用紅外熱成像儀，實現非接觸測量顆粒碰撞時的溫度；使用高速攝像機對燃料顆粒碰撞前后的運動圖像進行捕捉，利用圖像分析，獲得顆粒碰撞前后的速度，計算獲得碰撞恢復系數。本裝置在高溫熱態條件下測得的顆粒碰撞恢復系數，對熱態流化床的數理建模具有重要的實際價值；同時區別于冷態實驗，熱態工況更加接近流化床中燃料燃燒真實環境，因此得到的實驗數據可以用來分析判別燃料燃燒中的聚團、結塊趨勢。華僑大學和福建南方路面機械有限公司在申請號：201610696850.9、名稱：一種確定金屬材料接觸碰撞中恢復系數的試驗裝置、公開日：2016.11.16的發明專利中公開了一種確定金屬材料接觸碰撞中恢復系數的試驗裝置，包括金屬球、金屬板、速度傳感器和采集卡，所述金屬球位于金屬板上方，且金屬球與金屬板距離固定，速度傳感器放置在金屬板上，采集卡與速度傳感器電連接。華僑大學在申請號：201610887586.7、名稱：一種基于聲波傳感測定材料碰撞恢復系數的裝置、公開日：2017.01.04的發明專利中公開了一種基于聲波傳感測定材料碰撞恢復系數的裝置，裝置包括底座、支架、橫梁、碰撞球、碰撞板、聲音傳感器、采集卡和計算機；所述碰撞板和支架固定在底座上，橫梁安裝在支架上，且橫梁位于碰撞板上方，碰撞球嵌在橫梁上，聲音傳感器設置在碰撞板旁邊且靠近碰撞球下落的位置，所述聲音傳感器、采集卡與計算機依次連接；所述碰撞球與碰撞板分別采用不同的碰撞材料制成。楊明金、李偉清、李慶東在包衣稻種彈性特性試驗研究([J].西南大學學報自然科學版，2001，23(1)：87-88.)提供了一種簡易測量包衣道種碰撞恢復系數平均值得測量裝置和方法。這種測量方法只能測量顆粒碰撞恢復系數的平均值，不能測量分布值。采用高速攝像機單個追蹤顆粒碰撞前后的運動軌跡，測量過程中測量精度高，但測量成本高，而且單個測量想要得到大量顆粒的測量值時測量效率低；通過檢測碰撞產生的信號，從而精確計算出碰撞時間，計算出碰撞恢復系數值，但是依然只能單個顆粒測量，要得到大量顆粒的測量值時測量效率低。

實用新型內容

為了解決現有技術存在的不足，本實用新型提供了一種測量效率高、成本低的散體顆粒碰撞落點分布和碰撞恢復系數測量裝置。