[發(fā)明專利]一種糧堆測試裝置及采用該裝置測量糧堆壓縮變形和糧堆界面壓力的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810141343.8
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN108414364B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣敏敏;鄭德乾;張宏偉;陳桂香;王海濤;岳龍飛;龐瑞;劉超賽;劉文磊;黃達(dá)城;邊浩
• 申請（專利權(quán)）人: 河南工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N3/14
• 分類號: G01N3/14;G01N3/02;G01N15/08
• 代理公司: 鄭州異開專利事務(wù)所(普通合伙) 41114
• 代理人: 韓華

1.一種糧堆壓縮變形的測試方法，其特征在于：

采用糧堆測試裝置，所述糧堆測試裝置包括帶有支撐平臺的底座，垂直設(shè)置在所述支撐平臺上的門型支架兩側(cè)的立柱下端延伸至所述支撐平臺下方，通過橫向拉桿連為一體；在所述橫向拉桿中部鉸連有加壓杠桿，所述加壓杠桿的長軸端部設(shè)置有拉環(huán)，懸掛在所述拉環(huán)上的吊索底部加載有標(biāo)準(zhǔn)砝碼，所述加壓杠桿的短軸端部套設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)砝碼；位于門型支架下方的支撐平臺上放置有盛裝糧食的測試容器，沿所述測試容器內(nèi)壁上下滑動的壓板中部設(shè)置有定位塊，所述定位塊上縱向開設(shè)有定位凹坑，旋擰在所述門型支架頂板上的絲桿下端延伸進(jìn)所述定位凹坑中，放置在所述支撐平臺上的磁力架端部固定的豎向位移計(jì)的觸點(diǎn)與所述絲桿的上端部接觸；靠近所述測試容器底部的側(cè)壁上開設(shè)有進(jìn)水口，所述進(jìn)水口通過注水管與盛水量筒相連通，在所述注水管上設(shè)置有閥門；

具體測試步驟為：

第一步，測量測試容器的內(nèi)部尺寸，求得橫截面面積A，將糧食籽粒倒入測試容器內(nèi)距側(cè)板頂邊緣5mm位置處，攤平；

第二步，將壓板置于糧食籽粒上；將豎向位移計(jì)固定于支撐平臺上，豎向位移計(jì)的觸頭與絲桿頂部接觸，絲桿下觸頭放置于定位塊的縱向定位凹坑內(nèi)，觀察豎向位移計(jì)的讀數(shù)h₀；關(guān)閉閥門，在盛水量筒內(nèi)裝入足量的有色清水，記錄盛水量筒內(nèi)初始水的體積V₀；將工業(yè)相機(jī)固定于測試容器的透明有機(jī)玻璃板前拍照，通過圖像處理技術(shù)，得出糧堆骨架面積S₀，糧食籽粒面積，糧食籽粒長軸軸長a₀、短軸軸長b₀；

第三步，按實(shí)驗(yàn)要求，在加壓杠桿的長軸吊索底部加載標(biāo)準(zhǔn)砝碼，在短軸端部套設(shè)配重用標(biāo)準(zhǔn)砝碼，使系統(tǒng)處于加載狀態(tài)，壓力值為P₁，穩(wěn)定后讀取豎向位移計(jì)的數(shù)值h₁，數(shù)字圖像技術(shù)提取糧堆骨架面積S₁，糧食籽粒面積，糧食籽粒長軸軸長a₁、短軸軸長b₁，得出籽粒變形量；

第四步，打開閥門，將水注入測試容器，通過有機(jī)玻璃透明板觀察液面上升情況，待液面上升至壓板下邊緣處，通過透水孔觀察液面，至剛好接觸壓板下底邊時，關(guān)閉閥門，記錄注入水的體積V₁；通過計(jì)算和圖像處理技術(shù)，分別得出該壓力下糧堆總的壓縮變形、糧堆骨架壓縮變形、糧堆中糧食籽粒的壓縮變形、糧堆孔隙率；

第五步，改變加載值，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得出不同壓力作用下的糧堆壓縮變形及孔隙率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糧堆壓縮變形的測試方法，其特征在于：所述壓板的四角分別開設(shè)有透水孔。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糧堆壓縮變形的測試方法，其特征在于：所述測試容器的左右兩側(cè)壁為鋁合金板，前后側(cè)壁為有機(jī)玻璃透明板，在所述透明板外部設(shè)置有工業(yè)相機(jī)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糧堆壓縮變形的測試方法，其特征在于：所述盛水量筒與所述測試容器處于同一水平線上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糧堆壓縮變形的測試方法，其特征在于：所述測試容器的底部放置有活動底板，在所述活動底板的中心位置處設(shè)置有凹槽，所述凹槽內(nèi)放置有壓力計(jì)，靠近所述壓力計(jì)引出線的凹槽側(cè)壁上傾斜開設(shè)有引線穿孔，與所述引線穿孔位置相對應(yīng)的壓板側(cè)壁上設(shè)置有出線凹槽。