[發明專利]一種同時測定粉塵正、反向滲透速率的實驗裝置

有效

• 申請號: 201911245158.4
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN110987728B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 劉建國;汪澍;周子皓;金龍哲;歐盛南;徐晶格
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01N13/04
• 分類號: G01N13/04;G01N15/08
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明提供一種同時測定粉塵正、反向滲透速率的實驗裝置，屬于粉塵滲透速率測定技術領域。該裝置可同時進行粉塵兩種滲透速率的測定，由數據采集與處理器、反向滲透儲液管、正向滲透管、調平底座和移樣器組成，數據采集與處理器連接反向滲透儲液管和正向滲透管，反向滲透儲液管安裝在調平底座上，正向滲透管上方留有移樣器接口。本發明可以同時測定粉塵正反向滲透速率，簡化實驗，提高實驗效率，使用激光測距傳感器進行測距可提高數據精度，本發明可快速處理數據并存儲結果，大大降低了實驗的人工成本。

技術領域

本發明涉及粉塵滲透速率測定技術領域，特別是指一種同時測定粉塵正、反向滲透速率的實驗裝置。

背景技術

近年來，隨著采礦技術不斷發展，大型機械化采礦設備的普及導致井下生產性粉塵濃度不斷增加，嚴重危害著井下工作人員的健康。研究粉塵的可潤濕性對合理選擇除塵、降塵技術與裝備具有重要意義。

目前，粉塵潤濕性的評價方法主要分為靜態測量法與動態測量法。其中靜態測量法主要包括沉降法(Walker法)、接觸角測定法、正向滲透法和反向滲透法。

相比于動態測量法，靜態測量法具有操作簡便、可控制性強、實驗成本低等顯著優點，其中，正、反向滲透法測試結果更能準確反映粉塵潤濕性，而目前測定粉塵正、反向滲透速率需單獨進行測量，且均采用人眼實時觀測記錄的方法，具有測試精度低、自動化程度低、效率低的“三低”特點。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種同時測定粉塵正、反向滲透速率的實驗裝置，該方法可以改進目前已有的測量粉塵滲透速率的實驗裝置，通過測定液面變化來計算隨時間滲入粉體的液體體積，從而得出液體滲入粉體的速率。

該裝置能夠同時進行兩種粉塵滲透速率的測定，包括數據采集與處理器、反向滲透儲液管、正向滲透管、調平底座和移樣器，數據采集與處理器位于裝置的最上端，下端與反向滲透儲液管及正向滲透管相連，反向滲透儲液管下端固定在調平底座上，移樣器組裝在正向滲透管上端。

數據采集與處理器由激光測距傳感器、微處理器、顯示單元、存儲器、接口單元、控制單元和電源單元組成，其中，激光測距傳感器有兩個，微處理器與激光測距傳感器、顯示單元、存儲器、接口單元、控制單元和電源單元相連，定時測定、處理實驗數據，顯示單元為觸摸屏，控制單元包括開關機鍵及記錄開始/暫停鍵，接口單元為type-c接口，電源單元為可充電的鋰電池。

反向滲透儲液管為透明容器，側壁標有液面限高標志，底部有定位凹槽結構。

正向滲透管主體為透明材質，上部有夾持裝置將其固定于數據采集與處理器上，側壁標有液面限高標志，下部有放置濾紙的濾紙倉。

調平底座具有4個可調高度的調整腳用來調平裝置，中部固定反向滲透儲液管的固定器可沿中心軸旋轉，調平底座一邊設置水平儀。

激光測距傳感器中的一個位于正向滲透管中心上方，另一個位于正向滲透管的外側及反向滲透儲液管的內測上方，激光測距傳感器具有激光發射器和激光接收片，激光發射器與激光接收片朝向垂直向下，精度為1mm。

移樣器使用時組裝于正向滲透管的上端，上口在正向滲透管的外側，下口伸入正向滲透管的內部。

本發明的上述技術方案的有益效果如下：

上述方案中，該裝置可以同時進行粉塵兩種滲透速率的測定：①正向滲透速率，又稱顆粒床浸試驗，測定液體在重力作用下向粉體滲透的速度；②反向滲透速率，又稱毛細上升試驗，液體由于毛細作用在粉體中不受阻礙地上升時的速度。本發明改進了目前已有的測量粉塵滲透速率的實驗裝置，可以同時測定粉塵正反向滲透速率，簡化實驗，提高實驗效率，使用激光測距傳感器進行測距可提高數據精度，本發明可快速處理數據并存儲結果，大大降低了實驗的人工成本。

附圖說明