[發明專利]一種批量測試離子交換樹脂壓碎強度的裝置和方法

在審

• 申請號: 202111364888.3
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN113984529A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 王夢嬌;彭章華;劉雨程;郭丹;安廣祿
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

本發明涉及批量測試離子交換樹脂壓碎強度的裝置和方法，該裝置包括：支撐架與底座連接，慢速伺服電機與支撐架連接，由中央處理器控制，慢速伺服電機下方安裝傳動軸，之間由聯軸器相接，傳動軸下方連接加壓桿；加壓桿正下方為受力圓臺，受力圓臺下方與微型壓力傳感器相連，一側設有抬升斜坡，微型壓力傳感器將信號傳至位于底座內部的A/D轉換器和中央處理器。自動旋轉置樣臺外緣設有標號孔位，放置活動樣品臺，活動樣品臺中心有標記點，自動旋轉置樣臺通過連接部件安裝于底座上，由位于底座內部的步進電機、編碼器和中央處理器控制，實現樣品顆粒的自動批量測試。本發明能夠快速、準確、批量地測試離子交換樹脂顆粒的壓碎強度，自動化程度高。

技術領域

本發明涉及離子交換樹脂的壓碎強度測試技術領域，具體涉及批量測試離子交換樹脂壓碎強度的裝置和方法，用于評價不同類型、型號、批次的離子交換樹脂產品的力學性能，便于對離子交換樹脂進行應用評價和質量驗收。

背景技術

在離子交換樹脂的使用過程中，如果樹脂發生大量的破裂或破碎情況，破碎樹脂在反洗時排出，樹脂細末容易漏過通流部分進入后續裝置，導致樹脂層高下降、交換容量降低、水流阻力增加、污染后續裝置中的樹脂、系統出水水質下降、進入高溫系統污染水汽品質等多種不良后果。因此，離子交換樹脂的力學性能(即保持顆粒的完整性)是十分重要的理化性能，而壓碎強度是表征離子交換樹脂力學性能的重要指標之一。

離子交換樹脂的壓碎強度，又稱抗壓強度、壓碎力，指均勻的向單顆離子交換樹脂顆粒徑向施加壓力，至其破碎時的壓力。在測試離子交換樹脂樣品的壓碎強度時，為了使結果更有代表性，通常用一定數量的離子交換樹脂顆粒壓碎強度的平均值表示結果。

目前公開的離子交換樹脂的壓碎強度測試方法有以下兩種：一是采用DL/T 771-2014《發電廠水處理用離子交換樹脂選用導則》中附錄C的方法，二是采用DL/T 333.1-2010《火電廠凝結水精處理系統技術要求第1部分濕冷機組》中附錄A的方法。這兩種方法的原理和測試裝置結構組成基本一致，都是根據杠桿原理，利用托盤天平測試，將樹脂顆粒置于托盤天平左側固定，樹脂顆粒正上方為固定螺絲或鋼柱，向托盤天平右側的燒杯中持續緩慢加水持續均勻施加壓力，通過天平支架將壓力傳至天平左側施加于樹脂顆粒，記錄樹脂破碎時右側水的體積或質量，即可換算出施加的作用力。這兩種方法的缺點在于：離子交換樹脂體積較小，絕大多數顆粒直徑為0.315～1.250mm，且有多種類型的外觀為白色半透明或淡黃色半透明，破碎的瞬間難觀察；另外，需要在觀察到樹脂破碎的瞬間停止加水，該操作人為影響因素較大，因此采用這兩種方法測試的數據結果的準確性、重現性較差。除此之外，這兩種方法測試消耗時間長，單個顆粒需要5～10分鐘，一個樣品如果測定30顆就需要150～300分鐘。

中國專利CN2133839Y公布了一種顆粒強度測定儀，用于圓球狀或圓柱狀的顆粒料壓碎強度測定，主要用于各種復合肥料的質量檢測。該儀器由微電機、傳動部件、傳感器、主電路板、機殼、顯示板、打印機等組成，強度范圍為0～100N，顆粒直徑1～15mm。而絕大多數離子交換樹脂顆粒的壓碎強度較小，范圍為2～20N，顆粒直徑也較小，絕大多數直徑為0.315～1.250mm，另外，該儀器只能一顆測完人工加樣后繼續測下一顆。因此需要發明更適合壓碎強度較小、體積較小的離子交換樹脂顆粒，且可以實現批量測試的離子交換樹脂壓碎強度測定裝置和方法。

發明內容

為了解決以上現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種適合于離子交換樹脂、自動化程度高，可進行批量測試、測試數據穩定可靠，人為影響因素小的離子交換樹脂壓碎強度的測試裝置和方法。

為達到以上目的，本發明采用如下技術方案：

一種批量測試離子交換樹脂壓碎強度的裝置，包括慢速伺服電機、支撐架、底座、傳動軸、聯軸器、加壓桿、微型壓力傳感器、受力圓臺、抬升斜坡、A/D轉換器、中央處理器、自動旋轉置樣臺、連接部件、步進電機、顯示屏、水準泡、儀器按鍵。