[發(fā)明專利]一種智能化礦物實(shí)驗(yàn)裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210363774.5
• 申請(qǐng)日: 2022-04-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114839057A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝飛;成獎(jiǎng)國(guó);代文治;楊勇;鄧政斌;黃浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/08
• 分類號(hào): G01N3/08;G01N3/06;G01N3/04;G01N3/02;G01N29/04
• 代理公司: 佛山粵進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44463
• 代理人: 王余錢

1.一種智能化礦物實(shí)驗(yàn)裝置，包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)以及設(shè)置在所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的試驗(yàn)組件，其特征在于：

所述試驗(yàn)組件包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一位移機(jī)構(gòu)、第二位移機(jī)構(gòu)與第三位移機(jī)構(gòu)，所述第一位移機(jī)構(gòu)包括第一支撐架與第二支撐架，所述第一支撐架與第二支撐架對(duì)稱安裝在所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，所述第一支撐架上設(shè)置有第一電機(jī)，所述第一電機(jī)的輸出端配合連接有第一螺紋絲桿，所述第一螺紋絲桿上配合連接有第一滑動(dòng)塊，所述第二支撐架上設(shè)置有第二電機(jī)，所述第二電機(jī)的輸出端配合連接有第二螺紋絲桿，所述第二螺紋絲桿上配合連接有第二滑動(dòng)塊；

所述第二位移機(jī)構(gòu)包括第三支撐架，所述第三支撐架的兩端分別架設(shè)在所述第一滑動(dòng)塊與第二滑動(dòng)塊上，所述第三支撐架上設(shè)置有第三電機(jī)，所述第三電機(jī)的輸出端配合連接有第三螺紋絲桿，所述第三螺紋絲桿上配合連接有第三滑動(dòng)塊；所述第三位移機(jī)構(gòu)包括第四支撐架，所述第四支撐架固定安裝在所述第三滑動(dòng)塊上，所述第四支撐架上設(shè)置有第四電機(jī)，所述第四電機(jī)的輸出端配合連接有第四螺紋絲桿，所述第四螺紋絲桿上配合連接有第四滑動(dòng)塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化礦物實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述第四滑動(dòng)塊上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)上配合連接有旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸的末端配合連接有安裝座，所述安裝座的底部開(kāi)設(shè)有若干個(gè)空腔。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能化礦物實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：若干個(gè)所述空腔內(nèi)均設(shè)置有伸縮機(jī)構(gòu)，所述伸縮機(jī)構(gòu)配合連接有壓頭，所述伸縮機(jī)構(gòu)用于沿所述空腔推出或收回所述壓頭，所述伸縮機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力氣缸，所述動(dòng)力氣缸配合連接有推桿，所述推桿與所述壓頭固定連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能化礦物實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述推桿上設(shè)置有第一傳感器，所述第一傳感器用于檢測(cè)所述壓頭的位置與位移量，所述壓頭上設(shè)置有第二傳感器，所述第二傳感器與所述動(dòng)力氣缸通信連接，所述第二傳感器用于檢測(cè)所述壓頭的壓力信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化礦物實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述第四滑動(dòng)塊上設(shè)置有超聲波檢測(cè)儀，所述超聲波檢測(cè)儀用于檢測(cè)待測(cè)工件礦物成分信息以及所述礦物成分對(duì)應(yīng)的位置信息。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化礦物實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述試驗(yàn)臺(tái)上設(shè)置有底板，所述底板上陣列設(shè)置有若干個(gè)夾緊機(jī)構(gòu)，所述夾緊機(jī)構(gòu)用于夾緊待測(cè)工件。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種智能化礦物實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述夾緊機(jī)構(gòu)包括夾緊座，所述夾緊座沿周向設(shè)置有至少三組滑軌，所述滑軌上滑動(dòng)連接有電動(dòng)滑塊，所述電動(dòng)滑動(dòng)內(nèi)設(shè)置有滑動(dòng)電機(jī)，所述電動(dòng)滑塊上設(shè)置有自鎖機(jī)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種智能化礦物實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述滑塊上設(shè)置有第三傳感器，所述第三傳感器與所述滑動(dòng)電機(jī)通訊連接。

9.一種智能化礦物實(shí)驗(yàn)裝置的控制方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的一種智能化礦物實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括如下步驟：

通過(guò)大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)獲取不同礦物接收超聲信號(hào)后所反饋的特征信息，并基于所述特征信息建立特征數(shù)據(jù)庫(kù)；

通過(guò)超聲波檢測(cè)儀對(duì)待測(cè)工件不同位置進(jìn)行掃描，并提取待測(cè)工件不同位置所反饋的聲波信號(hào)；

將所述聲波信號(hào)導(dǎo)入所述特征數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而獲得待測(cè)工件不同位置的礦物參數(shù)信息，其中所述參數(shù)信息包括礦物成分信息、礦物成分的位置信息、礦物成分的形狀信息；

基于所述礦物參數(shù)信息規(guī)劃出一個(gè)或多個(gè)測(cè)試點(diǎn)的位置信息；

基于所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)試點(diǎn)的位置信息生成驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)臺(tái)以及伸縮機(jī)構(gòu)的控制信息；

根據(jù)所述控制信息控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)臺(tái)以及伸縮機(jī)構(gòu)按照預(yù)定方式運(yùn)行。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種智能化礦物實(shí)驗(yàn)裝置的控制方法，其特征在于，根據(jù)所述控制信息控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)臺(tái)以及伸縮機(jī)構(gòu)按照預(yù)定方式運(yùn)行，還包括如下步驟：

在第一預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)對(duì)待測(cè)工件表面施加預(yù)設(shè)變化量的作用力；

在施加預(yù)設(shè)變化量的作用力時(shí)獲取壓頭在各個(gè)時(shí)刻位置信息，并計(jì)算出在第一預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)壓頭的第一位移量；

基于所述第一位移量計(jì)算出蠕變加載彈性應(yīng)變值；

在第二預(yù)設(shè)時(shí)間后，將作用力卸載到預(yù)設(shè)值；

獲取將作用力卸載到預(yù)設(shè)值后壓頭的位置信息，并計(jì)算出壓頭的第二位移量；

基于所述第二位移量計(jì)算出卸載彈性應(yīng)變值。