專利名稱：物料懸浮速度智能測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種物料懸浮速度的測試裝置，具體地說是涉及一種智能化測 試農(nóng)業(yè)物料懸浮速度的裝置。
背景技術(shù)：
懸浮速度就是固體或液體的顆粒在流體中處于懸浮狀態(tài)時，流體的速度。 研究懸浮速度對于氣力輸運固體顆粒、除塵室中塵粒在什么條件下沉降、水中 泥沙顆粒的沉降等問題都很有意義。分析在上升氣流中微小顆粒的受力情況， 根據(jù)繞流阻力與顆粒所受到的浮力和重力相平衡，可得懸浮速度。
一般情況下，物料的自由懸浮速度是不一樣的。農(nóng)業(yè)物料的懸浮速度常用 實驗測量和理論計算的方法獲取。這兩類方法各有益處，但也有一定的局限性。 農(nóng)業(yè)物料的形狀一般情況下都是不規(guī)則的，在運動時呈隨機方位，它們的懸浮 速度與其形狀、水分含量和運動時的方位有關(guān)，不易計算， 一般都是在試驗臺 上直接測定。
盡管懸浮速度是極為重要的參數(shù)， 一直是研究者、設(shè)計者關(guān)心的問題。但 是國內(nèi)外一直沒有對物料懸浮速度測試智能設(shè)備的研究，僅停留在簡單的機械 裝備上，且普遍存在著操作繁瑣、數(shù)據(jù)誤差大等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，并且具有智能化、精度高等優(yōu)點的物 料懸浮速度測試裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
本發(fā)明包括測試部分和控制輸出部分，上述的測試部分包括步進電機，步 進電機與風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置連接；在風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置的下方設(shè)有上穩(wěn)流管，上穩(wěn)流管 內(nèi)設(shè)有風(fēng)機；上穩(wěn)流管的下端與錐形筒相連，錐形筒中設(shè)有至少一個傳感器， 錐形筒的下端通過下穩(wěn)流管與集流罩相連接；上述的控制輸出部分包括單片機 和計算機，且單片機分別與測試部分的步進電機、風(fēng)機和傳感器相連，單片機 與計算機相連接。
在上穩(wěn)流管的下部設(shè)有濾網(wǎng)，濾網(wǎng)通過固定密封裝置與上穩(wěn)流管連接。
上述的計算機與打印機相連接。
上述的上穩(wěn)流管與支架固定連接。
上述的物料為農(nóng)業(yè)物料，包括小麥、玉米和大豆。
采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明包括測試部分和控制輸出部分，測試部分中可以根據(jù)錐形筒的設(shè)計，計算得出錐形筒內(nèi)任意高度的風(fēng)速，并由步進電機的轉(zhuǎn) 動情況、傳感器測得的高度數(shù)據(jù)，得出物料懸浮的速度。另外，濾網(wǎng)的設(shè)計能 夠較好地防止物料中的灰塵和部分比重小的物料進入風(fēng)機，延長了該測試裝置 的使用壽命。由此，該測試裝置設(shè)計新穎，結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，使用壽命長， 能自動測出各種物料的懸浮速度，如小麥、玉米、大豆等，有較大的使用價值。


圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明中測試部分的局部剖視圖3為本發(fā)明中風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置閉合狀態(tài)的局部結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明中風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置開啟狀態(tài)的局部結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明中濾網(wǎng)及其固定密封裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明中濾網(wǎng)及其固定密封裝置的局部安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
實施例1
如圖1所示，本實施例包括測試部分和控制輸出部分，本發(fā)明在工作時物 料進入測試部分，由測試部分內(nèi)的傳感器采集信息，并將信息發(fā)送給控制輸出 部分，由控制輸出部分的單片機將測得的數(shù)據(jù)進行處理，并實時控制測試部分 的工作狀態(tài)，最后將處理后的數(shù)據(jù)顯示輸出。
如圖2所示，測試部分包括步進電機1，步進電機1與風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置2連接， 在風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置2的下方設(shè)有上穩(wěn)流管4，上穩(wěn)流管4內(nèi)設(shè)有風(fēng)機3，風(fēng)機3直 接與電源連接。在上穩(wěn)流管4的下部設(shè)有濾網(wǎng)5，濾網(wǎng)5通過固定密封裝置與上 穩(wěn)流管4連接。上穩(wěn)流管4的下端與錐形筒7的上端相連，錐形筒7中的內(nèi)壁 四周上設(shè)有數(shù)個傳感器8，錐形筒7的下端通過下穩(wěn)流管9與集流罩11相連接。 上述傳感器8的數(shù)量可根據(jù)實際工作需要進行選擇，即可以選擇三個、五個、 八個、十個甚至更多。
如圖3、圖4所示，本實施例中所采用的風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置2整體為圓形，其半 徑略大于上穩(wěn)流管4的半徑，且它包括上下兩層，上下兩層均帶有條狀擋板， 條狀擋板均勻分布，以此保證出風(fēng)口能夠出風(fēng)均勻。上下兩層條狀擋板的開合 由步進電機l控制。如圖3所示，當風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置2工作在完全閉合狀態(tài)時， 上下兩層條狀擋板交錯分布。隨著步進電機l的轉(zhuǎn)動，上下兩層條狀擋板交叉、 重合。當上下兩層條狀擋板處于重合狀態(tài)時，風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置2工作在完全開啟 狀態(tài)，如圖4所示。
由于在集流罩ll處口徑小，風(fēng)速大，為了使物料的浮力與重力相等，平衡在一定高度，進而能夠精確地測量其懸浮速度，故其上部的半徑應(yīng)該大于集流
罩ll處的半徑。由于上述原因，本發(fā)明中采用錐形筒7，錐形筒7內(nèi)任一高度的風(fēng)速由錐形口的風(fēng)速和高度決定。風(fēng)機3以額定功率工作，風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置2出風(fēng)口的開口面積大小決定了錐形筒7下端面錐形口的風(fēng)速。步進電機1精確控制和反饋出風(fēng)口的開口面積大小。同時，為了調(diào)節(jié)物料進口速度和出口速度，所以在錐形筒的上下兩端均需要設(shè)有穩(wěn)流管，且穩(wěn)流管的形狀應(yīng)選用圓柱形。
如圖5、圖6所示，為防止物料中的灰塵和部分比重小的物料進入風(fēng)機3，在上穩(wěn)流管4的下部設(shè)有濾網(wǎng)5。上述的固定密封裝置包括濾網(wǎng)箍12、把手6、橡膠密封條13、扣緊環(huán)14和濾網(wǎng)扣15。濾網(wǎng)5固定在濾網(wǎng)箍12中，濾網(wǎng)箍12與把手6之間裝有橡膠密封條13，橡膠密封條13的一端是扣緊環(huán)14，另一端是濾網(wǎng)扣15，這樣的設(shè)計易于拆卸清洗，防止由于濾網(wǎng)5長期使用而通風(fēng)透氣性變差。在上穩(wěn)流管4的內(nèi)部設(shè)有一方槽，方槽的高度與濾網(wǎng)箍12的厚度一致。在裝入濾網(wǎng)5時，該方槽起導(dǎo)槽的作用。裝入后該方槽對濾網(wǎng)5起豎直方向的固定作用，防止濾網(wǎng)5在氣流的作用下，上下震動。當濾網(wǎng)5裝上后，先將扣緊環(huán)14扣于上穩(wěn)流管4的凸起a16上，然后將另一端的濾網(wǎng)扣15扣在上穩(wěn)流管4另一側(cè)的凸起bl7上，壓緊扣住橡膠密封條13繃緊，完成濾網(wǎng)5的安裝。上述濾網(wǎng)5及其固定密封裝置一方面可以在水平面內(nèi)對濾網(wǎng)5起到固定作用，另一方面橡膠密封條13可將方槽與濾網(wǎng)箍12之間的縫隙封住，防止漏氣。
本實施例中的控制輸出部分包括單片機和計算機，且單片機分別與測試部分的步進電機l、風(fēng)機3和傳感器8相連，單片機與計算機相連接。由計算機發(fā)出指令，單片機接收到該指令后，監(jiān)測并控制步進電機1的運轉(zhuǎn)，以此來控制風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置2的開合大小，最終控制風(fēng)量大小。風(fēng)機3以額定功率工作，其開機和關(guān)機由單片機控制。傳感器8實時檢測是否有物料通過錐形筒，并測出物料的懸浮高度，同時傳感器8將采集到的各種數(shù)據(jù)傳給單片機處理，單片機處理后在計算機中顯示輸出。
本實施例的工作原理及工作過程是
開啟設(shè)備后，首先把待測物料放在集流罩ll的開口處，單片機控制步進電機1把風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置2由封閉狀態(tài)逐漸開啟，風(fēng)速也逐漸由小變大，當風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置2的風(fēng)門開口面積達到一定狀態(tài)時，即物料受到的向上吸引力大于本身重量時，物料開始向上運動，進入錐形筒7。與此同時，從設(shè)備開啟后，錐形筒7內(nèi)壁四周的傳感器8 —直掃描錐形筒7中是否有物料通過。如果沒有物料通過，則通過步進電機1逐漸加大風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置2的風(fēng)門開口面積；如果有物料通過，則確定物料的具體懸浮位置。由此時步進電機1的轉(zhuǎn)動情況可知此時風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置2的開口面積，進而能夠確定錐形筒7錐形口處的風(fēng)速，再由物料的懸浮高度通過單片機自動計算此時物料的懸浮速度，并通過計算機的顯示器顯示出來。
實施例2
本實施例與實施例1不同的是，在本實施例中，上穩(wěn)流管4的下部設(shè)有濾網(wǎng)5，濾網(wǎng)5通過固定密封裝置與上穩(wěn)流管4連接。上述的固定密封裝置為黏膠劑，利用黏膠劑直接將濾網(wǎng)5粘貼在上穩(wěn)流管4的內(nèi)壁上。這樣設(shè)計結(jié)構(gòu)相對簡單。
其他技術(shù)特征與實施例1相同。實施例3
本實施例與實施例1不同的是，在本實施例的控制輸出部分中，還包括了打印機設(shè)備，打印機與計算機相連接，用于將計算機得出的數(shù)據(jù)實時打印出來。上述的打印機及其驅(qū)動電路均為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的技術(shù)。
其他技術(shù)特征與實施例1相同。
實施例4
本實施例與實施例1不同的是，在本實施例的測試部分，上穩(wěn)流管4與支架10固定連接，上述的支架10為三角支架。由于在工作時，測試部分震動較大，三角支架的設(shè)計能夠?qū)@個測試部分的裝置起到穩(wěn)定作用。
其他技術(shù)特征與實施例l相同。
另外，需要指出的是，本發(fā)明中所述的物料主要為農(nóng)業(yè)物料，可以包括小麥、玉米、大豆、高粱、花生等等。
權(quán)利要求
1、一種物料懸浮速度的智能測試裝置，它包括測試部分和控制輸出部分，其特征在于所述的測試部分包括步進電機(1)，步進電機(1)與風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置(2)連接；在風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置(2)的下方設(shè)有上穩(wěn)流管(4)，上穩(wěn)流管(4)內(nèi)設(shè)有風(fēng)機(3)；上穩(wěn)流管(4)的下端與錐形筒(7)相連，錐形筒(7)中設(shè)有至少一個傳感器(8)，錐形筒(7)的下端通過下穩(wěn)流管(9)與集流罩(11)相連接；所述的控制輸出部分包括單片機和計算機，且單片機分別與測試部分的步進電機(1)和傳感器(8)相連，單片機與計算機相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料懸浮速度的智能測試裝置，其特征在于在 所述上穩(wěn)流管(4)的下部設(shè)有濾網(wǎng)(5)，濾網(wǎng)(5)通過固定密封裝置與上穩(wěn) 流管(4)連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物料懸浮速度的智能測試裝置，其特征在于 所述的計算機與打印機相連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的物料懸浮速度的智能測試裝置，其特征在于所 述的上穩(wěn)流管(4)與支架(10)固定連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料懸浮速度的智能測試裝置，其特征在于所述的物料為農(nóng)業(yè)物料，包括小麥、玉米和大豆。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種物料懸浮速度的智能測試裝置，它包括測試部分和控制輸出部分，測試部分包括步進電機，步進電機與風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置連接；在風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置的下方設(shè)有上穩(wěn)流管，上穩(wěn)流管內(nèi)設(shè)有風(fēng)機；上穩(wěn)流管的下端與錐形筒相連，錐形筒中設(shè)有至少一個傳感器，錐形筒的下端通過下穩(wěn)流管與集流罩相連接；控制輸出部分包括單片機和計算機，且單片機分別與測試部分的步進電機和傳感器相連，單片機與計算機相連接。采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明包括測試部分和控制輸出部分，測試部分中可以根據(jù)錐形筒的設(shè)計，計算得出錐形筒內(nèi)任意高度的風(fēng)速，并由步進電機的轉(zhuǎn)動情況、傳感器測得的高度數(shù)據(jù)，得出物料懸浮的速度。
文檔編號G01P5/18GK101685101SQ20081014149
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月28日
發(fā)明者宋中界, 李保謙, 牛振華, 王威立, 萌 連 申請人:河南農(nóng)業(yè)大學(xué)