專利名稱：顆粒物料相對圓整度測定裝置及測定方法
技術領域：
本發明屬于顆粒物料外觀質量測定技術領域，具體涉及一種結構簡單、操作方便、 適合測量顆粒物料，尤其適合于測量直徑> Imm的顆粒物料相對圓整度的測定裝置。同時， 本發明還涉及運用所述測定裝置測定顆粒物料相對圓整度的方法。
背景技術：
目前，顆粒肥料行業不僅重視產品的內在質量，而且隨著生產工藝技術的提高，市場競爭的激烈，外觀質量也逐漸被人們所關注。各類標準中，對顆粒肥料外觀的描述長期采用粒度指標(1 4mm顆粒所占質量分率> 90% )，但是粒度指標合格率為100%的產品中， 仍然存在顆粒不圓整等問題。為了滿足客戶和市場需求，引入了顆粒物料相對圓整度的概念，該指標是對顆粒物料外觀圓整程度的量化，能很好地表征顆粒肥料的外觀質量。顆粒物料理論上的最佳圓整度為最大直徑與最小直徑之比為1，即正圓球體。由于受到測定裝置發展的限制，多數肥料生產企業對顆粒圓整度的評價還僅僅憑借技術人員的感觀判斷，很難做到產品圓與不圓的量化評價。在國外，其他行業采用光學成像系統進行顆粒粒度、粒形分析、測定，但配置一套設備約需50萬元人民幣，且操作復雜，投資及運行、維護費用高；此外，該類設備主要適用于< Imm顆粒產品的粒度、粒形分析。因此，開發結構簡單、操作方便，適用范圍更廣的顆粒物料相對圓整度測定裝置，非常必要。
發明內容
本發明的第一目的在于克服現有技術不足，提供一種結構簡單、操作方便的，適用于粒徑> Imm的顆粒物料相對圓整度測定裝置。本發明的目的還在于提供一種利用所述測定裝置對顆粒物料相對圓整度進行測定的方法。本發明的第一目的是這樣實現的包括滾動斜槽和計量平槽，所述的計量平槽上設置水平儀，所述的滾動斜槽的傾斜角度可調并與計量平槽緊密對接，計量平槽底部設置高度及水平調節裝置。可以根據每次需要同時測定的顆粒數量的多少來確定滾動斜槽和計量平槽的寬度，可以根據被測顆粒物料的密度、粒徑和質量大小以及圓整度情況來確定的滾動斜槽、計量平槽的長度以及滾動斜槽的傾斜角度，滾動斜槽、計量平槽的長度和寬度確定時，長寬比也隨之確定。本發明的另一目的是這樣實現的，包括下列步驟以顆粒粒徑控制范圍是l_4mm的肥料產品以及以0. 50mm作為各個粒徑區間的間隔為例(1)儀器調整準備調整好所述測定裝置的滾動斜槽傾角，并放好啟動擋板，將計量平槽調整至水平，
(2)測定各個粒徑區間標準樣品的滾動距離制取各個粒徑區間的標準樣品準備一套孔徑為1. 00mm、1. 50mm、2. 00mm、
2.50mm,3. 00mm,3. 50mm、4. OOmm的試驗篩，按孔徑大小依次疊好，裝上底盤，稱取顆粒樣品 1000克，置于4. OOmm的篩子上，蓋好篩蓋，置于振蕩器上，振蕩5min，分別得到1. OOmm 1. 50mm> 1. 50mm 2. 00mm、2. OOmm 2. 50mm、2. 50mm 3. 00mm>3. OOmm 3. 50mm 禾口
3.50mm 4. OOmm各個粒徑區間的顆粒物料。從各個粒徑區間物料中，分別挑選出接近于正球型的顆粒各30粒，分別作為各個粒徑區間的標準樣品；測定各個粒徑區間標準樣品的滾動距離將一個粒徑區間的標準樣品分成6組， 每次測定5個顆粒的滾動距離；將5個顆粒等距放置于啟動擋板上，平穩抽開啟動擋板，5 個顆粒同時沿滾動斜槽的坡面自由滾落并沿計量平槽繼續滾動直至停止，分別測量各個顆粒在計量平槽上的滾動距離；重復以上操作，測定完成各個粒徑區間的標準樣品的滾動距離，然后分別計算各個粒徑區間各30個標準樣品滾動距離的平均值Ltln，η = 1 6 ；(3)測定各個粒徑區間待測樣品的質量分率和滾動距離測定待測樣品的質量分率準確稱取200克(精確到0. Olg)待測樣品顆粒，按步驟( 所述的方法進行振蕩篩分，得到相應的各個粒徑區間的待測樣品顆粒；分別稱量各粒徑區間內待測樣品的質量mn，n = 1 6，然后根據公式An= (mn/m) X 100%，計算各粒徑區間待測樣品的質量分率，上式中的m為待測樣品總質量；測定待測樣品的滾動距離從各個粒徑區間的待測樣品顆粒中，各隨機取出30 粒，并按步驟( 所述的方法測定完成各個粒徑區間的待測樣品的滾動距離，然后分別計算各粒徑區間30個待測樣品滾動距離的平均值Ln，η = 1 6 ；(4)計算Α.先計算標準樣品滾動距離的基準值Ltl
303030303030
Γλλολ τΣ^ΟΙΣ^02Σ^03Σ^04Σ^05Σ ^06
LOOZO」T ^= H_ y Δ +M_ y Λ +M_ y Λ +M_ y Λ +M_ y Λ +M_ y Λ
Lo3030 Χ/ 2 30 Χ30 Χ/ 4 30 Χ30 Χ Λ6 B.再計算待測樣品滾動距離的數值Ls:
303030303030
「ηηοο τΣ L1Y.L2
LUUZZ」T = M_y Λ +M_ y Λ +M_y Λ +M_ y Λ +Μ_ y Λ +M_ y Λ
Ls 30 Χ ^1I 30 ΧΛ2 30 Χ30 ΧΛ4 30 ΧΛ5 30 Χ Λ6C.最后計算待測樣品的相對圓整度Q，相對圓整度的最大值為1 :Q = L0/Ls。為了保證測定結果的準確性，當物料種類、等級、生產原料、生產工藝控制條件或產品粒度控制范圍發生變化時，或是每隔2 3個月，對標準樣品的滾動距離基準值Ltl重新進行校正測定一次。本發明的工作原理具有一定質量的顆粒，在斜面上受到重力分解產生的下滑力牽引，得到加速，沿滾動斜槽向下滾落；到達滾動斜槽末端即計量平槽起始端時，顆粒靠慣性沿計量平槽繼續向前滾動，由于受到摩擦力作用而減速，滾動一定距離L后，最終停止在計量平槽的某個位置。滾動距離L的大小與滾動斜槽長度即加速距離大小、滾動斜槽傾角大小和顆粒質量大小成正比，與顆粒趨于正圓球形的程度高低成正比，與滾動斜槽、計量平槽制作材料的摩擦系數大小成反比。當滾動斜槽長度、滾動斜槽傾角、滾動斜槽和計量平槽制作材料(摩擦系數)一定時，即在相同條件下進行接近于正球體的標準樣品和待測樣品滾動距離的測定
5時，就可以消除滾動斜槽長度、傾角和摩擦系數對滾動距離的影響。相同原料、相同生產工藝生產出來的同一種類、同一等級的物料產品，其密度近似于相同，此時，顆粒直徑越大，顆粒質量就越大。將物料顆粒按照0. 50mm的粒徑間隔，分成不同粒徑區間，分別對待測樣品和接近于正球體的標準樣品進行測定、計算，即采用標樣校正物料顆粒質量對滾動距離產生的影響。以顆粒粒徑控制范圍是l_4mm的肥料產品以及0. 50mm作為各個粒徑區間的間隔為例，具體測定過程如下(1)儀器調整準備調整好所述測定裝置的滾動斜槽傾角，并放好啟動擋板，將計量平槽調整至水平，(2)測定各個粒徑區間標準樣品的滾動距離制取各個粒徑區間的標準樣品準備一套孔徑為1. 00mm、1. 50mm、2. 00mm、
2.50mm,3. 00mm,3. 50mm、4. OOmm的試驗篩，按孔徑大小依次疊好，裝上底盤，稱取顆粒樣品 1000克，置于4. OOmm的篩子上，蓋好篩蓋，置于振蕩器上，振蕩5min，分別得到1. OOmm 1. 50mm> 1. 50mm 2. 00mm、2. OOmm 2. 50mm、2. 50mm 3. 00mm>3. OOmm 3. 50mm 禾口
3.50mm 4. OOmm各個粒徑區間的顆粒物料。從各個粒徑區間物料中，分別挑選出接近于正球型的顆粒各30粒，分別作為各個粒徑區間的標準樣品；測定各個粒徑區間標準樣品的滾動距離將一個粒徑區間的標準樣品分成6組， 每次測定5個顆粒的滾動距離；將5個顆粒等距放置于啟動擋板上，平穩抽開啟動擋板，5 個顆粒同時沿滾動斜槽的坡面自由滾落并沿計量平槽繼續滾動直至停止，分別測量各個顆粒在計量平槽上的滾動距離；重復以上操作，測定完成各個粒徑區間的標準樣品的滾動距離，然后分別計算各個粒徑區間各30個標準樣品滾動距離的平均值Ltln，η = 1 6 ；(3)測定各個粒徑區間待測樣品的質量分率和滾動距離測定待測樣品的質量分率準確稱取200克(精確到0. Olg)待測樣品顆粒，按步驟( 所述的方法進行振蕩篩分，得到相應的各個粒徑區間的待測樣品顆粒；分別稱量各粒徑區間內待測樣品的質量mn，n = 1 6，然后根據公式An= (mn/m) X 100%，計算各粒徑區間待測樣品的質量分率，上式中的m為待測樣品總質量；測定待測樣品的滾動距離從各個粒徑區間的待測樣品顆粒中，各隨機取出30 粒，并按步驟( 所述的方法測定完成各個粒徑區間的待測樣品的滾動距離，然后分別計算各粒徑區間30個待測樣品滾動距離的平均值Ln，η = 1 6 ；(4)計算Α.先計算標準樣品滾動距離的基準值Ltl
權利要求
1.一種顆粒物料相對圓整度測定裝置，其特征是包括滾動斜槽(1)和計量平槽0)， 所述的計量平槽( 上設置水平儀，所述的滾動斜槽(1)的傾斜角度可調并與計量平槽 (2)緊密對接，計量平槽( 底部設置高度及水平調節裝置(8)。
2.根據權利要求1所述的顆粒物料相對圓整度測定裝置，其特征是所述的滾動斜槽(1)與計量平槽( 通過轉軸(7)實現轉動連接，所述的滾動斜槽(1)下部設置角度調整裝置(6)，滾動斜槽(1)傾斜角度為10 50°。
3.根據權利要求1所述的顆粒物料相對圓整度測定裝置，其特征是所述的計量平槽(2)上縱向設置以滾動斜槽(1)與計量平槽( 相接線為0點的長度標尺。
4.根據權利要求1所述的顆粒物料相對圓整度測定裝置，其特征是所述的滾動斜槽 (1)上部設置啟動擋板(5)；所述的啟動擋板( 垂直于滾動斜槽(1)設置，與滾動斜槽(1) 的側壁滑動配合。
5.根據權利要求1-4任意一項所述的顆粒物料相對圓整度測定裝置，其特征是所述的滾動斜槽(1)具有低摩擦阻力的平整、均勻、光潔的表面，滾動斜槽(1)長寬比為0.025 20，深度彡 0. 2cm。
6.根據權利要求1-4任意一項所述的顆粒物料相對圓整度測定裝置，其特征是所述的計量平槽( 具有低摩擦阻力的平整、均勻、光潔的表面，計量平槽( 長寬比為0. 05 30，深度 > 0. 2cm。
7.根據權利要求1-4任意一項所述的顆粒物料相對圓整度測定裝置，其特征是所述的滾動斜槽(1)底面為平面或者上下方向呈下凹弧形。
8.一種利用權利要求1所述的測定裝置測定顆粒物料相對圓整度的方法，包括以下步驟(1)儀器調整準備調整好所述測定裝置的滾動斜槽傾角，并放好啟動擋板，將計量平槽調整至水平，備用；(2)測定各個粒徑區間標準樣品的滾動距離制取各個粒徑區間的標準樣品準備一套孔徑為1. 00mm、1. 50mm、2. 00mm,2. 50mm、·3.00mm,3. 50mm、4. OOmm的試驗篩，按孔徑大小依次疊好，裝上底盤，稱取顆粒樣品1000克， 置于4. OOmm的篩子上，蓋好篩蓋，置于振蕩器上，振蕩5min，分別得到1. OOmm 1. 50mm、·1.50mm 2. 00mm、2. OOmm 2. 50mm、2. 50mm 3. 00mm>3. OOmm 3. 50mm 禾口 3. 50mm ·4.OOmm各個粒徑區間的顆粒物料；從各個粒徑區間物料中，分別挑選出接近于正球型的顆粒各30粒，分別作為各個粒徑區間的標準樣品；測定不同粒徑區間標準樣品的滾動距離將一個粒徑區間的標準樣品分成6組，每次測定5個顆粒的滾動距離；將5個顆粒等距放置于啟動擋板上，平穩抽開啟動擋板，5個顆粒同時沿滾動斜槽的坡面自由滾落并沿計量平槽繼續滾動直至停止，分別測量各個顆粒在計量平槽上的滾動距離；重復以上操作，測定完成各個粒徑區間的標準樣品的滾動距離，然后分別計算各個粒徑區間各30個標準樣品滾動距離的平均值Ltln，η = 1 6 ；(3)測定各個粒徑區間待測樣品的質量分率和滾動距離測定待測樣品的質量分率準確稱取200克待測樣品顆粒，精確到0. Olg，按步驟(2) 所述的方法進行振蕩篩分，得到相應的各個粒徑區間的待測樣品顆粒；分別稱量各粒徑區間內待測樣品的質量mn，n = 1 6，然后根據公式An= (mn/m) X 100%，計算各粒徑區間待測樣品的質量分率，上式中的m為待測樣品總質量；測定待測樣品的滾動距離從各個粒徑區間的待測樣品顆粒中，各隨機取出30粒，并按步驟( 所述的方法測定完成各個粒徑區間的待測樣品的滾動距離，然后分別計算各粒徑區間30個待測樣品滾動距離的平均值Ln，η = 1 6 ； (4)計算Α.先計算標準樣品滾動距離的基準值Ltl:
9.根據權利要求8所述的測定顆粒物料相對圓整度的方法，其特征在于當物料種類、 等級、生產原料、生產工藝控制條件或產品粒度控制范圍發生變化時，或是每隔2 3個月， 對標準樣品的滾動距離基準值Ltl重新進行校正測定一次。
全文摘要
本發明公開了一種顆粒物料相對圓整度測定裝置及測定方法。該裝置包括滾動斜槽和計量平槽。計量平槽上設置水平儀，滾動斜槽傾角可調并與計量平槽對接，計量平槽底部設置水平調節裝置。測定方法包括樣品篩分、稱量、滾動距離測定、相對圓整度計算等步驟。被測顆粒從滾動斜槽上端自由滾落，靠慣性沿計量平槽向前滾動。顆粒圓整度越高，阻力越小，滾動距離越遠；將樣品分成不同粒徑區間，分別測定各粒徑區間正球型標準樣品和被測樣品的滾動距離，通過統計、計算，消除顆粒質量大小對滾動距離產生的影響，最后得出被測樣品顆粒的相對圓整度。本發明結構簡單、操作方便，制作成本低廉，運行、維護成本低，特別適合于≥1mm顆粒物料相對圓整度的測定。
文檔編號G01B5/20GK102279145SQ20111018247
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月30日 優先權日2011年6月30日
發明者劉程勇, 師永林, 方秀麗, 李文東, 李春鳳, 王煜, 資學民, 趙建波 申請人:云南三環中化化肥有限公司