粉體壓實密度儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種粉體壓實密度儀，特點在于下底座的上端固定連接有動力件，動力件與模具固定平臺相連，模具固定平臺的上方設有左、右模具，左、右模具通過連接軸與支撐桿活動連接，且左、右模具呈左右相對設置并形成模具腔體；模具腔體內設有呈“T”型的長柄塞，長柄塞與一連接桿一連接，連接桿一的一側連接有測量元件；長柄塞的上方對應的設置有短柄塞，短柄塞固定連接在一水平的連接桿二上，連接桿二與左、右模具上端可拆卸相連；上蓋板的底部連接有壓力傳感器；動力件、測量兀件、壓力傳感器分別與一控制單元電連接。該技術方案測試結果準確，重復性好，自動化水平高，省時省力，減少了人為因素對測量結果的影響。
【專利說明】粉體壓實密度儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種粉體壓實密度儀，屬于國際專利分類表中“G01N借助于測定材料的化學或物理性質來測試或分析材料”【技術領域】。
【背景技術】
[0002]粉體壓實密度是指面密度/材料的厚度。
[0003]壓實密度不僅和顆粒的大小、密度有關系，還和粒子的級配有關系，壓實密度大的一般都有很好的粒子正態分布。可以認為，工藝條件一定的條件下，壓實密度越大，材料的質量越好。
[0004]粉體壓實密度儀主要用于粉體和顆粒壓實密度的測試，在外力的壓縮過程中，隨著粉體的移動和變形，較大的空隙被填充，顆粒間接觸面積增大，使原子間產生吸引力且顆粒間的機械契合作用增強，從而形成具有一定密度和強度的粉體壓片。傳統的粉體壓實密度儀主要是把粉體裝入到固定容積的模具腔體內，上下兩個模具柄堵住模具腔內的粉體，通過千斤頂對模具柄施加一定的外力，粉體受到壓力后，分子結構發生變化，相互擠壓，壓力作用一定時間后，粉體形成壓片，使用人工脫模查看粉體壓實后的狀態，并用游標卡尺測量出粉體的厚度和直徑，再人工計算得出壓實密度數據，并通過多次試驗，但是通過多次試驗獲得數據重復性較差。
[0005]另外，傳統的壓實密度儀上、下模具柄長度、粗細一致，當上、下模具柄合上后，粉體模腔內的空氣無法排除，從而出現空氣和粉體共同被擠壓，空氣在此過程中產生壓強，當施加在粉體和空氣上的壓強大于空氣壓強時，可以把粉體擠壓成壓片，反之，則粉體未能形成壓片，出現松散狀態，試驗失敗，空氣產生的壓強影響測試數據。
[0006]傳統的壓實密度儀全人工操作，無自動化水平，效率低下，當壓實好的粉體壓片在人工脫模時，一般使用錘子或者重物來敲擊模具柄，促使粉體壓片受到外力作用而脫落，因人工脫模時，粉體壓片面受到不均勻的力沖擊而出現邊緣破損而無法獲得完整的試驗數據，此方法很多依賴操作人員的經驗和熟練程度來完成。粉體壓實狀況和所受到的壓力有很大的關系，此和粉體本身特性相關，粉體壓片很小在人工測量厚度和直徑時，會受到人為因素影響，包括:測量尺誤差，操作誤差，測量時對粉體壓片的損壞，環境濕度等。
【發明內容】
[0007]有鑒于此，本實用新型目的是提供一種自動化控制測量，減少人為因素對測量結果影響的一種粉體壓實密度儀。
[0008]為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:
[0009]一種粉體壓實密度儀，包括下底座和上蓋板，以及連接所述下底座和所述上蓋板的支撐桿，其中所述下底座的上端固定連接有一動力件，該動力件與一模具固定平臺相連，所述模具固定平臺的上方設有左、右模具，該左、右模具通過一連接軸與所述支撐桿活動連接，且所述左、右模具呈左右相對設置并形成一模具腔體；
[0010]所述模具腔體內豎直設有一呈“T”型的長柄塞，該長柄塞的下端突出于所述模具腔體并與設置在所述左、右模具與所述模具固定平臺之間的連接桿一連接，該連接桿一的一側連接有一測量元件；
[0011]所述長柄塞的上方對應的設置有一短柄塞，該短柄塞固定連接在一水平的連接桿二上，該連接桿二與所述左、右模具上端可拆卸相連；
[0012]所述上蓋板的底部連接有壓力傳感器；
[0013]所述動力件、測量元件、壓力傳感器分別與一控制單元電連接。
[0014]優選地，上述的粉體壓實密度儀，其中當所述連接桿二卸下后，所述左、右模具上端與一脫模槽相連，該脫模槽兩端的大小、形狀分別與所述左、右模具上端面相應。
[0015]優選地，上述的粉體壓實密度儀，其中所述動力件為氣缸或油缸或電機或千斤頂。
[0016]優選地，上述的粉體壓實密度儀，其中所述測量元件為光柵尺或紅外傳感器或激光傳感器或刻度尺。
[0017]本實用新型的技術效果主要體現在:
[0018](I)該粉體壓實密度儀中上蓋板的底部連接有壓力傳感器，壓力傳感器可以預先設定動力件施加壓力的大小，并通過控制單元設定壓力作用時間，同時連接桿一設置有與控制單元電連接的測量元件，測量元件在動力件驅動力作用下隨連接桿一和長柄塞一同運動，當壓力傳感器感應的壓力大小，壓力作用時間達到預先設定值時，確定出粉體壓片厚度，此時動力件自動停止工作并返回，測量元件通過控制單元顯示出粉體壓片厚度。
[0019](2)該粉體壓實密度儀中長柄塞呈“Τ”型，動力件在施壓過程中，模具腔體內的空氣隨著“Τ”型長柄塞細直桿排出，粉體不會因空氣因素而影響粉體壓片的緊密和均勻性。同時，長柄塞突出于模具腔體起到輔助脫模的作用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1:本實用新型實施例1結構示意圖；
[0021]圖2:本實用新型脫模時結構示意圖；
[0022]圖3:本實用新型實施例3結構示意圖；
[0023]圖4:本實用新型結構原理示意圖。
[0024]圖中，附圖標記的含義為:1_下底座，2-上蓋板，3-支撐桿，4-動力件，5-模具固定平臺，6-左模具，7-右模具，8-連接軸，9-模具腔體，10-長柄塞，11-連接桿一，12-測量元件，120-刻度尺，13-短柄塞，14-連接桿二，15-壓力傳感器，16-螺栓，17-脫模槽。
【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳述，以使本實用新型技術方案更易于理解和掌握。
[0026]K實施例13
[0027]如圖1所示，一種粉體壓實密度儀，包括下底座I和上蓋板2，以及連接下底座I和上蓋板2的支撐桿3，下底座I的上端固定連接有一動力件4，具體地，動力件4為氣缸或油缸或電機或千斤頂，動力件4與一模具固定平臺5相連，模具固定平臺5的上方設有左、右模具出，7)，左、右模具(6，7)通過一連接軸8與支撐桿3活動連接，且左、右模具(6，7)呈左右相對設置并形成一模具腔體9，具體地，連接軸8為一帶閥門的連接軸，其左右兩端軸向延伸與支撐桿3連接，該帶閥門的連接軸上設有控制松開和鎖緊的旋鈕；
[0028]模具腔體9內豎直設有一呈“T”型的長柄塞10，長柄塞10的下端突出于模具腔體9并與設置在左、右模具(6，7)與模具固定平臺5之間的連接桿一 11連接，連接桿一 11的一側連接有一測量元件12，測量元件12為光柵尺；
[0029]長柄塞10的上方對應的設置有一短柄塞13，短柄塞13固定連接在一水平的連接桿二 14上，連接桿二 14與左、右模具(6，7)上端可拆卸相連，具體地，連接桿二 14通過一螺栓16與左、右模具(6，7)上端連接；
[0030]如圖2所示，當連接桿二 14卸下后，左、右模具(6，7)上端與一用于將壓實后的粉體卸下的脫模槽17相連，脫模槽17兩端的大小、形狀分別與左、右模具(6，7)上端面相應；
[0031]上蓋板2的底部連接有壓力傳感器15 ；
[0032]如圖4所示，動力件4、測量元件12、壓力傳感器15分別與一控制單元電連接。
[0033]具體使用時，調節連接軸8，使得短柄塞13與長柄塞10結合，此時，測量元件12，即光柵尺的數據通過控制單元設置初始值為零，并鎖定連接軸8 ；
[0034]取下螺栓16，移開相連在一起的連接桿二 14和短柄塞13，將已知質量的粉體裝入到模具腔體9內，再將短柄塞13插入到模具腔體9內，并將連接桿二 14通過螺栓16與左、右模具(6，7)連接，此時將帶閥門的連接軸8上的旋鈕松開；
[0035]開啟動力件4,動力件4推動模具固定平臺5,帶動連接桿一 11、測量元件12,即光柵尺、長柄塞10以及左、右模具出，7)、短柄塞13、連接桿二 14向上運動，同時，測量元件12，即光柵尺產生脈沖數，直至連接桿二 14接觸壓力傳感器15，此時動力件4繼續驅動，直至壓力傳感器15達到預先設定的壓力值和壓力作用時間停止工作；
[0036]當壓力傳感器15達到預先設定的壓力值和控制單元預先設定的壓力作用時間，動力件4自動停止工作并返回，此時模具固定平臺5，帶動連接桿一 11、測量元件12，即光柵尺、長柄塞10以及左、右模具(6，7)、短柄塞13、連接桿二 14同時離開并返回初始位置，測量元件12，即光柵尺通過控制單元顯示出粉體壓片的厚度，并通過控制單元由厚度、體積、質量數據獲得粉體壓實密度值。
[0037]在動力件4施壓測試過程中，模具腔體9內的空氣隨著“T”型的長柄塞10下端的細直桿排出，故粉體不會因空氣因素而影響粉體壓片的緊密和均勻性。
[0038]如圖2所示，當測試完成后，當連接桿二 14卸下后，放上脫模槽17，脫模槽17的深度大于粉體壓片的厚度，啟動動力件4，動力件4推動模具固定平臺5，帶動連接桿一 11、測量元件12，即光柵尺、長柄塞10以及左、右模具出，7)、脫模槽17向上運動，直至脫模槽17接觸壓力傳感器15并一直向上運動，此時粉體壓片脫離模具腔體9，粉體壓片脫離模具腔體9后，控制單元指令動力件4帶動模具固定平臺5、接桿一 11、測量元件12，即光柵尺、長柄塞10以及左、右模具出，7)、脫模槽17返回。
[0039]K實施例23
[0040]本實施例與上述實施例1結構和原理相似，其不同在于，本實施例中測量元件12為紅外傳感器或激光傳感器。
[0041]K實施例33
[0042]如圖3所示，本實施例與上述實施例1或2結構和原理相似，其不同在于，本實施例中測量元件12為刻度尺。
[0043]具體使用時，調節連接軸8，使得短柄塞13與長柄塞10結合，此時，讀取測量元件12即刻度尺的數值，和模具腔體9的數值，為第一次讀數，并鎖定連接軸8 ;
[0044]取下螺栓16，移開相連在一起的連接桿二 14和短柄塞13，將已知質量的粉體裝入到模具腔體9內，再將短柄塞13插入到模具腔體9內，并將連接桿二 14通過螺栓16與左、右模具(6，7)連接，此時將帶閥門的連接軸8上的旋鈕松開；
[0045]開啟動力件4,動力件4推動模具固定平臺5,帶動連接桿一 11、測量元件12,即刻度尺、長柄塞10以及左、右模具出，7)、短柄塞13、連接桿二 14向上運動，直至連接桿二 14接觸壓力傳感器15，此時動力件4繼續驅動，直至壓力傳感器15達到預先設定的壓力值和壓力作用時間停止工作，此時，讀取測量元件12即刻度尺的數值，和模具腔體9的數值，為第二次讀數；
[0046]由記錄的第一次讀數和第二次讀數獲得粉體壓片的厚度大小，并通過控制單元由厚度、體積、質量數據獲得粉體壓實密度值。
[0047]另外，如圖4所示，控制單元還與外部控制單元如打印機、顯示屏等外部控制單元相連接，除上述外部控制單元外還包括232接口，USB，電腦，軟件等(圖中未標示)均可以實施。
[0048]當然，以上所述僅本實用新型典型應用的示例性說明，通過對相同或相似技術特征的組合與替換，可以形成多種具體方案，這些方案均落在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種粉體壓實密度儀，包括下底座和上蓋板，以及連接所述下底座和所述上蓋板的支撐桿，其特征在于:所述下底座的上端固定連接有一動力件，該動力件與一模具固定平臺相連，所述模具固定平臺的上方設有左、右模具，該左、右模具通過一連接軸與所述支撐桿活動連接，且所述左、右模具呈左右相對設置并形成一模具腔體； 所述模具腔體內豎直設有一呈“T”型的長柄塞，該長柄塞的下端突出于所述模具腔體并與設置在所述左、右模具與所述模具固定平臺之間的連接桿一連接，該連接桿一的一側連接有一測量元件； 所述長柄塞的上方對應的設置有一短柄塞，該短柄塞固定連接在一水平的連接桿二上，該連接桿二與所述左、右模具上端可拆卸相連； 所述上蓋板的底部連接有壓力傳感器； 所述動力件、測量元件、壓力傳感器分別與一控制單元電連接。
2.根據權利要求1所述的粉體壓實密度儀，其特征在于:當所述連接桿二卸下后，所述左、右模具上端與一脫模槽相連，該脫模槽兩端的大小、形狀分別與所述左、右模具上端面相應。
3.根據權利要求1所述的粉體壓實密度儀，其特征在于:所述動力件為氣缸或油缸或電機或千斤頂。
4.根據權利要求1所述的粉體壓實密度儀，其特征在于:所述測量元件為光柵尺或紅外傳感器或激光傳感器或刻度尺。
【文檔編號】G01N9/02GK204027959SQ201420390375
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月9日 優先權日:2014年7月9日
【發明者】曾令長, 孫廠飛, 龔淼佑 申請人:曾令長