專利名稱：顆粒強度測定儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬用于質量檢測的測定記錄儀器，尤其適用于圓球狀或圓柱狀的顆粒料如顆粒肥料的抗壓碎強度測定，目前國內現有的顆粒強度測定儀為安裝于底座上的立柱支承架上設一手搖加壓機構，電子秤及試樣盤置于底座中央。測定時，轉動手輪對樣品施加壓力。破碎時的力由電子秤顯示出。其不足之處是手動加壓的速度快慢對測試置有影響，會產生加壓過頭，引起測定誤差；另外，儀器無數據處理功能，須進行人工計算，精度差、效率低。
本實用新型的目的在于克服現有技術不足之處提供一種具有電動加壓、單片微機控制實現終點自動返回，自動數據處理及打印自動量程轉換等功能的顆粒強度測定儀。
本實用新型由微電機、浮動連軸器、傳動部件、加壓部件、傳感器、雙立柱支架、底盤、機殼、主電路板、顯示板及打印機組成，其特征在于微電機1安裝于傳動部件4的小支柱3上，在微電機1與傳動部件4之間設有浮動連軸器2。傳動部件4通過雙立柱5連接于底盤10，其下端與加壓部件7相連。加壓部件7的下方是與傳感器9相連的試樣盤8。安裝在箱體內的主電路板21上的直流放大器14的輸入端與傳感器9連接，其輸出端與A／D轉換器15的輸入端連接。單片微機16的I／O口與顯示板11和打印機17相連接，同時還與電機驅動電路13和顯示驅動電路12相連接。A／D轉換器的輸出端與微機16的數據總線相連。機殼24為一可拆裝式連接的金屬箱體。
圖1是本實用新型測定儀整機結構示意圖圖2是本實用新型測定儀的原理框圖。
以下結合附圖通過實施例對本實用新型測定儀作進一步描述。
微電機1，采用功率為10～20W的交流伺服電機，電壓為AC110V或AC220V，轉速為40～80轉／分，作用是為加壓部件提供動力。
小立柱3是高度為40～80mm三個立柱，它支承微電機1并與傳動部件4相連。浮動連軸器2的作用是將電機的動力傳至傳動部件4。傳動部件4為絲桿螺母機構，其螺距為0.5～1.5mm，作用是將旋轉運動變為直線運動通過加壓部件7對樣品施加壓力，其外徑為φ25～φ35mm。傳感器9為懸臂式結構，其精為0.02～0.3級，當傳感器受力時可以將所受的力變為直流電壓信號輸出。主電器板21中的單片微機16為4～8位超大規模集成電路，本實例中采用Intel公司的8031型。內存容量為2－8K，其作用是數據處理和控制，A／D轉換器15為8－11位、4－8通道，作用是將模擬信號變為數字信號。直流放器14采用高精度運算放大器集成塊，其作用是將傳感器的微弱信號放大后送至A／D轉換器15。機殼24由金屬型材框架和復塑鋼板構成。兩側板22及底極23通過導向槽連接。面板25、背板20和頂板19與側板22底極23均由螺釘連接。
單片微機采用的程序為1、主程序根據傳感器信號的變化判斷測定終點并控制電機通斷和反向；根據傳感測得終點信號的值變換A／D轉換器的輸入通道，以實現自動轉換量程；數據管理、子程序調用；數據處理；控制打印機。
2、計算子程序計算出規定次數(如30次)的測定平均值。
3、回程時間控制子程序。
4、順序重復顯示子程序。
5、打印子程序。
(六)顯示板11，裝有四只LED顯示器，通過顯示驅動電路將測定序號、測定值和平均值顯示出來供記錄和核對，它與主電路板的I／O口相連。
(七)打印機17為TPMP－16A型微型打印機，它與主電路極的I／O口相連接。
本儀器的主要性能指標1、強度范圍0－100N。
2、顆粒直徑1－15mm。
3、測量精度≤±1％。
4、分辨率0.1N。
5、電源AC220V±10％。
6、重量4.6Kg。
二、本儀器的使用方法(一)啟動電源開關，工作指示燈亮，電機1啟動，加壓部件7先緩緩向下移動至試樣盤8又自動回升到一定高度停止。儀器進入等待測定狀態。
(二)用鑷子夾一粒樣品放于試樣盤8中央。
(三)撳動“啟動”按鍵，加壓部件7立即向下移動對樣品施加壓力，直到樣品被壓碎，電機1立即反轉加壓部件7又自動提升一定高度等待加上下一粒樣品。此時數碼管顯示的是測得的強度值。
(四)重復(三)的操作直至測完規定的次數。
(五)再撳一次啟動鍵，儀器自動顯示出平均值及各次順序號及各次的值。
(六)撳動打印機鍵一次，打印機即打印出所需的數據表格。
本實用新型的優點1、測定過程中，可以即時準確判斷樣品破碎時所受的力，并即時控制微電機反轉。
2、可以在測定完規定的次數(如30次)后，自動停止運轉并顯示出測定結果(強度平均值)，接著依次顯示出每次的測量順序號和強度值供紀錄或校對，記錄還可以通過配套的打印機打印出數據表格。
3、機械零部件結構簡單、加工費用較低、運轉平穩無噪聲、工作可靠。
4、儀器體積小(220×220×320mm)，重量輕(4.7Kg)。
5、機殼由金屬型材框架和復塑板組成，抗電磁干擾能力強，維修時側板、頂板和底板拆裝方便。
6、儀器自動化程度較高、操作簡單方便。
7、價格低，易于推廣應用。
權利要求1.顆粒強度測定儀，由微電機、浮動連軸器、傳動部件、加壓部件、傳感器、雙立柱支架、底盤、機殼、主電路板、顯示板及打印機等組成，其特征在于(a)微電機1安裝于傳動部件4的小支柱3上，在微電機1與傳動部件4之間設有浮動連軸器2，傳動部件4通過雙立柱5連接于底盤10上，其下端與加壓部件7相連，加壓部件7的下方是與傳感器9相連的試樣盤8；(b)安裝在箱體的主電路板21上的直流放大器14的輸入端與傳感器9相連接，其輸出端與A/D轉換器15的輸入端連接，單片微機46的I/O口與顯示板11和打印機17相連接，同時還與電機驅動電路3和顯示驅動電路12相連接，A/D轉換器的輸出端與微機16的數據總線相連。(c)機殼24為一可拆裝式連接的金屬箱體。
2.根據權利要求1所述的測定儀，其特征在于微電機1轉速為40～80轉／分，功率為10～20W。
3.根據權利要求1所述的測定儀，其特征在于安裝微電機的小支柱3是高度為40～80mm三個立柱。
4.根據權利要求1所述測定儀，其特征在于單片微機16為4～8位超大規模集成塊。
5.根據權利要求1所述測定儀，其特征在于傳動部件4的直徑為φ25～φ35mm。
6.根據權利要求1和5所述的測定儀，其特征在于傳動部件4的絲桿螺距為0.5～1.5mm。
7.根據權利要求1所述的測定儀，其特征在于A／D轉換器14為8～11位，4～8通道。
8.根據權利要求1所述的測定儀，其特征在于傳感器9為懸臂式結構，精度為0.02～0.3級。
9.根據權利要求1所述的測定儀，其特征在于機殼24的兩側板22及底板23通過導向槽連接，而面板25、背板20和頂板19與上述側板22和底板23均由螺釘連接。
專利摘要顆粒強度測定儀，屬用于質量檢測的測定記錄儀器，尤其適于圓球狀或圓柱狀的顆粒料抗壓碎強度測定。它由微電機、傳動部件、傳感器、主電路板、機殼、顯示板、打印機等組成。主電路板由放大器、A/D轉換器、單片微機等組成。本實用新型具有結構簡單、加工成本低、操作簡單、測定精度較高等優點。對目前國內迅速發展的各種復合肥料的質量檢測有較重要的意義。
文檔編號G01N3/08GK2133839SQ9223150
公開日1993年5月19日 申請日期1992年8月21日 優先權日1992年8月21日
發明者劉子嘉, 鄭琛 申請人:云南省化工研究院