粉體材料自發極化性能測試系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型設及材料自發極化性能測量技術領域，具體地說是一種粉體材料自發 極化性能測試系統。
【背景技術】
[0002] 具有自發極化效應的天然礦物可廣泛應用于環境與健康領域，合理、高效利用礦 物的運一特性定量表征其自發極化強度尤為重要，而現有的測試技術僅能通過坤特試驗來 表征礦物材料自發極化效應的強弱;此外，日本學者Kubo提出的電化學法，是通過計算溶液 電導率隨時間變化曲線的斜率對材料的自發極化強度進行表征，但粉體溶液中離子濃度、 離子吸附、離子溶出等會影響測試結果的準確性;在中國專利化201210078407.7公開的電 氣石粉體材料自發極化性能測試裝置采用荷電轉換法的原理，該裝置在樣品室內設置有加 熱元件，樣品室上部設有測溫元件，測溫控溫器與加熱元件連接，測試時需要對樣品進行加 熱，存在熱釋電效應干擾，使測試結果不準確；另外，專利號為化200910228970.6的中國專 利公開的粉體材料電極性的測試裝置及其測試方法采用外加電場法原理，該裝置由電壓輸 入裝置、溫度控制裝置、樣品承載裝置和電荷檢測輸出裝置組成，測試時存在外加電場的干 擾，會對測試結果產生很大影響，使測試結果不準確，且測試過程需要的測試時間長。 【實用新型內容】
[0003] 針對現有技術的不足，本實用新型擬解決的技術問題是:提供一種粉體材料自發 極化性能測試系統。該測試系統是用來測試粉體材料的自發極化強度，測試系統結構簡單、 操作方便，可W快速有效地測試粉體材料的自發極化性能，大大提高了測試結果的精準度。
[0004] 本實用新型解決所述技術問題所采取的技術方案是:提供一種粉體材料自發極化 性能測試系統，包括電動機、荷電轉換器、數字電壓表和計算機，其特征在于該測試系統還 包括電荷采集單元，電動機、電荷采集單元、荷電轉換器、數字電壓表和計算機依次連接，所 述電荷采集單元包括連接軸軸倉、樣品室底部磁極、內置正極板、樣品蓋、集電環、樣品室、 內置負極板、樣品室上部磁極、絕緣殼和圓柱體;所述樣品室為在圓柱體上端向其下端加工 出的環形凹槽，其頂部為敞口、底部為密封底，在樣品室的內徑上設有內置正極板，外徑上 設有內置負極板;所述絕緣殼為下部開口的圓筒形，在絕緣殼內部從上至下裝有樣品蓋、圓 柱體和樣品室底部磁極，樣品蓋蓋在圓柱體上，樣品室底部磁極位于圓柱體的底部，樣品 室底部磁極為中間帶孔的圓形磁極，電動機的電機軸穿過樣品室底部磁極與連接軸軸倉同 軸螺紋連接;絕緣殼下端支撐在電動機的外殼上，在絕緣殼的上部裝有樣品室上部磁極，樣 品室上部磁極上裝有集電環，由內置正極板和內置負極板分別引出導線與集電環連接，集 電環通過導線與荷電轉換器連接;所述連接軸軸倉為空屯、圓柱體，位于圓柱體底部中屯、處， 與樣品室同圓屯、。
[0005] 與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型測試系統采用自行設計 的電荷采集單元，測試過程不要加熱控制，通過電動機帶動電荷采集單元的樣品室轉動，由 樣品室底部磁極、樣品室下部磁極提供的磁場強度恒定的外加磁場，W及由勻角速度旋轉 的電動機帶動樣品室旋轉，使運動電荷在磁場中受洛倫茲力會改變運動方向，使由自發極 化產生的雜亂無章的電荷短時間內順向，并向極板方向運動，由集電環收集電荷，達到最大 限度的收集自發極化電荷的目的，實現了對粉體試樣自發極化強度的快速準確測試。
[0006] 本實用新型測試系統簡化了粉體材料自發極化性能的測試方法、縮短了自發極化 強度的測試時間，測試過程平均用時30min。對于不同粒度、不同種類的測試樣品，在重復性 條件下，兩次測量結果之差的絕對值W95%的置信概率不超出的范圍小于等于8.199X10- 6C/m2。本實用新型結構簡單、操作方便，可W有效測試粉體材料的自發極化性能，大大提高 測試結果的精準度。
【附圖說明】
[0007] 圖1為本實用新型粉體材料自發極化性能測試系統一種實施例的整體結構框圖。
[0008] 圖2為本實用新型粉體材料自發極化性能測試系統一種實施例的電荷采集單元2 的剖視圖。
[0009] 圖中，1.電動機;2.電荷采集單元;3.荷電轉換器;4.數字電壓表;5.計算機;201. 連接軸軸倉;202.樣品室底部磁極;203.內置正極板;204.樣品蓋;205.集電環；206.樣品 室;207.內置負極板;208.樣品室上部磁極;209.絕緣殼;210.圓柱體。
【具體實施方式】
[0010] 下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步說明，但并不W此作為對本申請權 利要求保護范圍的限定。
[0011] 本實用新型粉體材料自發極化性能測試系統（簡稱測試系統，參見圖1-2)包括電 動機1、電荷采集單元2、荷電轉換器3、數字電壓表4和計算機5,電動機1、電荷采集單元2、荷 電轉換器3、數字電壓表4和計算機5依次連接，所述電荷采集單元2包括連接軸軸倉201、樣 品室底部磁極202、內置正極板203、樣品蓋204、集電環205、樣品室206、內置負極板207、樣 品室上部磁極208、絕緣殼209和圓柱體210;所述樣品室206為在圓柱體210上端向其下端 加工出的環形凹槽，其頂部為敞口、底部為密封底，在樣品室206的內徑上設有內置正極板 203，外徑上設有內置負極板207;所述絕緣殼209為下部開口的圓筒形，在絕緣殼209內部從 上至下裝有樣品蓋204、圓柱體210和樣品室底部磁極202,樣品蓋204蓋在圓柱體210上，樣 品室底部磁極202位于圓柱體210的底部，樣品室底部磁極202為中間帶孔的圓形磁極，電動 機1的電機軸穿過樣品室底部磁極202與連接軸軸倉201同軸螺紋連接;絕緣殼209下端支撐 在電動機1的外殼上，在絕緣殼209的上部裝有樣品室上部磁極208,樣品室上部磁極208上 裝有集電環205,由內置正極板203和內置負極板207分別引出導線與集電環205連接，集電 環205通過導線與荷電轉換器3連接;所述連接軸軸倉201為空屯、圓柱體，位于圓柱體210底 部中屯、處，與樣品室206同圓屯、。
[0012] 本實用新型的進一步特征在于所述內置負極板207和內置正極板203的直徑比為 1.1-1.3;所述連接軸軸倉201直徑與內置正極板203的直徑之比為0.16-0.22，所述絕緣殼 209與內置正極板203直徑比為1.7-2.0。
[0013] 本實用新型的進一步特征在于所述圓柱體210的材質為聚四氣乙締，直徑為40~ 45mm、高為50~56mm;所述樣品室206凹槽的深度為40~45mm，所述樣品蓋204與圓柱體210 同直徑;所述連接軸軸倉201的深度為10~12mm，所述絕緣殼209直徑為55~60mm，如此設置 能夠使電荷采集單元2結構更合理，有利于提高測試結果的精準度。
[0014] 本實用新型的進一步特征在于所述樣品室底部磁極202和樣品室上部磁極208均 為大小相等的環形磁鐵，其外徑為45~50mm，內徑為10~12mm，高度為8~10mm，樣品室上部 磁極208下表面與絕緣殼209上表面直接接觸，樣品室下部磁極202上表面與圓柱體底部直 接接觸;所述集電環205為帽式集電環，外徑為15mm。
[0015] 本實用新型的進一步特征在于所述內置正極板203與內置負極板207材料為導電 金屬膜材料，可W為侶錐，分別將侶錐粘在樣品室206的內徑上及外徑上，構成樣品室的兩 個電極，收集到的電荷再通過導線、集電環205傳輸至荷電轉換器3。
[0016] 圖1所示的實施例中，本實用新型粉體材料自發極化性能測試系統包括電動機1、 電荷采集單元2、荷電轉換器3、數字電壓表4和計算機5,電荷采集單元2通過電動機軸與電 動機1相連接，電荷采集單元2通過內置正極板203和內置負極板207由導線與集電環205相 連接，集電環205再由導線與荷電轉換器3相連接，荷電轉換器3采用數據線與數字電壓表4 相連接，數字電壓表4采用數據線和計算機5相連。
[0017] 圖2所示的實施例中，本實用新型粉體材