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原文传递一种通过单固桥测量颗粒材料的结块强度参数的方法及装置

专利名称：	一种通过单固桥测量颗粒材料的结块强度参数的方法及装置
摘要：	本发明涉及一种通过单固桥测量颗粒材料的结块强度参数的方法及装置，通过装置固定两个颗粒，控温控湿使两个颗粒之间生成单个固桥，通过显微镜测定固桥半径，并用外力破坏固桥，从而采用公式σ＝C/πb2或σ＝G/πbc2计算获得该材料的结块强度参数。其中，σ为颗粒材料的结块强度参数，b为固桥半径，C为破碎半径为b的固桥所需要的力，即结块强度；G为颗粒重量，bc为临界固桥半径。装置由控温控湿箱，固定颗粒装置和显微镜组成。固定颗粒装置可为双机械臂压力传感、提拉、平台下降、震动等形式。该方法具有更准确的物理意义和可信度，精度高，可重复性强，测量周期短，样品消耗少，和高通量等优势。
专利类型：	发明专利
申请人：	天津大学
发明人：	龚俊波;侯宝红;尹秋响;陈明洋;余畅游;姚孟惠;刘岩博;汤伟伟;吴送姑;杜世超;高振国
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T05:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T15:00:00+0805
申请号：	CN202010007820.9
公开号：	CN111157408A
代理机构：	天津市北洋有限责任专利代理事务所
代理人：	王丽
分类号：	G01N15/00;G;G01;G01N;G01N15;G01N15/00
申请人地址：	300350 天津市津南区海河教育园雅观路135号天津大学北洋园校区
主权项：	1.一种通过单固桥测量颗粒材料的结块强度参数的方法；其特征是采用以下公式计算获得该材料的结块强度参数σ：或其中,C为破碎半径为b的固桥所需要的力，即单固桥的结块强度；G为颗粒重量，bc为临界固桥半径。 2.如权利要求1所述的方法，其特征是用显微镜测量固桥半径b，用测量单固桥结块强度的装置测量结块强度C或确定临界固桥半径bc。 3.一种测量单固桥结块强度参数的装置，其特征是装置包括固定颗粒装置，显微镜和控温控湿箱；固定颗粒装置和显微镜放置于控温控湿箱中。 4.如权利要求3所述的装置，其特征是固定颗粒装置为双机械臂压力传感形式装置、提拉形式装置、平台下降形式装置或震动形式装置。 5.如权利要求3所述的装置，其特征是固定颗粒装置为多通量，通过集成平台整合多个固定颗粒装置，实现多通量测量。 6.如权利要求4所述的装置，其特征是双机械臂压力传感形式装置为：两个测试颗粒分别被粘附固定在两个固定探头上，固定探头与压力/拉力传感器相连，压力/拉力传感器与伸缩杆相连，伸缩杆与伸缩杆控制电机相连，伸缩杆控制电机与平台相连；测量过程为：两个测试颗粒分别被粘附固定在两个固定探头上，电机控制固定探头使两个颗粒形成接触，随后放入控温控湿箱中生成固桥，用显微镜测量固桥半径b，随后两个电机控制固定探头反向移动，拉开颗粒，压力/拉力传感器记录拉力变化数值，拉力峰值即为C，从而完成一次测量，利用公式计算得结块强度参数σ。 7.如权利要求4所述的装置，其特征是提拉形式装置为：两个颗粒被竖立堆积在玻璃管中，玻璃管下端封口，其内径为颗粒直径的1～1.9倍，后放入的颗粒用提拉机械臂粘住；测量过程为：两个颗粒在装置上形成接触，其中一个颗粒与机械臂粘附固定，随后放入控温控湿箱中生成固桥，用显微镜测量固桥半径，随后提拉机械臂，而平台维持高度不变，完成一次测量。多次测量确定刚好能够提拉起下方颗粒所需要的临界固桥半径bc，结合下方颗粒重量G，利用公式计算得结块强度参数σ。 8.如权利要求4所述的装置，其特征是平台下降形式装置为：两个颗粒被横置于平台上，其中一个颗粒被固定探头粘附固定，固定探头与连接杆连接，平台下方与螺杆连接，螺杆与手动摇杆连接，连接杆和手动摇杆的底端均与平台连接固定，平台下方的一侧连接有可调节垫脚；测量过程为：颗粒在装置上形成接触，其中一个颗粒与固定探头粘附固定，随后放入控温控湿箱中生成固桥，用显微镜测量固桥半径，随后下降平台，而探头维持高度固定，完成一次测量。多次测量确定刚好能够使外侧颗粒稳定悬空所需要的临界固桥半径bc，结合悬空颗粒重量G，利用公式计算得结块强度参数σ。 9.如权利要求4所述的装置，其特征是震动形式装置为：两个颗粒被放置在下凹的载片中，载片被固定在平台上，平台进行竖直方向的轻微震动；测量过程为：两个颗粒放置在下凹的载片中，形成自然的接触，随后放入控温控湿箱中生成固桥，用显微镜测量固桥半径，随后平台竖直方向轻微震动一次，使颗粒轻微震起，从而完成一次测量。多次测量确定两个颗粒刚好能够在轻微震动中保持稳定连接所需要的临界固桥半径bc，结合颗粒重量G，利用公式计算得结块强度参数σ。
所属类别：	发明专利