專利名稱：智能顆粒強度試驗機的制作方法
技術領域：
智能顆粒強度試驗機是測試單個顆粒材料強度特性的檢測設備，廣泛用于塑料、化肥、催化劑、分子篩、吸附劑、冶煉球團等顆粒物料強度的測定。
已有的顆粒強度試驗機，都是由機體、壓力機構、樣品臺組成，壓力機構的驅動是手動的，并通過機械傳動將壓力或拉力傳遞到指針式指示儀。機械傳動機構龐大、機構復雜，測量的精度低，動態的數據不能自動記錄，更不能自動記錄一組數據并自動計算、顯示或打印輸出。施加壓力過程，無法感知試樣的破碎。在顆粒試樣已開始損壞(如開裂)，但還沒有粉碎時，加壓的手是感覺不出來的，則繼續加壓，直到粉碎。測量的數據不是開始損壞的壓力，不能較好的反應出顆粒試樣的抗壓強度，測量的精度也比較低。另外，驅動的壓力不能控制，施加的壓力不是均勻增加，也影響測量的精度，測量的數據差別也比較大。
本實用新型的目的是提供一種能較真實地測出抗壓強度、具有較高的測量精度，而且操作簡單、方便、可靠，測量效率高的顆粒強度試驗機。
本實用新型的智能顆粒強度試驗機有機體、裝于機體的壓力機構及樣品臺，其結構特點在于樣品臺設有壓力傳感器，壓力傳感器輸出端通過運算放大器和AD轉換器與單片機連接，單片機連有顯示或打印輸出設備。當壓力機構工作，對樣品臺上的顆粒樣品施加壓力時，通過樣品臺設有的壓力傳感器取得對顆粒樣品壓力的信號。信號經運算放大器、AD轉換器送到單片機，進行連續測量，并可顯示或打印測得的壓力值。由于測得的壓力值可以連續地儲存、比較，當壓力逐漸達到強度值后，顆粒樣品被壓損壞時，測得的壓力值會突然減少，就可以確定壓力突然減少的前一個壓力值即為其強度值。由于可以快速連續測量，測得的壓力值前后差值比較小。同時，顆粒樣品被壓碎損時能及時準確地反應出來，準確地確定出破損的強度值。由此確定的強度值比較真實，精度也比較高。破損的感知及相應地反映出強度值都是自動進行的，而且可以相應的儲存和輸出，操作非常方便、可靠，測量效率高。為了進一步提高測量精度和效率，單片機的控制輸出端最好與壓力機構的驅動器連接，利用測得的壓力變化的情況來控制壓力機構運行的快慢，使壓力機構對顆粒樣品施加的壓力均勻地增加，并在顆粒樣品破損后，控制壓力機構回轉。為能整個測量都是在單片機控制下進行，并能快速測量一組顆粒樣品，單片機一般都連有鍵盤。
本實用新型的智能顆粒強度試驗機與已有的技術相比，具有能夠準確地感知和確定出顆粒樣品的破損，并能比較真實地測量出顆粒樣品破損的強度值，測量的精度比較高；測量操作比較方便、可靠，并能進行計算，大大提高了工作效率。
附圖表示了本實用新型的一種智能顆粒強度試驗機。其中，

圖1是其結構示意圖，圖2是其電路框圖，圖3是其判斷顆粒樣品破損的程序框圖，圖4是其電路原理圖。
這種智能顆粒強度試驗機有機體1、裝于機體的壓力機構2及樣品臺5。樣品臺設有壓力傳感器15，壓力傳感器輸出端通過運算放大器Av和AD轉換器與單片機cpu連接。單片機連有顯示器6和打印機8。單片機還連有鍵盤7。單片機、運算放大器、AD轉換器、顯示器、打印機、鍵盤都組裝于機體。壓力機構由步進電機和通過傳動付與步進電機連接的壓力桿構成。壓力機構的驅動器為步進電機及步進電機的驅動電路。所以單片機的控制輸出端與步進電機的驅動電路連接。單片機內裝有圖3所示的程序。其中，F1為前一時刻測得的壓力值；F2為后一時刻測得的壓力值；F＝F2-F1；F＝F1-F2；為給定的破損系數，即F1-F2當大于或等于該系數時才確定為破損。單片機做為控制核心，控制各部分的工作運行。在測試顆粒樣品的過程中，單片機控制步進電機運行，通過壓力桿對顆粒樣品施加的壓力較均勻地增加。壓力傳感器把壓力信號轉變為電信號。電信號經過放大，送到AD轉換器(數模轉換器)轉換成數字信號后，送入單片機進行處理譯碼、儲存，一路送顯示器顯示，一路經單片機的控制輸出端輸出控制步進電機的驅動電路，控制步進電機的運行，控制其正反轉及快慢。單片機同時運行判斷破損程序，把新測得的壓力值F2與前一時刻的壓力值F1比較，來判斷被測顆粒樣品是否破損。當F2-F1大于零并且F1-F2大于或等于給定的破損系數時，即是顆粒樣品破損，將該F1確定為破損的強度值，并輸出打印。同時單片機控制步進電機回轉，壓力桿上升，預備下次的測量。如果進行了一組顆粒樣品的測量，不但顯示和打印一組的強度值，還可以用單片機運算出它們的平均值并顯示和打印。
權利要求1.智能顆粒強度試驗機有機體、裝于機體的壓力機構及樣品臺，其特征在于樣品臺設有壓力傳感器，壓力傳感器輸出端通過運算放大器和AD轉換器與單片機連接，單片機連有顯示或打印輸出設備。
2.如權利要求1所說的智能顆粒強度試驗機，其特征在于單片機的控制輸出端與壓力機構的驅動器連接。
3.如權利要求2所說的智能顆粒強度試驗機，其特征在于單片機連有鍵盤。
4.如權利要求1或2或3所說的智能顆粒強度試驗機，其特征在于壓力機構由步進電機和通過傳動副與步進電機連接的壓力桿構成。
5.如權利要求4所說的智能顆粒強度試驗機，其特征在于單片機的控制輸出端與步進電機的驅動電路連接。
專利摘要智能顆粒強度試驗機是測試單個顆粒材料強度特性的檢測設備,廣泛用于塑料、化肥、催化劑、分子篩、吸附劑、冶煉球團等顆粒物料強度的測定。其有機體、裝于機體的壓力機構及樣品臺,其結構特點在于:樣品臺設有壓力傳感器,壓力傳感器輸出端通過運算放大器和AD轉換器與單片機連接,單片機連有顯示或打印輸出設備。通過壓力傳感器取得對顆粒樣品壓力的信號。信號經運算放大器、AD轉換器送到單片機,進行連續測量,并可顯示或打印測得的壓力值。
文檔編號G01N15/00GK2272579SQ9620312
公開日1998年1月14日 申請日期1996年1月21日 優先權日1996年1月21日
發明者于志勇 申請人:于志勇