一种粉体静电积累量测试设备及测试方法技术

本发明专利技术公开一种粉体静电积累量测试设备，包括自动加料模块、试料滑落模块和数据采集处理模块。自动加料模块包括加料斗、振动器和控制阀；试料滑落模块包括倾斜设置的滑槽；数据采集处理模块包括质量检测模块、电荷量检测模块和数据处理模块。通过在加料斗上配置振动器和控制阀，振动器可保证向滑槽持续添加试料，以机械模式代替人工，调节控制阀的开度可实现对加料速度的有效控制，从而有效减少人为因素的影响，提升测试精度。同时质量检测模块检测的是滑落至法拉第筒内的试料质量，粘附于加料斗、滑槽等中间环节的试料质量不记录在内，可使测试精度显著提高。本发明专利技术还提出一种粉体静电积累量测试方法，操作简便，测试结果精准。测试结果精准。测试结果精准。

【技术实现步骤摘要】
一种粉体静电积累量测试设备及测试方法


[0001]本专利技术涉及检测仪器
，特别是涉及一种粉体静电积累量测试设备及测试方法。

技术介绍

[0002]粉体材料具有大的比表面积，在生产、运输、存储等过程中，极易因摩擦而产生并积累大量静电电荷，存在极大的爆炸隐患，严重威胁从业人员的安全。因此，通过模拟生产过程中的运动起电过程，对粉体材料的静电积累量进行测试，评估粉体材料的静电安全性，对于预防静电危害具有重要意义。
[0003]静电积累量是表征粉体试料与其他物质摩擦产生静电并积累的难易程度的物理量，使用单位质量试料与其他物质摩擦后的静电积累量进行表示，单位为nC
·
g
‑1。在GJB5383.9
‑
2005(国家军用标准，烟火药感度和安定性试验方法)中规定了静电积累试验摩擦法的相关原理和规范，但是目前并未产生实物设备和设备相关标准。当前粉体静电积累量测试过程存在以下缺陷：
[0004]一、相关行业测试人员根据自身条件进行组装搭建设备，差异性大，加料速度等参数不可控，受人为因素影响，导致测试精度差；
[0005]二、测试过程数据记录为测试前称量质量，测试过程中粉体材料粘附现象严重，造成实际药量严重少于记录质量，数据偏高，静电积累量测试结果不真实，测试精度低；
[0006]三、测试过程不断进行手工称量、数据记录和数据处理，装置自动化程度低，测试效率低下。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种粉体静电积累量测试设备及测试方法，以解决上述现有技术存在的人工加料导致测试精度差的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0009]本专利技术提供一种粉体静电积累量测试设备，包括：
[0010]自动加料模块，所述自动加料模块包括加料斗、安装于所述加料斗上的振动器以及设置于所述加料斗的出料口的控制阀；
[0011]试料滑落模块，所述试料滑落模块包括倾斜设置的滑槽，所述滑槽的高端位于所述加料斗的下方，以接收由所述加料斗释放的试料；
[0012]数据采集处理模块，所述数据采集处理模块包括质量检测模块、电荷量检测模块和数据处理模块；所述电荷量检测模块包括配置有电荷采集模块的法拉第筒，所述法拉第筒位于所述滑槽的低端，用于接收由所述滑槽滑落的所述试料，并检测所述试料上的静电积累量；所述质量检测模块用于检测所述法拉第筒内收集的所述试料的质量；所述数据处理模块能够将所述试料上的静电积累量和所述质量检测模块测得的试样质量转换为电信号输出。所述静电积累量即为所述试料因与所述滑槽摩擦产生的静电积累量。
[0013]可选的，所述电荷采集模块为数字电荷仪，其与所述法拉第筒通讯连接。
[0014]可选的，还包括外接计算机，所述外接计算机与所述数据采集处理模块通讯连接，能够根据所述试料上的静电积累量和所述质量检测模块测得的试样质量计算所述试样的电荷质量密度。可以计算得出的电荷质量密度表征所述试样的静电积累特性。所述静电积累量即为所述试料因与所述滑槽摩擦产生的静电积累量。
[0015]可选的，所述控制阀为电磁阀。
[0016]可选的，还包括主体固定模块，所述主体固定模块包括箱体和角度调节板，所述角度调节板的一端连接于所述箱体上形成定点，所述箱体上开设有以所述定点为圆心的圆弧状滑槽，所述角度调节板的另一端活动连接于所述圆弧状滑槽内形成动点；
[0017]所述滑槽设置于所述角度调节板上；所述动点沿所述圆弧状滑槽滑动，能够调节所述滑槽的倾斜角度。
[0018]可选的，所述角度调节板的定点端通过第一旋钮螺杆固定于所述箱体；所述角度调节板的动点端通过第二旋钮螺杆固定于所述圆弧状滑槽。
[0019]可选的，所述滑槽通过滑槽固定座固定于所述角度调节板的一侧；所述滑槽固定座的一端固定于所述角度调节板，另一端开设有卡口，所述卡口的一侧穿设有调节螺栓，所述滑槽放置于所述卡口内，并通过所述调节螺栓旋紧固定。
[0020]可选的，还包括“L”型托座，所述“L”型托座包括托座竖板和垂直连接于所述托座竖板底端的托座底板；所述托座竖板的顶端通过所述第二旋钮螺杆连接于所述角度调节板的动点端；所述质量检测模块为质量传感器，所述质量传感器设置于所述托座底板的上表面，所述法拉第筒设置于所述质量传感器的上方。
[0021]可选的，所述滑槽的低端与所述法拉第筒之间通过接料斗衔接；所述接料斗设置于所述托座竖板上。
[0022]可选的，所述加料斗通过振动弹簧连接于所述箱体。
[0023]可选的，所述数据采集处理模块还包括信息显示单元，用于显示所述质量和所述静电积累量的电信号。
[0024]同时，本专利技术提出一种基于上述粉体静电积累量测试设备进行的粉体静电积累量测试方法，包括：
[0025]步骤1、调试所述质量检测模块、所述电荷量检测模块和所述数据处理模块，并进行归零处理；
[0026]步骤2、启动所述振动器和所述控制阀，向所述滑槽释放所述试料，以使所述粉体静电积累量测试设备测量所述试料的静电积累量和质量，并计算电荷质量密度；
[0027]步骤3、将所述加料斗、所述滑槽和所述法拉第筒对地放电，并将所述加料斗、所述滑槽和所述法拉第筒内的残余试料进行清理；
[0028]步骤4：重复步骤2～步骤3，同一组试样，进行多次测试并计算电荷质量密度的平均值。
[0029]本专利技术的工作原理是：利用感应原理，测试试料在具有一定倾斜角的滑道表面下滑时，因摩擦和碰撞而产生静电荷，数据采集处理模块采集滑落至法拉第筒内的试料质量(m)和静电积累量(Q)信息，并转化为电信号(可以进行显示和存储)，通过下述公式(1)计算出每组测试试料的电荷质量密度(q)，为了减少因为误差对数据结果造成的影响，每种试样
平行测定n(n≥3)组结果，再通过公式(2)求取算数平均值，计算得出试料的平均电荷质量密度，以此表征试样的静电积累特性。
[0030][0031]式中：q
i
表示第i组测试试料的电荷质量密度，单位：nC/g；Q
i
表示第i组测试数据采集处理模块采集滑落至法拉第筒内的试料静电积累量，单位nC；m
i
表示第i组测试数据采集处理模块采集下滑至法拉第桶内的试料质量，单位：g；
[0032][0033]式中：表示试料多次试验的平均电荷质量密度，单位：nC/g；q
i
表示第i组测试试料的电荷质量密度，单位：nC/g；n表示试验次数。
[0034]前述“试料”均为粉体试料。
[0035]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0036]本专利技术提出的粉体静电积累量测试设备，结构新颖合理，通过在加料斗上配置振动器和控制阀，振动器振动加料斗可保证其向滑槽持续释放试料，以机械模式代替人工，还可通过调节控制阀的开度实现对加料速度的有效控制，从而有效减少人为因素的影响，有利于提升测试精度。同时质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粉体静电积累量测试设备，其特征在于，包括：自动加料模块，所述自动加料模块包括加料斗(4)、安装于所述加料斗(4)上的振动器(20)以及设置于所述加料斗(4)的出料口的控制阀(21)；试料滑落模块，所述试料滑落模块包括倾斜设置的滑槽(7)，所述滑槽(7)的高端位于所述加料斗(4)的下方，以接收由所述加料斗(4)释放的试料；数据采集处理模块，所述数据采集处理模块包括质量检测模块、电荷量检测模块和数据处理模块；所述电荷量检测模块包括配置有电荷采集模块的法拉第筒(13)，所述法拉第筒(13)位于所述滑槽(7)的低端，用于接收由所述滑槽(7)滑落的所述试料，并检测所述试料上的静电积累量；所述质量检测模块用于检测所述法拉第筒(13)内收集的所述试料的质量；所述数据处理模块能够将所述试料上的静电积累量和所述质量检测模块测得的试样质量转换为电信号输出。2.根据权利要求1所述的粉体静电积累量测试设备，其特征在于，还包括外接计算机(19)，所述外接计算机(19)与所述数据采集处理模块通讯连接，能够根据所述试料上的静电积累量和所述质量检测模块测得的试样质量计算所述试样的电荷质量密度。3.根据权利要求1或2所述的粉体静电积累量测试设备，其特征在于，还包括主体固定模块，所述主体固定模块包括箱体(1)和角度调节板(8)，所述角度调节板(8)的一端连接于所述箱体(1)上形成定点，所述箱体(1)上开设有以所述定点为圆心的圆弧状滑槽(10)，所述角度调节板(8)的另一端活动连接于所述圆弧状滑槽(10)内形成动点；所述滑槽(7)设置于所述角度调节板(8)上；所述动点沿所述圆弧状滑槽(10)滑动，能够调节所述滑槽(7)的倾斜角度。4.根据权利要求3所述的粉体静电积累量测试设备，其特征在于，所述角度调节板(8)的定点端通过第一旋钮螺杆(5)固定于所述箱体(1)；所述角度调节板(8)的动点端通过第二旋钮螺杆(11)固定于所述圆弧状滑槽(10)。5.根据权利要求3所述的粉体静电积累量测试设备，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈玲华，李娅欣，张利波，吕静，杭祖圣，吴琼，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：