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申请/专利权人：南昌大学

摘要：本发明公布了一种测定粉尘表面粘结性的装置，包括低速电机、弹力绳、上筒、下粘结件、称重传感器以及数据采集装置；所述上筒放置于所述下粘结件的顶部，所述下粘结件放置于所述称重传感器上；所述称重传感器与所述数据采集装置相连接；所述弹力绳的一端与所述上筒的上沿连接，另一端与设置于其上方的低速电机的转轴相连。本发明提供了一种测定粉尘表面粘结性的方法，采用低速电机和弹力绳相结合的垂直拉断方法，使得施加的力匀速缓慢增加，给予粉尘粘结面剥离过程充足的记录时间，克服采用非弹力绳瞬间拉裂粘结面而无法捕捉记录的问题，且采用平衡砝码抵消台面作用力的方法，克服精度高称重传感器量程小的问题，该测定装置量程广，精度高。

主权项：1.一种测定粉尘表面粘结性的装置，其特征在于：包括低速电机（1）、弹力绳（4）、上筒（8）、下粘结件、称重传感器（12）以及数据采集装置（14）；所述上筒（8）为横截面呈环形的圆柱形结构，所述上筒（8）放置于所述下粘结件的顶部，所述下粘结件放置于所述称重传感器（12）上；所述称重传感器（12）与所述数据采集装置（14）相连接；所述弹力绳（4）的一端与所述上筒（8）的上沿连接，另一端与设置于其上方的低速电机（1）的转轴（2）相连；所述低速电机（1）放置于支架（3）的顶部，所述支架（3）呈倒“L”形结构固定于所述称重传感器（12）的一侧；所述弹力绳（4）的一端与所述低速电机（1）的转轴（2）相连，另一端与所述上筒（8）的上沿通过挂钩（5）连接；所述下粘结件为下筒（9），所述下筒（9）呈顶部开口的中空圆柱形结构，所述下筒（9）的内、外径分别与所述上筒（8）的内、外径相等，所述上筒（8）放置于所述下筒（9）的顶部且其下沿与所述下筒（9）的上沿重合，所述上、下筒对接组合后放置于所述称重传感器（12）上；或者所述下粘结件为滤膜，所述滤膜放置于所述称重传感器（12）上，所述上筒（8）的底部放置于所述滤膜的顶部。

全文数据：一种测定粉尘表面粘结性的装置及其方法技术领域本发明涉及粉尘表面粘结性测量设备技术领域，尤其涉及一种测定粉尘表面粘结性的装置及其方法。背景技术在袋式除尘器中，由于粉尘表面粘结力导致粉尘粘结于过滤系统，不易喷吹脱落，从而影响清灰效果。然而粉尘表面粘结力不易确定，现有的测定方法为GBT16913-2008中采用的垂直拉断法，通过使用粘度天平，将粉尘样品放置于粘度天平左臂挂钩，并在右臂挂盘上放置盛水筒，使用注水器往筒内注水，同时观察天平指针直到指针左偏即停止注水，这种方法需要人为操作，且操作精细，通过人为操作滴加水分在微量测定方法中容易造成较大误差，且由于水分微量，水分容易在空气中蒸发损失质量，在实际操作中都会造成较大误差，且该方法仅能测定粉尘与粉尘之间的粘结力，而无法测定粉尘与滤膜之间的粘结力，适用范围较为狭窄。正是基于上述考虑，本发明设计了一种测定粉尘表面粘结性的装置及其方法，能够准确测定粉尘粘结力。发明内容本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种测定粉尘表面粘结性的装置及其方法，能够准确测定粉尘粘结力。为了实现本发明的目的,本发明采用的技术方案为：本发明公开了一种测定粉尘表面粘结性的装置，包括低速电机、弹力绳、上筒、下粘结件、称重传感器以及数据采集装置；所述上筒为横截面呈环形的圆柱形结构，所述上筒放置于所述下粘结件的顶部，所述下粘结件放置于所述称重传感器上；所述称重传感器与所述数据采集装置相连接；所述弹力绳的一端与所述上筒的上沿连接，另一端与设置于其上方的低速电机的转轴相连。所述低速电机放置于支架的顶部，所述支架呈倒“L”形结构固定于所述称重传感器的一侧；所述弹力绳的一端与所述低速电机的转轴相连，另一端与所述上筒的上沿通过挂钩连接。所述支架的中部设有套装于所述上筒外的圆环挡板；所述上筒的外壁上设有截面呈环形的凸缘，所述凸缘的外径大于所述圆环挡板的内径。所述下粘结件为下筒，所述下筒呈顶部开口的中空圆柱形结构，所述下筒的内、外径分别与所述上筒的内、外径相等，所述上筒放置于所述下筒的顶部且其下沿与所述下筒的上沿重合，所述上、下筒对接组合后放置于所述称重传感器上。所述下粘结件为滤膜，所述滤膜放置于所述称重传感器上，所述上筒的底部放置于所述滤膜的顶部。所述称重传感器的上方设有用于放置下筒的称重传感器平台。所述称重传感器平台的两侧上方分别设有定滑轮，所述定滑轮上套装有连接绳，所述连接绳的一端与所述称重传感器平台连接，另一端固定有平衡砝码。一种测定粉尘表面粘结性的方法，其特征在于：包括以下步骤，S1：装尘：将上筒放置于下粘结件顶部，将尘样由上筒顶部开口放入，充满上筒，压实致密，用刮片刮平上筒上端尘样且用毛刷将周边尘样清理干净；S2：配重：将装尘后的上筒放置于下粘结件上，下粘结件放置于称重传感器平台上，若上筒、下粘结件及尘样重量超过称重传感器量程，则在两个定滑轮另一侧各加上一个质量相等的平衡砝码，使得称重传感器的示数在12量程至满量程之间；S3：将上筒悬挂于弹力绳下，使得弹力绳保持与地面垂直，启动称重传感器及数据采集装置，启动低速电机，调节该低速电机速度，观察数据采集装置数据曲线，该曲线为重力随时间的变化曲线，随着低速电机运行，该曲线缓慢下降，直到上筒内的粉尘与下粘结件之间断裂，此时上筒会瞬间随着弹力绳弹起，记录断裂之前的最小数值为G1mg，尘样断裂之后的稳定数值为G2mg，测定结束；S4：计算：按以下公式计算粘结性Pgcm2：P＝G2-G1A其中A为尘样截面积，单位为平方厘米cm2。所述低速电机转速为2～5rmin。所述弹力绳劲度系数为10～20Nm。所述下粘结件为下筒，所述步骤S1中，将上筒放置于下筒顶部且上筒下沿与下筒上沿重合，将尘样由上筒顶部开口放入，充满上、下筒，压实致密，用刮片刮平上筒上端尘样且用毛刷将周边尘样清理干净；所述步骤S2中，将装尘后的上、下筒放置于称重传感器平台上，若上、下筒及尘样重量超过称重传感器量程，则在两个定滑轮另一侧各加上一个质量相等的平衡砝码，使得称重传感器的示数在12量程至满量程之间。所述下粘结件为滤膜，所述步骤S1中，将上筒的底部放置于滤膜上，将尘样由上筒顶部开口放入，充满上、下筒，压实致密，用刮片刮平上筒上端尘样且用毛刷将周边尘样清理干净；所述步骤S2中，将装尘后的上筒放置于滤膜上，滤膜放置于称重传感器平台上，若上筒、滤膜及尘样重量超过称重传感器量程，则在两个定滑轮另一侧各加上一个质量相等的平衡砝码，使得称重传感器的示数在12量程至满量程之间。本发明的有益效果在于：1.本发明采用低速电机和弹力绳相结合的垂直拉断方法，通过控制低速电机转速，低速电机匀速拉动弹力绳，使得施加的力增加幅度均匀缓慢，因此在粉尘粘结面剥离过程，留有充足的记录时间，且克服采用非弹力绳瞬间拉断粘结面而难以捕捉和记录装置拉断前后瞬间受力的问题；2.本发明采用平衡砝码抵消下筒自重，克服精度高传感器的量程小的问题，从而避免测定过程上下筒及所装粉尘质量之和超量程的问题，满足大多数实验需求；3.本发明所提供的装置量程广，精度高，且通过数据曲线记录拉断过程中的质量变化，所得数据可靠易得，几乎不存在人为误差，且采用的计算方法科学简便，是一种高效的测定粉尘表面粘结性的方法。4.本发明不仅能够测定粉尘与粉尘之间的粘结力，也能够测定粉尘与滤膜之间的粘结力。附图说明图1为本发明的结构示意图。图中，1低速电机，2转轴，3支架，4弹力绳，5挂钩，6圆环挡板，7凸缘，8上筒，9下筒，10定滑轮，11平衡砝码，12称重传感器，13称重传感器平台，14数据采集装置。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：参见图1。本发明公开了一种测定粉尘表面粘结性的装置，包括低速电机1、弹力绳4、上筒8、下粘结件、称重传感器12以及数据采集装置14；所述上筒8为横截面呈环形的圆柱形结构，所述上筒8放置于所述下粘结件的顶部，所述下粘结件放置于所述称重传感器12上；所述称重传感器12与所述数据采集装置14相连接；所述弹力绳4的一端与所述上筒8的上沿连接，另一端与设置于其上方的低速电机1的转轴2相连，本案采用低速电机1和弹力绳4相结合的垂直拉断方法，通过控制低速电机1转速匀速拉动弹力绳4，使得施加的力增加幅度匀速缓慢，因此在粉尘粘结面剥离过程留有充足的记录时间，且克服了采用非弹力绳瞬间拉断粘结面而难以捕捉和记录装置拉断前后瞬间受力的问题；本案量程广，精度高，且通过数据曲线记录拉断过程中的质量变化，所得数据可靠易得，几乎不存在人为误差，且采用的计算方法科学简便；本案中数据采集装置14为现有技术，且并不是本案的主要创新点，因此不再赘述其工作原理。所述低速电机1放置于支架3的顶部，所述支架3呈倒“L”形结构固定于所述称重传感器12的一侧，通过设置支架3将低速电机1放置于上筒8的上方，确保弹力绳4分别与低速电机1、上筒8的上沿连接时，保持垂直状态，确保测量粉尘粘结性的准确性。所述弹力绳4的一端与所述低速电机1的转轴2相连，另一端与所述上筒8的上沿通过挂钩5连接，通过挂钩5连接上筒8的上沿便于安装与拆卸，提高工作效率。所述支架3的中部设有套装于所述上筒8外的圆环挡板6；所述上筒8的外壁上设有截面呈环形的凸缘7，所述凸缘7的外径大于所述圆环挡板6的内径，通过圆环挡板6与凸缘7相配合，防止弹力绳4将上筒8与下粘结件分离的瞬间，上筒8上弹过高，撞击支架3以及上端的低速电机1，造成不必要的损失。实施例一：所述下粘结件为下筒9，所述下筒9呈顶部开口的中空圆柱形结构，所述下筒9的内、外径分别与所述上筒8的内、外径相等，所述上筒8放置于所述下筒8的顶部且其下沿与所述下筒8的上沿重合，所述上、下筒对接组合后放置于所述称重传感器12上，本实施例通过在上、下筒内填充尘样，能测定粉尘与粉尘之间的粘结力。实施例二：所述下粘结件为滤膜，所述下粘结件为滤膜，所述滤膜放置于所述称重传感器12上，所述上筒8的底部放置于所述滤膜的顶部，能够测定粉尘与滤膜之间的粘结力。所述称重传感器12的上方设有用于放置下筒9的称重传感器平台13，通过设置称重传感器平台13更为方便的放置下粘结件。所述称重传感器平台13的两侧上方分别设有定滑轮10，所述定滑轮10上套装有连接绳，所述连接绳的一端与所述称重传感器平台13连接，另一端固定有平衡砝码11，通过平衡砝码11抵消下筒9自重，克服精度高传感器的量程小的问题，从而避免测定过程上、下筒及所装粉尘质量之和超量程的问题，满足大多数实验需求。实施例三：本实施例选用内径均为20mm，高为24mm的上、下筒，其截面积为3.14cm2；选用量程为0～200g，精度为0.0001g的称量传感器；选用劲度系数为15Nm的弹力绳。S1：装尘：将上筒放置于下筒顶部且上筒下沿与下筒上沿重合，将尘样由上筒顶部开口放入，充满上、下筒，压实致密，用刮片刮平上筒上端尘样且用毛刷将周边尘样清理干净；S2：配重：将装尘后的上、下筒放置于称重传感器平台上，此时上、下筒及尘样重量超过称重传感器量程，则在两个定滑轮另一侧各加上一个质量为50g的平衡砝码，使得称重传感器的示数在12量程至满量程之间，在该实施例中平衡后示数为130.5213g；S3：将上筒悬挂于弹力绳下，使得弹力绳保持与地面垂直，启动称重传感器及数据采集装置，启动低速电机，该低速电机转速调节为5rmin，观察数据采集装置数据曲线，该曲线为重力随时间的变化曲线，随着低速电机运行，该曲线缓慢下降，直到上下筒内的粉尘断裂，此时上筒会瞬间随着弹力绳弹起，记录断裂之前的最小数值为G1＝59.5893g，尘样断裂之后的稳定数值为G2＝60.9112g，测定结束；P＝G2-G1A＝0.4210gcm2本实施例中测得的粉尘粘结性为0.4210gcm2。实施例四：选用内径为20mm，高为24mm的上筒，其截面积为3.14cm2；选用直径30mm的滤膜；选用量程为0～200g，精度为0.0001g的称量传感器；选用劲度系数为15Nm的弹力绳。S1：装尘：将滤膜放置于称重传感器平台上，然后将上筒放置于滤膜上，将尘样由上筒顶部开口放入，充满上筒，压实致密，用刮片刮平上筒上端尘样且用毛刷将周边尘样清理干净；S2：配重：将装尘后的上筒和滤膜放置于称重传感器平台上，此时称重传感器的示数显示180.4587g，示数在12量程至满量程之间，无需在定滑轮两侧加平衡砝码；S3：将上筒悬挂于弹力绳下，使得弹力绳保持与地面垂直，启动称重传感器及数据采集装置，启动低速电机，该低速电机转速调节为5rmin，观察数据采集装置数据曲线，该曲线为重力随时间的变化曲线，随着低速电机运行，该曲线缓慢下降，直到上下筒内的粉尘断裂，此时上筒会瞬间随着弹力绳弹起，记录断裂之前的最小数值为G1＝108.7684g，尘样断裂之后的稳定数值为G2＝110.7324g，测定结束；P＝G2-G1A＝0.4210gcm2本实施例中测得的粉尘粘结性为0.6255gcm2。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

权利要求：1.一种测定粉尘表面粘结性的装置，其特征在于：包括低速电机1、弹力绳4、上筒8、下粘结件、称重传感器12以及数据采集装置14；所述上筒8为横截面呈环形的圆柱形结构，所述上筒8放置于所述下粘结件的顶部，所述下粘结件放置于所述称重传感器12上；所述称重传感器12与所述数据采集装置14相连接；所述弹力绳4的一端与所述上筒8的上沿连接，另一端与设置于其上方的低速电机1的转轴2相连。2.根据权利要求1所述的一种测定粉尘表面粘结性的装置，其特征在于：所述低速电机1放置于支架3的顶部，所述支架3呈倒“L”形结构固定于所述称重传感器12的一侧；所述弹力绳4的一端与所述低速电机1的转轴2相连，另一端与所述上筒8的上沿通过挂钩5连接。3.根据权利要求2所述的一种测定粉尘表面粘结性的装置，其特征在于：所述支架3的中部设有套装于所述上筒8外的圆环挡板6；所述上筒8的外壁上设有截面呈环形的凸缘7，所述凸缘7的外径大于所述圆环挡板6的内径。4.根据权利要求3所述的一种测定粉尘表面粘结性的装置，其特征在于：所述下粘结件为下筒9，所述下筒9呈顶部开口的中空圆柱形结构，所述下筒9的内、外径分别与所述上筒8的内、外径相等，所述上筒8放置于所述下筒8的顶部且其下沿与所述下筒8的上沿重合，所述上、下筒对接组合后放置于所述称重传感器12上。5.根据权利要求3所述的一种测定粉尘表面粘结性的装置，其特征在于：所述下粘结件为滤膜，所述滤膜放置于所述称重传感器12上，所述上筒8的底部放置于所述滤膜的顶部。6.根据权利要求4或5所述的一种测定粉尘表面粘结性的装置，其特征在于：所述称重传感器12的上方设有用于放置下筒9的称重传感器平台13。7.根据权利要求6所述的一种测定粉尘表面粘结性的装置，其特征在于：所述称重传感器平台13的两侧上方分别设有定滑轮10，所述定滑轮10上套装有连接绳，所述连接绳的一端与所述称重传感器平台13连接，另一端固定有平衡砝码11。8.一种测定粉尘表面粘结性的方法，其特征在于：包括以下步骤，S1：装尘：将上筒放置于下粘结件顶部，将尘样由上筒顶部开口放入，充满上筒，压实致密，用刮片刮平上筒上端尘样且用毛刷将周边尘样清理干净；S2：配重：将装尘后的上筒放置于下粘结件上，下粘结件放置于称重传感器平台上，若上筒、下粘结件及尘样重量超过称重传感器量程，则在两个定滑轮另一侧各加上一个质量相等的平衡砝码，使得称重传感器的示数在12量程至满量程之间；S3：将上筒悬挂于弹力绳下，使得弹力绳保持与地面垂直，启动称重传感器及数据采集装置，启动低速电机，调节该低速电机速度，观察数据采集装置数据曲线，该曲线为重力随时间的变化曲线，随着低速电机运行，该曲线缓慢下降，直到上筒内的粉尘与下粘结件之间断裂，此时上筒会瞬间随着弹力绳弹起，记录断裂之前的最小数值为G1mg，尘样断裂之后的稳定数值为G2mg，测定结束；S4：计算：按以下公式计算粘结性Pgcm2：P＝G2-G1A其中A为尘样截面积，单位为平方厘米cm2。9.根据权利要求8所述的一种测定粉尘表面粘结性的方法，其特征在于：所述下粘结件为下筒，所述步骤S1中，将上筒放置于下筒顶部且上筒下沿与下筒上沿重合，将尘样由上筒顶部开口放入，充满上、下筒，压实致密，用刮片刮平上筒上端尘样且用毛刷将周边尘样清理干净；所述步骤S2中，将装尘后的上、下筒放置于称重传感器平台上，若上、下筒及尘样重量超过称重传感器量程，则在两个定滑轮另一侧各加上一个质量相等的平衡砝码，使得称重传感器的示数在12量程至满量程之间。10.根据权利要求8所述的一种测定粉尘表面粘结性的方法，其特征在于：所述下粘结件为滤膜，所述步骤S1中，将上筒的底部放置于滤膜上，将尘样由上筒顶部开口放入，充满上、下筒，压实致密，用刮片刮平上筒上端尘样且用毛刷将周边尘样清理干净；所述步骤S2中，将装尘后的上筒放置于滤膜上，滤膜放置于称重传感器平台上，若上筒、滤膜及尘样重量超过称重传感器量程，则在两个定滑轮另一侧各加上一个质量相等的平衡砝码，使得称重传感器的示数在12量程至满量程之间。

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