CN202939105U - 农作物秸秆静堆积角测试仪器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种农作物秸秆静堆积角测试仪器，属于可再生能源技术领域。技术方案包括落料机构(14)和测量机构(3)，其特征在于落料机构(14)通过水平支架(13)安装在立柱(1)上，漏斗(11)放置在漏斗架(12)上，漏斗架(12)安装在立柱(1)上，测量机构(3)安装在立柱(1)上，称料盘(9)安装在承料盘支撑(10)上，称料盘支撑(10)安装在底座面(8)上，立柱(1)、底座面(8)、横向水平尺(4)、纵向水平尺(5)固定在底座(7)上，底座(7)下安装有4个调节螺母(6)。本实用新型适用于测量不同类型的各粒度范围的农作物秸秆原料的堆积角，为我国农作物秸秆物理特性的研究提供技术及仪器设备保障。

Description

农作物秸秆静堆积角测试仪器

技术领域

本实用新型属于可再生能源技术领域，是一种测试生物质固体成型燃料原料堆积角的测试仪器，能够快速、准确的测试不同农作物秸秆的静堆积角。

背景技术

我国具有丰富的农作物秸秆资源和森林资源，据统计，农作物年产量每年6亿吨左右，约折合3亿吨标准煤，林业剩余物约1.5亿吨。近年来，随着农业经济水平的不断提高，农村生活用能中高品位的商品能源逐渐增加，秸秆所占的比例也越来越大，大量废弃的秸秆在田间地头被焚烧，这种现象不仅浪费大量的生物质能源，而且对环境造成严重污染。生物质固体成型燃料技术是在一定温度与压力作用下，将原来分散的、没有一定形状的生物质经干燥和粉碎压制成具有一定形状的、密度较大的各种成型燃料的高新技术，体积缩小6～8倍，密度为1.0～1.4t/m³，能源密度相当于中质烟煤，使用时火力持久，炉膛温度高，燃烧特性明显得到了改善，既可作为农村居民的炊事和取暖燃料，也可作为城市区域供热和发电厂的燃料，近年来越来越受到人们的广泛关注。

因此将农作物秸秆、林业剩余物加工成高品位的能源，替代部分煤炭、石油等化石燃料，无疑对缓解农村能源紧张的局面、有效生物质原料燃烧造成的农村环境污染都具有重要意义。为适应生物质固体成型燃料技术的规模化发展和需要，对生物质原料的物料特性进行研究，其中包括静堆积角。在一定的实验条件下，测定物料的自然堆积角，以供确定物料的流动性级别，和计算物料的内摩擦系数，测量粒度为1mm～50mm。

用直接量取角度的方法测量物料静堆积角(也叫休止角)(如专利号CN200620030656.9，申请日2006.07.11)，这种方法适应于流动性较大的颗粒，如中药复方参桂颗粒、市售普通谷物、味精等这些物料。因生物质秸秆的粒度范围较大，为1mm～50mm，且其流动性较差，不能形成较为光滑的表面，导致测量者观测的随机误差较大。

还有测试物料静堆积角的方法是圆盘式快速测试仪，(如专利号CN200620030656.9，申请日2006.09.15)，此法是将直径D＝20cm且中心带有刻度探针的圆盘埋于谷物之中，缓慢提升圆盘离开谷物层，读取探针读数H，则arctan(2H/D)为谷物的静堆积角，该实验适合测试谷物如籼稻的静堆积角。对生物质秸秆物料，其流动性差的物理特性的存在，兼其粒度范围较大，当提升圆盘离开谷物层时，在谷物锥表面造成较大的带动层，仪器的测量误差较大。

实用新型内容

本实用新型目的是，在于提供一种测量农作物秸秆静堆积角测试仪器，快速、准确的测定堆积角。这为我国生物质固体成型燃料产业的发展和我国基础理论研究提供必要的保障。

为达到这一目的所采取的技术方案包括落料机构和测量机构，其特征在于，落料机构通过水平支架安装在立柱上，漏斗放置在漏斗架，漏斗架安装在立柱上，测量机构安装在立柱上。

上述的农作物秸秆静堆积角测试仪器中，落料机构由螺旋机构、水平支架和摇柄三部分构成。

上述的农作物秸秆静堆积角测试仪器中，螺旋机构为锥形螺旋，可以保证使秸秆物料顺利落料。

上述的农作物秸秆静堆积角测试仪器中，测量机构由螺钉、滑块和指针三部分构成，保证测量机构在高度上可以上下滑动进行测量。

上述的农作物秸秆静堆积角测试仪器中，指针可伸缩，测尺固定在立柱上，测尺标有长度数值。

上述的农作物秸秆静堆积角测试仪器中，底座下安装4个调节螺母，底座上面安装有纵向水平尺和横向水平尺两个水平尺，通过调节4个调节螺母，观察水平尺的水平情况保证承料盘处于水平。

上述的农作物秸秆静堆积角测试仪器中，承料盘与底座面的距离为5mm，中间为承料盘支撑座，当物料下落在承料盘上时，多余的物料会落下承料盘，保证了物料堆积角的底面直径成一定值，即是承料盘的直径。

上述的农作物秸秆静堆积角测试仪器中，漏斗架与立柱的配合为键槽配合，并通过其前后端螺纹与螺母配合，保证漏斗架水平放置，漏斗架可在范围内水平方向移动，使漏斗中心与承料盘中心在同一竖直线上，且在立柱上有漏斗架竖直的两个不同的位置。

具有以上结构特点的农作物秸秆静堆积角测试仪器所具有的优点如下：

1)解决堆积物料底面直径测量问题。本实用新型采用承料盘中间支撑的结构，当物料下落在承料盘上时，多余的物料会下落到承料盘下，堆积物料的底面直径为承料盘直径。

2)能够快速准确的测量高度值。在立柱上装一测尺，作为高度的标示，其0刻度与承料盘的上表面平齐。用长度可伸缩、高度可升降的测量机构测量堆积物料高度，以测尺刻度读数，方便、准确、快捷。

3)能够保证测量准确性。在测试仪器的底部安装四个调节螺母，在底座上装设纵向和横向两个水平仪，调整调节螺母，观察两个水平仪，保证承料盘面为水平面，以免承料盘倾斜引起堆积物料不均匀现象。装设了摇把和螺旋机构，保证物料顺利均匀下落，也使物料堆积均匀。另设计漏斗架水平和竖直方向可以移动，保证漏斗底部不影响堆积物料高度，保证漏斗中心和承料盘中心在同一竖直线上。

附图说明：

图1为农作物秸秆静堆积角测试仪器主视图；

图2为农作物秸秆静堆积角测试仪器AA面剖视图；

图3为农作物秸秆静堆积角测试仪器漏斗架俯视图；

图4为农作物秸秆静堆积角测试仪器测量机构俯视图；

图5为农作物秸秆静堆积角测试仪器落料机构俯视图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型的实施例进行描述：

如图1、图2、图3、图4所示：1为立柱，2为测尺，3为测量机构，4为横向水平尺，5为纵向水平尺，6为调节螺母，7为底座，8为底座面，9为承料盘，10为承料盘支撑座，11为漏斗，12为漏斗架，13水平支架，14为落料机构，15摇柄，16为螺旋机构，17为螺纹，18为键槽，19为螺母，20为指针，21为滑块，22为螺钉。

落料机构14由螺旋机构16、水平支架13和摇柄15三部分构成，水平支架13安装在立柱1上，手动均匀的摇动摇柄15，带动螺旋机构16转动，使物料均匀下落在承料盘9上，。

测量机构3由螺钉22、滑块21和指针20三部分构成，测量机构3的指针20长度可伸缩，防止碰到物料，高度可通过滑块21在立柱上上下滑动，并通过螺钉22固定位置。测尺2固定在立柱1上，测尺2一侧标有长度数值。

底座7下安装4个调节螺母6，底座7上面安装有纵向水平尺5和横向水平尺4两个水平尺，调节4个调节螺母，观察水平尺的水平情况保证承料盘9处于水平。承料盘9与底座面8的距离为10mm，中间为承料盘支撑座10，当物料从漏斗11下落在承料盘上时，多余的物料会落下承料盘9，保证了物料堆积角的底面直径成一定值，即是承料盘9的直径。漏斗架12与立柱1的配合为键槽18配合，并通过其螺纹17与前后端螺母19配合，保证漏斗架水平放置，漏斗架可在范围内水平方向移动，使漏斗中心与承料盘中心在同一竖直线上。

按照不同的物料，漏斗架12上可以安装不同的类型承料漏斗11，该静堆积角测试仪器配有4种承料漏斗11，分别为斜角为30°、出料口直径为6mm的承料料斗，斜角为30°、出料口直径为30mm的承料料斗，斜角为45°、出料口直径为6mm的承料料斗，斜角为45°、出料口直径为30mm的承料料斗，承料盘直径有200mm，400mm两种。

根据实验结果表明，农作物秸秆原料根据其流动性的特点，粒度大其流动性较差。将农作物秸秆原料分为二类，细粉碎粒度1mm～15mm和粗粉碎粒度15mm～50mm。

下面结合图1、图2、图3、图4来具体说明本实用新型的实施过程。

实施例1：用于细粉碎粒度为1mm～15mm的农作物秸秆静堆积角的测试

针对粒度为1mm～15mm的农作物秸秆静堆积角的测试，选取2010年玉米秸秆，含水率20％，粉碎粒度为1mm～5mm，测量物料堆积体的高度为93.1mm，物料堆积体底面直径为承料盘直径，为200mm，计算其堆积角角度为42.9°，其堆积角较小，流动性较好，采用承料漏斗斜角为45°，漏斗口直径为6mm的承料漏斗11和直径为200mm承料盘9。做平行实验时，实验数据的平行度良好。

实施例2：用于粗粉碎15mm～50mm的农作物秸秆的静堆积角的测试

针对农作物秸秆粒度为51mm～50mm的原料的测试，选取2010年玉米秸秆，含水率20％，粉碎粒度为15mm～50mm，测量物料堆积体的高度为261.6mm，物料堆积体底面直径为承料盘直径，为400mm，计算其堆积角角度为52.6°，其堆积角较大，流动性较差，采用承料漏斗斜角为30°，漏斗口直径为30mm的承料漏斗11和直径为200mm承料盘9。做平行实验时，实验数据的平行度良好。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种农作物秸秆堆积角测试仪器，包括落料机构(14)和测量机构(3)，其特征在于落料机构(14)通过水平支架(13)安装在立柱(1)上，漏斗(11)放置在漏斗架(12)上，漏斗架(12)安装在立柱(1)上，测量机构(3)安装在立柱(1)上，承料盘(9)安装在承料盘支撑(10)上，承料盘支撑(10)安装在底座面(8)上，立柱(1)、底座面(8)、横向水平尺(4)、纵向水平尺(5)固定在底座(7)上，底座(7)下安装有4个调节螺母(6)。 

2.根据权利要求1所述的农作物秸秆堆积角测试仪器，其特征在于落料机构(14)由螺旋机构(16)、水平支架(13)和摇柄(15)三部分构成。 

3.根据权利要求2所述的农作物秸秆堆积角测试仪器，其特征在于螺旋机构(16)中螺旋为锥形螺旋。 

4.根据权利要求1所述的农作物秸秆堆积角测试仪器，其特征在于测量机构(3)由螺钉(22)、滑块(21)和指针(20)三部分构成。 

5.根据权利要求4所述的农作物秸秆堆积角测试仪器，其特征在于指针(20)可伸缩，测尺(2)固定在立柱(1)上，测尺(2)有长度和角度两种标识。 

6.根据权利要求1所述的农作物秸秆堆积角测试仪器，其特征在于承料盘(9)与底座面(8)的距离为5mm，中间为承料盘支撑(10)。 

7.根据权利要求1所述的农作物秸秆堆积角测试仪器，其特征在于漏斗架(12)与立柱(1)的配合为键槽(18)配合，并通过其前后端螺母(19)与螺纹(17)配合，立柱(1)在竖直方向上有漏斗架(12)的两个位置。 

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