一种秸秆碎末高效搅拌的试验装置及方法

摘要

本发明公开了一种秸秆碎末高效搅拌的试验装置及方法，涉及秸秆废弃物资源化利用工程领域。试验装置由动力装置，转速转矩传感器，两个线性滑台，搅拌叶片，物料桶，安装基架，工作台和动态扫描检测系统组成。同时采用实时动态力学检测方法和运动动态扫描检测方法，克服单一设备检测方法各自的缺陷，预测物料整体的混合情况。本发明结构紧凑，适合类似于秸秆碎屑等物料的搅拌试验，可靠性好，实时采集搅拌的过程中扭矩，光谱，流场参数信息，为后期理论研究提供基础，解决了目前无法检测物料搅拌过程中内部混合均匀度的问题。

主权项

一种秸秆碎末高效搅拌的试验装置，其特征在于：由动力装置、转速转矩传感器(4)、线性滑台A(6‑1)、线性滑台B(6‑2)、搅拌叶片(5)、物料桶(15)、安装基架(10)、工作台(25)和动态扫描检测系统组成；所述动力装置包括步进电机(1)、驱动器(12)和行星减速器(2)；步进电机(1)与行星减速器(2)通过键连接传动；行星减速器(2)垂直安装在电机固定支架(3)上；电机固定支架(3)安装于线性滑台A(6‑1)的滑块(14)上；线性滑台A(6‑1)通过安装板(9)竖直固定在安装基架(10)上；线性滑台B(6‑2)通过支撑架(13)水平固定在工作台(25)上；步进电机(1)与行星减速器(2)组合，在试验中精确地控制较慢的转速，同时提供较大的扭矩；所述线性滑台A(6‑1)用以精确控制试验中搅拌叶片的高度，由手动摇杆(7)来驱动；线性滑台B(6‑2)由步进电机(23)控制，使探头沿物料桶的半径方向往复运动；所述转速转矩传感器(4)通过联轴器与行星减速器(2)连接，转速转矩传感器(4)在实验中实时检测搅拌轴扭矩和速度的变化，配有数据采集器，由计算机记录处理数据；所述搅拌叶片(5)通过联轴器与转速转矩传感器(4)连接，搅拌叶片(5)为内外双螺旋叶片用于进行物料的螺旋搅拌试验；所述动态扫描检测系统由线性滑台B(6‑2)、PIV设备、近红外光谱设备、物料桶(15)和红色塑料颗粒组成；所述物料桶(15)可拆卸地固定在安装基架(10)的底板(11)上；所述的PIV设备由CCD高速摄像机(17)、红色塑料颗粒、计算机A(19)、显示器(20)组成，CCD摄像机CCD(17)安装于工作台(25)一侧，与计算机A(19)、显示器(20)通过数据线连接；所述近红外光谱设备由探头(16)、ASD近红外光谱仪(18)、计算机B(22)、显示器(20)组成，探头(16)固定在线性滑台B(6‑2)的滑块(24)上，与计算机B(22)、显示器(20)通过数据线连接，搅拌装置开始工作时，探头(16)沿物料桶半径方向往复运动。