SFY-D音波调频振动式全自动筛分粒度仪的研制.pdfVIP

SFY-I)音波调频振动式全自动筛分粒度仪的研制 中国科学院南京地理与湖泊研究所 梁雪 严如强 王楚等 地址：南京市北京东路73号 邮编： 210008电话：025—7714709 摘要：本文提出了用计算机实时控制的全自动音波筛分方法取代传统的机械筛分法， 叙述了仪器的原理及实现方法，该仪器填补了国内空白，具有精度高、噪音低 、自动化程度高、数据处理实时化微机化，分析范围：2000微米到20微米。 关键词：粒度筛分音波振动 一、概述 在地质、石油、水文、化工、化纤、能源、催化剂、矿山、冶金、磨料、材料、医药、食品、轻 工等科研与生产中，粉体的粒度测试与数据分析是一项非常重要的工作。筛分法是直现有效的、普遍 应用的粒度分析方法之一，但传统的机械振筛无论是在效率上、精度上、自动化上和数据分析处理上 己远远不能满足飞速发展的科研和生产的需要，且有很大的粉尘和噪声污染，为此，我们先后开发研 制了“SF7-A全自动筛分粒度仪”、“SFY—B半自动调频音波振动式筛分仪”，国内的各大油田、水文泥 沙、化工、粉末冶金等部门都使用了我们的仪器，随着科学技术的进步和科研生产的深入，以前研制 的仪器在精度及性能等方面已经不能满足需要，尤其是计算机技术在各个领域的应用，需要我们研制 出新的仪器．在此基础上，我们研制了“sFY—D音波调频振动式全自动筛分仪”。 二、 原理 SFY-I)型筛分粒度仪采用音波筛分法。八级标准筛套叠在一起，上下均用乳胶膜密闭， 形成密闭腔体，利用交流电流通过换能器在标准筛腔体中产生的空气振动，进而引起被 测粉体在垂直方向产生周期性振动，在气流的作用下粉体自上而下由粗到细通过各级标 准筛。合理设置孔径参数不同的标准筛，通过称量样品总重量和各留筛样重，进行计算， 即可获得重量粒度分布数据。在音波振动过程中，仪器可根据设置条件在垂直方向给标 准筛体施加机械击打脉冲。这样可减少粉体颗粒堵塞网孔，也可将聚集成堆的粉体迅速 分散，从而提高筛分效率。 图一为音波振动筛分原理图： 图1 2 4 酉哥；百百 对于不同的粒径的颗粒，采用不同的振动频率，可以提高筛分效率和通过奉。特别 u 是小于45m的颗粒和表面活性较大的颗粒，提高振动频率效果特别明显。 SFY-,D型全自动筛分粒度仪采用计算机控制机械手，进行自动称量和振筛，由计算机 计算和打印分析结果，实现了筛分分析的智能化。 三、 总体设计 一13J一 系统框图 振动部件框图 I频率调整卜——· 变 换 振 频 r， 能 ／ 动 器 器 腔 l振幅调整卜_——， 体 图 3 仪器采用微型机为上位机，80C31单片机为下位机，对整个仪器进行控制、数据采样 和计算。机械手的垂直运动采用滚珠丝杆和两根直线轴承导柱，来保证运动的精密度和 灵活性：水平运动采用旋转运动，以滚珠丝杆为中心进行旋转，可以保证快速准确到位： 机械手的夹持运动采用凸轮和弹簧配合来保证一定的力度和弹性：振动台运动采用步进 电机配合减速齿轮箱作为驱动，用两根导柱定位，力矩大、稳定性好。运动的驱动全部 采用步进电机，定位精度好；采用大功率音波振动；电磁脉冲敲击。采用80C31微处理器， 自行设计的硬件电路系统，运行可靠，抗干扰能力强，与功率模块之间采用光电隔离， 与电子天平之问用串行通讯，与微型机之间采用RS-232C光电隔离串行通讯，电子天平 为500克量程，精度0．001克；标准筛为外径90毫米，内径75毫米的有机玻璃框架，筛网为 一138— 不锈钢丝网，孔径符合GB6004-85国家标准，精密电成型网