本发明是一种天平,适用于以沉降重量法测定粉体粒度及其分布。 现有的沉降天平,如Gallenkamp沉降天平、Shimaelzu沉降天平等,都是用电磁起动,自动加码平衡颗粒沉降的原理,每次加码的间隔量不变,造成在细粒级部分误差较大,分散相颗粒浓度大(1~5%),操作复杂,易出故障。这些沉降天平仅适合测定100μm以下颗粒范围和实验室研究之用,不适合工业常规例行测试工作。对大于100μm以上的多分散体都用筛析法。而筛析法存在筛孔尺寸易变,测定精度低,劳动强度大,耗电耗试样多,静电粘附,技术不安全因素及粉尘损害操作人员身体健康等多种弊端,使其使用受到很大限制。目前有相当一部分工业粉体粒度上限在500微米以上,现有的沉降天平和筛析法都无法精确测定。
本发明的目的是提供一种沉降天平,能测定5~1200μm粉体粒度大小及其分布情况,并具有操作方便,精确度高,适于工业常规和科研中应用。
本发明是采取以下措施达到上述目的的:在双盘光学分析天平的外壳上,原加码架处改设成一个由主凸轮组和副凸轮组组成的沉降加码架。其主凸轮组是由5片齿缘齿谷相位相异的凸轮构成,它与12个齿的外定轴齿轮固定在外定轴上;副凸轮组是由3片齿缘齿谷相位相异的凸轮构成,它与6个齿的内定轴齿轮固定在内定轴上;在横梁A端阻尼盒下面设置了一个由沉降筒,和置于沉降筒内的沉降盘组成的沉降承受器,沉降盘挂在与横梁A端相连的挂钩上。
本发明具有结构简单,操作方便,节电省试样,测量范围广,精确度高,相对误差小于±1.5%,适于工业常规和科研中测试粉体各粒度大小及其分布情况。
以下结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的结构示意图;
图2是图1的C-C视图;
图3是主凸轮组的5片凸轮图;
图4是副凸轮组的3片凸轮图。
实施例:
将双盘光学分析天平加码架改为沉降加码架5,其主凸轮组14是由5片齿缘齿谷所占相位相异的凸轮18、19、20、21、22组成。主凸轮组14与具有12个齿的外定轴齿轮12固定在外定轴13上,如图2、图3所示。外定轴齿轮12将主凸轮组14均分为12个档次(相位)进行控制,这12个档次又分为:第一段是1~5档次,每档次加圈码200mg;第二段是6~11档次,每档次加圈码100mg;第12档次是0档。主凸轮组14调码数值及程序列表如下:
注:“+”-加入该圈码;“-”-未加该圈码。
沉降加码架5的副凸轮组16是由3片齿缘齿谷所占相位相异地凸轮23、24、25组成。副凸轮组16与具有6个齿的内定轴齿轮17固定在内定轴15上,如图2、图4所示。内定轴齿轮17将副凸轮组16均分为6个档次(相位)进行控制,第1~5档次为第三段,是试加圈码段,承担调动10mg级的圈码,即先试加圈码值和高档次的重圈码,如沉降时间过长,再改试加圈码值和低档次的轻圈码,例如每档次圈码值是80mg、50mg、30mg、20mg、10mg。副凸轮组16调码数值及程序列表如下:
注:“+”-加入该圈码;“-”-未加该圈码。
在双盘光学分析天平的横梁7的B端为加圈码端。在A端阻尼盒9的下面设置了一个沉降承受器,它是由透明或半透明的沉降筒10和置于其内的沉降盘11构成。沉降筒10是耐油性聚酯制成,沉降盘11是由黄铜杆的一头固定在黄铜盘中心而成。黄铜杆的另一头可通过尼龙线与横梁7A端相连的挂钩相连接。沉降承受器设置在外壳1下面,即阻尼盒9正下方的底板上有一个孔,由尼龙线通过该孔进行连接。沉降承受器也可以设置在外壳1内,这可根据需要而定。在横梁7B端阻尼盒9下面可以设置一个挂在横梁7B端的配重体4,使其起平衡作用。在支柱8上可以设置一个指针2的限摆器3,用作限制指针2的摆动范围。
测试操作过程:向沉降筒10内注入沉降介质,放正沉降承受器,挂上沉降盘11,使沉降天平的指针2达到零点平衡,然后关闭天平,预加200mg圈码6。称取5克试样,加入沉降筒10内,用沉降盘11进行搅拌到均匀时,立即挂上沉降盘11,并同时打开天平和开动计时表,当颗粒沉降量刚好平衡200mg圈码6,即指针2指到零点时,记下时间,再加第二次圈码6,重复前面操作,直到达到所需的总沉降时间为止。根据每次累计的加圈码值和沉降时间作出曲线图,并进行数据处理,就可确定粉体粒度及各粒级的重量百分含量。这样一台沉降天平,每人每天可测试12~18个试样。