[发明专利]一种小粒径颗粒摩擦角的测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种小粒径颗粒摩擦角的测试装置，其特征在于，包括控制器、被测板件、支架(1)、底板(2)、第一转动轴(7)、驱动装置(5)、连接结构(20)、倾角传感器(6)、数值显示模块(8)及图像捕捉设备(9)，被测板件可拆卸地设于底板(2)上，驱动装置(5)、倾角传感器(6)、数值显示模块(8)及图像捕捉设备(9)均与控制器连接；第一转动轴(7)设于支架(1)上，且支架(1)的底部设有旋转轴(30)，底板(2)的一端通过旋转轴(30)与支架(1)转动连接，底板(2)的另一端能通过连接结构(20)与第一转动轴(7)连接，驱动装置(5)用于驱动第一转动轴(7)旋转；倾角传感器(6)设于底板(2)上用于测量底板(2)的底部与水平面的夹角，数值显示模块(8)用于显示倾角传感器(6)的数值，图像捕捉设备(9)用于捕捉被测板件上小粒径颗粒下滑情况的图像；

所述测试装置还包括手柄(3)及与手柄(3)连接的第二转动轴(40)，第二转动轴(40)设于支架(1)上，底板(2)的另一端能通过连接结构(20)与第二转动轴(40)连接；

所述测试装置还包括用于固定手柄(3)位置的自锁装置；

所述自锁装置包括刻度盘(4)及固定块(31)，刻度盘(4)设于支架(1)上并位于支架(1)与手柄(3)之间，且第二转动轴(40)穿过刻度盘(4)的中心；刻度盘(4)上设有若干通孔(41)，固定块(31)设于第二转动轴(40)上，且固定块(31)上设有与通孔(41)匹配的凸起(32)；

所述测试装置还包括挡板(10)；挡板(10)设于底板(2)上靠近旋转轴(30)的一端，且挡板(10)位于被测板件的下方，挡板(10)用于挡住小粒径颗粒从被测板件掉落。

2.一种小粒径颗粒摩擦角的测试装置，其特征在于，包括控制器、被测板件、支架(1)、底板(2)、手柄(3)、第二转动轴(40)、连接结构(20)、倾角传感器(6)及数值显示模块(8)；被测板件可拆卸地设于底板(2)上，倾角传感器(6)及数值显示模块(8)均与控制器连接；第二转动轴(40)设于支架(1)上，手柄(3)与第二转动轴(40)连接，支架(1)的底部设有旋转轴(30)，底板(2)的一端通过旋转轴(30)与支架(1)转动连接，底板(2)的另一端能通过连接结构(20)与第二转动轴(40)连接；倾角传感器(6)设于底板(2)上用于测量底板(2)的底部与水平面的夹角，数值显示模块(8)用于显示倾角传感器(6)的数值；

所述测试装置还包括与控制器连接的图像捕捉设备(9)，图像捕捉设备(9)用于捕捉被测板件上小粒径颗粒下滑情况的图像；

所述测试装置还包括用于固定手柄(3)位置的自锁装置；所述自锁装置包括刻度盘(4)及固定块(31)，刻度盘(4)设于支架(1)上并位于支架(1)与手柄(3)之间，且第二转动轴(40)穿过刻度盘(4)的中心；刻度盘(4)上设有若干通孔(41)，固定块(31)设于第二转动轴(40)上，且固定块(31)上设有与通孔(41)匹配的凸起(32)。

3.一种小粒径颗粒摩擦角的测试方法，其特征在于，使用权利要求1所述的测试装置，包括如下步骤：

S1.将被测板件设于底板(2)上，并将一定量的小粒径颗粒放置在被测板件上；

S2.打开控制器，使驱动装置(5)、倾角传感器(6)、数值显示模块(8)及图像捕捉设备(9)均处于工作状态；

S3.控制器通过驱动装置(5)驱动第一转动轴(7)转动使底板(2)与连接结构(20)连接的一端向上抬起，底板(2)抬起过程中，图像捕捉设备(9)实时捕捉小粒径颗粒下滑情况的图像并将该图像传输至控制器进行处理，倾角传感器(6)实时测量底板(2)的底部与水平面的夹角并传输至控制器，控制器将该夹角传输至数值显示模块(8)并显示；

S4.控制器对图像捕捉设备(9)捕捉的图像进行处理后判断所有的小粒径颗粒是否开始下滑；当小粒径颗粒没有全部下滑时，重复步骤S3；当所有的小粒径颗粒开始下滑，控制器控制驱动装置(5)停止工作，记录数值显示模块(8)显示夹角的角度值；

S5.多次重复步骤S3及S4，取数值显示模块(8)显示夹角的角度值的平均值作为小粒径颗粒与被测板件的摩擦角。

4.一种小粒径颗粒摩擦角的测试方法，其特征在于，使用权利要求2所述的测试装置，包括如下步骤：

S1.将被测板件设于底板(2)上，并将一定量的小粒径颗粒放置在被测板件上；

S2.打开控制器，使倾角传感器(6)及数值显示模块(8)均处于工作状态；

S3.手动转动手柄(3)并带动第二转动轴(40)转动使底板(2)与连接结构(20)连接的一端向上抬起，底板(2)抬起过程中，倾角传感器(6)实时测量底板(2)的底部与水平面的夹角并传输至控制器，控制器将该夹角传输至数值显示模块(8)并显示；

S4.操作者判断所有的小粒径颗粒是否开始下滑；当小粒径颗粒没有全部下滑时，重复步骤S3；当所有的小粒径颗粒开始下滑时，停止转动手柄(3)，记录数值显示模块(8)显示夹角的角度值；

S5.多次重复步骤S3及S4，取数值显示模块(8)显示夹角的角度值的平均值作为小粒径颗粒与被测板件的摩擦角。