本發(fā)明涉及顆粒物料的物理性質(zhì)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種小粒徑顆粒摩擦角的測(cè)試裝置及測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

摩擦角是表征物料顆粒摩擦特性和流動(dòng)特性的重要指標(biāo)之一，在現(xiàn)代農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工和精制過程中，準(zhǔn)確地檢測(cè)物料與接觸表面的摩擦關(guān)系，能夠有效的提高農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)加工效率。摩擦角是影響物料箱導(dǎo)料板傾角、排種器的型孔或型槽所處位置的角度等的重要參數(shù)，在許多相關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)中都需要考慮這一因素。因此，測(cè)定物料與不同材料表面的摩擦角不僅為物料的物理特性研究提供理論基礎(chǔ)，而且對(duì)作物機(jī)械的設(shè)計(jì)提供可靠的依據(jù)，具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用意義。

目前關(guān)于檢測(cè)物料與接觸表面的摩擦關(guān)系的測(cè)試方法主要有排出法及注入法，但這兩種方法存在測(cè)量精度不高、數(shù)據(jù)不便觀測(cè)與分析處理等問題。有的測(cè)試摩擦角的裝置引入拉力計(jì)和位移傳感器，并與計(jì)算機(jī)相連，但是這種裝置對(duì)顆粒的要求比較高，適用范圍小，用PC機(jī)作為數(shù)據(jù)采集終端時(shí)，設(shè)備成本較高。因此，目前關(guān)于摩擦角的測(cè)試主要還是通過斜面儀進(jìn)行簡(jiǎn)單的手動(dòng)測(cè)量，這種測(cè)試裝置沒有自鎖功能，物料顆粒下滑后手晃動(dòng)易引入人工誤差，且操作者需肉眼從圓弧尺讀取測(cè)量值，即不能直接獲取測(cè)量值，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果與真實(shí)值誤差大，且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種小粒徑顆粒摩擦角的測(cè)試裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，能直接獲取摩擦角的測(cè)量值，且測(cè)量精度高。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

提供一種小粒徑顆粒摩擦角的測(cè)試裝置，包括控制器、被測(cè)板件、支架、底板、第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)裝置、連接結(jié)構(gòu)、傾角傳感器、數(shù)值顯示模塊及圖像捕捉設(shè)備，被測(cè)板件可拆卸地設(shè)于底板上，驅(qū)動(dòng)裝置、傾角傳感器、數(shù)值顯示模塊及圖像捕捉設(shè)備均與控制器連接；第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸設(shè)于支架上，且支架的底部設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸，底板的一端通過旋轉(zhuǎn)軸與支架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，底板的另一端能通過連接結(jié)構(gòu)與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接，驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)；傾角傳感器設(shè)于底板上用于測(cè)量底板的底部與水平面的夾角，數(shù)值顯示模塊用于顯示傾角傳感器的數(shù)值，圖像捕捉設(shè)備用于捕捉被測(cè)板件上小粒徑顆粒下滑情況的圖像。驅(qū)動(dòng)裝置為電機(jī)；圖像捕捉設(shè)備通過固定軸固定在支架上；控制器與數(shù)值顯示模塊設(shè)置成一體；連接結(jié)構(gòu)為連接線；底板的兩個(gè)側(cè)邊均設(shè)有一個(gè)側(cè)壁，防止小粒徑顆粒從底板的側(cè)邊滑落下去。

上述方案中，將小粒徑顆粒放置在被測(cè)板件上后，控制器通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)使底板與連接結(jié)構(gòu)連接的一端向上抬起，底板抬起過程中，傾角傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量底板的底部與水平面的夾角并傳輸至控制器，控制器將該夾角傳輸至數(shù)值顯示模塊并顯示，圖像捕捉設(shè)備實(shí)時(shí)捕捉小粒徑顆粒下滑情況的圖像并將該圖像傳輸至控制器進(jìn)行處理和判斷，當(dāng)控制器判斷小粒徑顆粒沒有全部下滑時(shí)，控制器繼續(xù)控制驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)控制器判斷所有的小粒徑顆粒開始下滑時(shí)，控制器控制驅(qū)動(dòng)裝置停止工作，記錄數(shù)值顯示模塊顯示夾角的角度值，該角度值即是小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角。本發(fā)明一種小粒徑顆粒摩擦角的測(cè)試裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，能直接獲取摩擦角的測(cè)量值，且測(cè)量精度高。

優(yōu)選地，所述測(cè)試裝置還包括手柄及與手柄連接的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸設(shè)于支架上，底板的另一端能通過連接結(jié)構(gòu)與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接。此時(shí)，底板的另一端不與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接。當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)生故障無法工作時(shí)，操作者可以轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)底板與連接結(jié)構(gòu)連接的一端向上抬起，底板抬起過程中，傾角傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量底板的底部與水平面的夾角并傳輸至控制器，控制器將該夾角傳輸至數(shù)值顯示模塊并顯示，操作者能根據(jù)兩種情況確定小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角：第一種情況是圖像捕捉設(shè)備實(shí)時(shí)捕捉小粒徑顆粒下滑情況的圖像并將該圖像傳輸至控制器進(jìn)行處理和判斷，當(dāng)控制器判斷所有的小粒徑顆粒開始下滑時(shí)，控制器發(fā)出信號(hào)，操作者停止轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，此時(shí)數(shù)值顯示模塊顯示夾角的角度值即是小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角；第二種情況是操作者肉眼觀察并判斷，當(dāng)操作者認(rèn)為所有的小粒徑顆粒開始下滑時(shí)即停止轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，此時(shí)數(shù)值顯示模塊顯示夾角的角度值即是小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角。這樣設(shè)置，使得該裝置在驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)生故障時(shí)，操作者仍然可以測(cè)量小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角，而且操作者還可以對(duì)這兩種情況獲得的摩擦角進(jìn)行比對(duì)和判斷，以提高測(cè)量的摩擦角的精度。

優(yōu)選地，所述測(cè)試裝置還包括用于固定手柄位置的自鎖裝置。手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄帶動(dòng)底板與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接的一端向上抬起以測(cè)量小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角時(shí)，在判斷所有的小粒徑顆粒開始下滑后，自鎖裝置的設(shè)置使得操作者能及時(shí)將手柄鎖定，防止操作者手晃動(dòng)引入的人工誤差，進(jìn)而減小測(cè)量的摩擦角與真實(shí)的摩擦角的誤差。

優(yōu)選地，所述自鎖裝置包括刻度盤及固定塊，刻度盤設(shè)于支架上并位于支架與手柄之間，且第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過刻度盤的中心；刻度盤上設(shè)有若干通孔，固定塊設(shè)于第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，且固定塊上設(shè)有與通孔匹配的凸起?？潭缺P上均勻設(shè)有20個(gè)通孔。需要鎖定手柄時(shí)，將手柄向靠近支架的方向推，使固定塊上的凸起插入刻度盤的通孔內(nèi)，即可將手柄固定在當(dāng)前的位置；不需要鎖定手柄時(shí)，將手柄向遠(yuǎn)離支架的方向拉，使固定塊上的凸起從刻度盤的通孔內(nèi)出來即可。這樣設(shè)置便于將手柄的位置固定，防止操作者手晃動(dòng)引入的人工誤差，減小測(cè)量的摩擦角與真實(shí)的摩擦角的誤差，進(jìn)而提高測(cè)量的摩擦角的精度。

優(yōu)選地，所述測(cè)試裝置還包括擋板；擋板設(shè)于底板上靠近旋轉(zhuǎn)軸的一端，且擋板位于被測(cè)板件的下方，擋板用于擋住小粒徑顆粒從被測(cè)板件掉落。擋板的設(shè)置能防止小粒徑顆粒從被測(cè)板件掉落下去灑落一地，便于操作人員收集起來以進(jìn)行下一次摩擦角的測(cè)試，提高測(cè)試效率；而且擋板的設(shè)置還能夠檢測(cè)小粒徑顆粒在被測(cè)板件上從水平位置旋轉(zhuǎn)上升至全部下滑到底板底部時(shí)底板與水平面的夾角，與小粒徑顆粒從一定角度的底板上在抽離擋板時(shí)全部下滑的角度是否一致，以驗(yàn)證當(dāng)前的摩擦角的精確度。

本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種小粒徑顆粒摩擦角的測(cè)試裝置，包括控制器、被測(cè)板件、支架、底板、手柄、第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸、連接結(jié)構(gòu)、傾角傳感器及數(shù)值顯示模塊；被測(cè)板件可拆卸地設(shè)于底板上，傾角傳感器及數(shù)值顯示模塊均與控制器連接；第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸設(shè)于支架上，手柄與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接，支架的底部設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸，底板的一端通過旋轉(zhuǎn)軸與支架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，底板的另一端能通過連接結(jié)構(gòu)與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接；傾角傳感器設(shè)于底板上用于測(cè)量底板的底部與水平面的夾角，數(shù)值顯示模塊用于顯示傾角傳感器的數(shù)值。

上述方案中，操作者能轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)底板與連接結(jié)構(gòu)連接的一端向上抬起，底板抬起過程中，傾角傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量底板的底部與水平面的夾角并傳輸至控制器，控制器將該夾角傳輸至數(shù)值顯示模塊并顯示，操作者肉眼觀察并判斷，當(dāng)操作者認(rèn)為所有的小粒徑顆粒開始下滑時(shí)即停止轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，此時(shí)數(shù)值顯示模塊顯示夾角的角度值即是小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角。本發(fā)明一種小粒徑顆粒摩擦角的測(cè)試裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，能直接獲取摩擦角的測(cè)量值，且測(cè)量精度高。

優(yōu)選地，所述測(cè)試裝置還包括與控制器連接的圖像捕捉設(shè)備，圖像捕捉設(shè)備用于捕捉被測(cè)板件上小粒徑顆粒下滑情況的圖像。在測(cè)量小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角時(shí)，圖像捕捉設(shè)備實(shí)時(shí)捕捉小粒徑顆粒下滑情況的圖像并將該圖像傳輸至控制器進(jìn)行處理和判斷，當(dāng)控制器判斷所有的小粒徑顆粒開始下滑時(shí)，控制器發(fā)出信號(hào)，操作者停止轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，此時(shí)數(shù)值顯示模塊顯示夾角的角度值即是小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角。這樣設(shè)置，使得操作者能對(duì)控制器發(fā)出停止轉(zhuǎn)動(dòng)手柄信號(hào)時(shí)獲得的摩擦角，與操作者肉眼觀察小粒徑顆粒下滑情況后主動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)獲得的摩擦角進(jìn)行比對(duì)和判斷，以提高測(cè)量的摩擦角的精度。

優(yōu)選地，所述測(cè)試裝置還包括用于固定手柄位置的自鎖裝置；所述自鎖裝置包括刻度盤及固定塊，刻度盤設(shè)于支架上并位于支架與手柄之間，且第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過刻度盤的中心；刻度盤上設(shè)有若干通孔，固定塊設(shè)于第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，且固定塊上設(shè)有與通孔匹配的凸起。在判斷所有的小粒徑顆粒開始下滑后，自鎖裝置的設(shè)置使得操作者能及時(shí)將手柄鎖定，防止操作者手晃動(dòng)引入的人工誤差，進(jìn)而減小測(cè)量的摩擦角與真實(shí)的摩擦角的誤差。

本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提供一種小粒徑顆粒摩擦角的測(cè)試方法，包括如下步驟：

S1.將被測(cè)板件設(shè)于底板上，并將一定量的小粒徑顆粒放置在被測(cè)板件上；

S2.打開控制器，使驅(qū)動(dòng)裝置、傾角傳感器、數(shù)值顯示模塊及圖像捕捉設(shè)備均處于工作狀態(tài)；

S3.控制器通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)使底板與連接結(jié)構(gòu)連接的一端向上抬起，底板抬起過程中，圖像捕捉設(shè)備實(shí)時(shí)捕捉小粒徑顆粒下滑情況的圖像并將該圖像傳輸至控制器進(jìn)行處理，傾角傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量底板的底部與水平面的夾角并傳輸至控制器，控制器將該夾角傳輸至數(shù)值顯示模塊并顯示；

S4.控制器對(duì)圖像捕捉設(shè)備捕捉的圖像進(jìn)行處理后判斷所有的小粒徑顆粒是否開始下滑；當(dāng)小粒徑顆粒沒有全部下滑時(shí)，重復(fù)步驟S3；當(dāng)所有的小粒徑顆粒開始下滑，控制器控制驅(qū)動(dòng)裝置停止工作，記錄數(shù)值顯示模塊顯示夾角的角度值；

S5.多次重復(fù)步驟S3及S4，取數(shù)值顯示模塊顯示夾角的角度值的平均值作為小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角。

本發(fā)明一種小粒徑顆粒摩擦角的測(cè)試方法，能直接獲取摩擦角的測(cè)量值，且測(cè)量精度高。

本發(fā)明的第四個(gè)目的在于提供一種小粒徑顆粒摩擦角的測(cè)試方法，包括如下步驟：

S1.將被測(cè)板件設(shè)于底板上，并將一定量的小粒徑顆粒放置在被測(cè)板件上；

S2.打開控制器，使傾角傳感器及數(shù)值顯示模塊均處于工作狀態(tài)；

S3.手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄并帶動(dòng)第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)使底板與連接結(jié)構(gòu)連接的一端向上抬起，底板抬起過程中，傾角傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量底板的底部與水平面的夾角并傳輸至控制器，控制器將該夾角傳輸至數(shù)值顯示模塊并顯示；

S4.操作者判斷所有的小粒徑顆粒是否開始下滑；當(dāng)小粒徑顆粒沒有全部下滑時(shí)，重復(fù)步驟S3；當(dāng)所有的小粒徑顆粒開始下滑時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，記錄數(shù)值顯示模塊顯示夾角的角度值；

S5.多次重復(fù)步驟S3及S4，取數(shù)值顯示模塊顯示夾角的角度值的平均值作為小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角。

本發(fā)明一種小粒徑顆粒摩擦角的測(cè)試方法，能直接獲取摩擦角的測(cè)量值，且測(cè)量精度高。

優(yōu)選地，步驟S2中使圖像捕捉設(shè)備也處于工作狀態(tài)，步驟S4中能通過控制器對(duì)圖像捕捉設(shè)備捕捉的圖像進(jìn)行處理后判斷所有的小粒徑顆粒是否開始下滑；當(dāng)小粒徑顆粒沒有全部下滑時(shí)，重復(fù)步驟S3；當(dāng)所有的小粒徑顆粒開始下滑時(shí)，控制器發(fā)出信號(hào)，操作者停止轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，此時(shí)數(shù)值顯示模塊顯示夾角的角度值即是小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角。這樣設(shè)置，使得操作者能對(duì)控制器發(fā)出停止轉(zhuǎn)動(dòng)手柄信號(hào)時(shí)獲得的摩擦角，與操作者肉眼觀察小粒徑顆粒下滑情況后主動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)獲得的摩擦角進(jìn)行比對(duì)和判斷，以提高測(cè)量的摩擦角的精度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明一種小粒徑顆粒摩擦角的測(cè)試裝置及測(cè)試方法，在底板抬起過程中，傾角傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量底板的底部與水平面的夾角并傳輸至控制器，控制器將該夾角傳輸至數(shù)值顯示模塊并顯示，使得操作者能直接獲取摩擦角的測(cè)量值，且測(cè)量精度高，避免了肉眼從圓弧尺讀取測(cè)量值導(dǎo)致的測(cè)試結(jié)果與真實(shí)值誤差大的問題；通過設(shè)置自鎖裝置，當(dāng)手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄帶動(dòng)底板與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接的一端向上抬起以測(cè)量小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角時(shí)，在判斷所有的小粒徑顆粒開始下滑后，使得操作者能及時(shí)將手柄鎖定，防止操作者手晃動(dòng)引入的人工誤差，進(jìn)而減小測(cè)量的摩擦角與真實(shí)的摩擦角的誤差；通過設(shè)置擋板，不但能防止小粒徑顆粒從被測(cè)板件掉落下去灑落一地，便于操作人員收集起來以進(jìn)行下一次摩擦角的測(cè)試，提高測(cè)試效率，而且還能夠檢測(cè)小粒徑顆粒在被測(cè)板件上從水平位置旋轉(zhuǎn)上升至全部下滑到底板底部時(shí)底板與水平面的夾角，與小粒徑顆粒從一定角度的底板上在抽離擋板時(shí)全部下滑的角度是否一致，以驗(yàn)證當(dāng)前的摩擦角的精確度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種小粒徑顆粒摩擦角的測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中支架與刻度盤及驅(qū)動(dòng)裝置的連接示意圖；

圖3為圖1中手柄與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸的連接示意圖；

圖4為圖1中底板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖1中刻度盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為實(shí)施例1中一種小粒徑顆粒摩擦角的測(cè)試方法的流程圖；

其中，1—支架；2—底板；3—手柄；4—刻度盤；5—驅(qū)動(dòng)裝置；6—傾角傳感器；7—第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸；8—數(shù)值顯示模塊；9—圖像捕捉設(shè)備；10—擋板；20—連接結(jié)構(gòu)；30—旋轉(zhuǎn)軸；31—固定塊；32—凸起；40—第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸；41—通孔；50—固定軸。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。其中，附圖僅用于示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實(shí)物圖，不能理解為對(duì)本專利的限制；為了更好地說明本發(fā)明的實(shí)施例，附圖某些部件會(huì)有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺寸；對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。

本發(fā)明實(shí)施例的附圖中相同或相似的標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)相同或相似的部件；在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，若有術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此附圖中描述位置關(guān)系的用語僅用于示例性說明，不能理解為對(duì)本專利的限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。

實(shí)施例1

本實(shí)施例一種小粒徑顆粒摩擦角的測(cè)試裝置的示意圖如圖1至圖5所示，包括控制器、被測(cè)板件、支架1、底板2、第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸7、驅(qū)動(dòng)裝置5、連接結(jié)構(gòu)20、傾角傳感器6、數(shù)值顯示模塊8及圖像捕捉設(shè)備9，被測(cè)板件可拆卸地設(shè)于底板2上，驅(qū)動(dòng)裝置5、傾角傳感器6、數(shù)值顯示模塊8及圖像捕捉設(shè)備9均與控制器連接；第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸7設(shè)于支架1上，且支架1的底部設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸30，底板2的一端通過旋轉(zhuǎn)軸30與支架1轉(zhuǎn)動(dòng)連接，底板2的另一端能通過連接結(jié)構(gòu)20與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸7連接，驅(qū)動(dòng)裝置5用于驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸7旋轉(zhuǎn)；傾角傳感器6設(shè)于底板2上用于測(cè)量底板2的底部與水平面的夾角，數(shù)值顯示模塊8用于顯示傾角傳感器6的數(shù)值，圖像捕捉設(shè)備9用于捕捉被測(cè)板件上小粒徑顆粒下滑情況的圖像。驅(qū)動(dòng)裝置7為電機(jī)；圖像捕捉設(shè)備9通過固定軸50固定在支架1上；控制器與數(shù)值顯示模塊8設(shè)置成一體；連接結(jié)構(gòu)20為連接線；底板2的兩個(gè)側(cè)邊均設(shè)有一個(gè)側(cè)壁，防止小粒徑顆粒從底板2的側(cè)邊滑落下去。

使用該測(cè)試裝置測(cè)試小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角時(shí)，將被測(cè)板件固定在底板2上，將小粒徑顆粒放置在被測(cè)板件上，并將底板2通過連接結(jié)構(gòu)20與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸7連接，控制器控制驅(qū)動(dòng)裝置5工作，驅(qū)動(dòng)裝置5工作帶動(dòng)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸7旋轉(zhuǎn)使底板2與連接結(jié)構(gòu)20連接的一端向上抬起，底板2抬起過程中，傾角傳感器6實(shí)時(shí)測(cè)量底板2的底部與水平面的夾角并傳輸至控制器，控制器將該夾角傳輸至數(shù)值顯示模塊8并顯示，與此同時(shí)，圖像捕捉設(shè)備9實(shí)時(shí)捕捉小粒徑顆粒下滑情況的圖像并將該圖像傳輸至控制器進(jìn)行處理和判斷，當(dāng)控制器判斷小粒徑顆粒沒有全部下滑時(shí)，控制器繼續(xù)控制驅(qū)動(dòng)裝置5驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸7旋轉(zhuǎn)，當(dāng)控制器判斷所有的小粒徑顆粒開始下滑時(shí)，控制器控制驅(qū)動(dòng)裝置5停止工作，記錄數(shù)值顯示模塊8顯示夾角的角度值，該角度值即是小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角；可多次進(jìn)行上述操作，取多次記錄下來的數(shù)值顯示模塊8顯示夾角的角度值的平均值作為小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角。本發(fā)明一種小粒徑顆粒摩擦角的測(cè)試裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，能直接獲取摩擦角的測(cè)量值，且測(cè)量精度高。

其中，所述測(cè)試裝置還包括手柄3及與手柄3連接的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸40，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸40設(shè)于支架1上，底板2的另一端能通過連接結(jié)構(gòu)20與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸40連接。此時(shí)，底板2的另一端不與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸7連接，而是將底板2的另一端通過連接結(jié)構(gòu)20與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸40連接。當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置5發(fā)生故障無法工作時(shí)，操作者可以轉(zhuǎn)動(dòng)手柄3使第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸40轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)底板2與連接結(jié)構(gòu)20連接的一端向上抬起，底板2抬起過程中，傾角傳感器6實(shí)時(shí)測(cè)量底板2的底部與水平面的夾角并傳輸至控制器，控制器將該夾角傳輸至數(shù)值顯示模塊8并顯示，操作者能根據(jù)下面兩種情況確定小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角：第一種情況是圖像捕捉設(shè)備9實(shí)時(shí)捕捉小粒徑顆粒下滑情況的圖像并將該圖像傳輸至控制器進(jìn)行處理和判斷，當(dāng)控制器判斷所有的小粒徑顆粒開始下滑時(shí)，控制器發(fā)出信號(hào)，操作者停止轉(zhuǎn)動(dòng)手柄3，此時(shí)數(shù)值顯示模塊8顯示夾角的角度值即是小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角；第二種情況是操作者肉眼觀察并判斷，當(dāng)操作者認(rèn)為所有的小粒徑顆粒開始下滑時(shí)即停止轉(zhuǎn)動(dòng)手柄3，此時(shí)數(shù)值顯示模塊8顯示夾角的角度值即是小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角。這樣設(shè)置，使得該裝置在驅(qū)動(dòng)裝置5發(fā)生故障時(shí)，操作者仍然可以測(cè)量小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角，而且操作者還可以對(duì)這兩種情況獲得的摩擦角進(jìn)行比對(duì)和判斷，以提高測(cè)量的摩擦角的精度。

另外，所述測(cè)試裝置還包括用于固定手柄3位置的自鎖裝置。手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄3帶動(dòng)底板2與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸40連接的一端向上抬起以測(cè)量小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角時(shí)，在判斷所有的小粒徑顆粒開始下滑后，自鎖裝置的設(shè)置使得操作者能及時(shí)將手柄3鎖定，防止操作者手晃動(dòng)引入的人工誤差，進(jìn)而減小測(cè)量的摩擦角與真實(shí)的摩擦角的誤差。

其中，所述自鎖裝置包括刻度盤4及固定塊31，刻度盤4設(shè)于支架1上并位于支架1與手柄3之間，且第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸40穿過刻度盤4的中心；刻度盤4上設(shè)有若干通孔41，固定塊31設(shè)于第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸40上，且固定塊31上設(shè)有與通孔41匹配的凸起32。本實(shí)施例中，刻度盤4上均勻設(shè)有20個(gè)通孔41。需要鎖定手柄3時(shí)，將手柄3向靠近支架1的方向推，使固定塊31上的凸起32插入刻度盤4的通孔41內(nèi)，即可將手柄3固定在當(dāng)前的位置；不需要鎖定手柄3時(shí)，將手柄3向遠(yuǎn)離支架1的方向拉，使固定塊31上的凸起32從刻度盤4的通孔41內(nèi)出來即可。這樣設(shè)置便于將手柄3的位置固定，防止操作者手晃動(dòng)引入的人工誤差，減小測(cè)量的摩擦角與真實(shí)的摩擦角的誤差，進(jìn)而提高測(cè)量的摩擦角的精度。

另外，所述測(cè)試裝置還包括擋板10；擋板10設(shè)于底板2上靠近旋轉(zhuǎn)軸30的一端，且擋板10位于被測(cè)板件的下方，擋板10用于擋住小粒徑顆粒從被測(cè)板件掉落。擋板10的設(shè)置能防止小粒徑顆粒從被測(cè)板件掉落下去灑落一地，便于操作人員收集起來以進(jìn)行下一次摩擦角的測(cè)試，提高測(cè)試效率；而且擋板10的設(shè)置還能夠檢測(cè)小粒徑顆粒在被測(cè)板件上從水平位置旋轉(zhuǎn)上升至全部下滑到底板2底部時(shí)底板2與水平面的夾角，與小粒徑顆粒從一定角度的底板2上在抽離擋板10時(shí)全部下滑的角度是否一致，以驗(yàn)證當(dāng)前的摩擦角的精確度。

本實(shí)施例還提供了一種小粒徑顆粒摩擦角的測(cè)試方法，該測(cè)試方法的流程圖如圖6所示，該測(cè)試方法使用上述測(cè)試裝置，包括如下步驟：

S1.將被測(cè)板件設(shè)于底板2上，并將一定量的小粒徑顆粒放置在被測(cè)板件上；

S2.打開控制器，使驅(qū)動(dòng)裝置5、傾角傳感器6、數(shù)值顯示模塊8及圖像捕捉設(shè)備9均處于工作狀態(tài)；

S3.控制器通過驅(qū)動(dòng)裝置5驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸7轉(zhuǎn)動(dòng)使底板2與連接結(jié)構(gòu)20連接的一端向上抬起，底板2抬起過程中，圖像捕捉設(shè)備9實(shí)時(shí)捕捉小粒徑顆粒下滑情況的圖像并將該圖像傳輸至控制器進(jìn)行處理，傾角傳感器6實(shí)時(shí)測(cè)量底板2的底部與水平面的夾角并傳輸至控制器，控制器將該夾角傳輸至數(shù)值顯示模塊8并顯示；

S4.控制器對(duì)圖像捕捉設(shè)備9捕捉的圖像進(jìn)行處理后判斷所有的小粒徑顆粒是否開始下滑；當(dāng)小粒徑顆粒沒有全部下滑時(shí)，重復(fù)步驟S3；當(dāng)所有的小粒徑顆粒開始下滑，控制器控制驅(qū)動(dòng)裝置5停止工作，記錄數(shù)值顯示模塊8顯示夾角的角度值；

S5.多次重復(fù)步驟S3及S4，取數(shù)值顯示模塊8顯示夾角的角度值的平均值作為小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角。

本發(fā)明一種小粒徑顆粒摩擦角的測(cè)試方法，能直接獲取摩擦角的測(cè)量值，且測(cè)量精度高。

實(shí)施例2

本實(shí)施例一種小粒徑顆粒摩擦角的測(cè)試裝置的示意圖如圖1至圖5所示，包括控制器、被測(cè)板件、支架1、底板2、手柄3、第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸40、連接結(jié)構(gòu)20、傾角傳感器6及數(shù)值顯示模塊8；被測(cè)板件可拆卸地設(shè)于底板2上，傾角傳感器6及數(shù)值顯示模塊8均與控制器連接；第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸40設(shè)于支架1上，手柄3與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸40連接，支架1的底部設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸30，底板2的一端通過旋轉(zhuǎn)軸30與支架1轉(zhuǎn)動(dòng)連接，底板2的另一端能通過連接結(jié)構(gòu)20與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸40連接；傾角傳感器6設(shè)于底板2上用于測(cè)量底板2的底部與水平面的夾角，數(shù)值顯示模塊8用于顯示傾角傳感器6的數(shù)值。

實(shí)施例2與實(shí)施例1的區(qū)別在于：實(shí)施例1中底板2的上升控制為自動(dòng)控制，實(shí)施例2中底板2的上升控制為手動(dòng)控制。

使用該測(cè)試裝置測(cè)試小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角時(shí)，操作者能手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄3使第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸40轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)底板2與連接結(jié)構(gòu)20連接的一端向上抬起，底板2抬起過程中，傾角傳感器6實(shí)時(shí)測(cè)量底板2的底部與水平面的夾角并傳輸至控制器，控制器將該夾角傳輸至數(shù)值顯示模塊8并顯示，操作者肉眼觀察并判斷，當(dāng)操作者認(rèn)為所有的小粒徑顆粒開始下滑時(shí)即停止轉(zhuǎn)動(dòng)手柄3，此時(shí)數(shù)值顯示模塊8顯示夾角的角度值即是小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角。本發(fā)明一種小粒徑顆粒摩擦角的測(cè)試裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，能直接獲取摩擦角的測(cè)量值，且測(cè)量精度高。

其中，所述測(cè)試裝置還包括與控制器連接的圖像捕捉設(shè)備9，圖像捕捉設(shè)備9用于捕捉被測(cè)板件上小粒徑顆粒下滑情況的圖像。在測(cè)量小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角時(shí)，圖像捕捉設(shè)備9實(shí)時(shí)捕捉小粒徑顆粒下滑情況的圖像并將該圖像傳輸至控制器進(jìn)行處理和判斷，當(dāng)控制器判斷所有的小粒徑顆粒開始下滑時(shí)，控制器發(fā)出信號(hào)，操作者停止轉(zhuǎn)動(dòng)手柄3，此時(shí)數(shù)值顯示模塊8顯示夾角的角度值即是小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角。這樣設(shè)置，使得操作者能對(duì)控制器發(fā)出停止轉(zhuǎn)動(dòng)手柄3信號(hào)時(shí)獲得的摩擦角，與操作者肉眼觀察小粒徑顆粒下滑情況后主動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)手柄3時(shí)獲得的摩擦角進(jìn)行比對(duì)和判斷，以提高測(cè)量的摩擦角的精度。

另外，所述測(cè)試裝置還包括用于固定手柄3位置的自鎖裝置；所述自鎖裝置包括刻度盤4及固定塊31，刻度盤4設(shè)于支架1上并位于支架1與手柄3之間，且第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸40穿過刻度盤4的中心；刻度盤4上設(shè)有若干通孔41，固定塊31設(shè)于第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸40上，且固定塊31上設(shè)有與通孔41匹配的凸起（32）。在判斷所有的小粒徑顆粒開始下滑后，自鎖裝置的設(shè)置使得操作者能及時(shí)將手柄3鎖定，防止操作者手晃動(dòng)引入的人工誤差，進(jìn)而減小測(cè)量的摩擦角與真實(shí)的摩擦角的誤差。

本實(shí)施例還提供了一種種小粒徑顆粒摩擦角的測(cè)試方法，該測(cè)試方法使用上述測(cè)試裝置，包括如下步驟：

S1.將被測(cè)板件設(shè)于底板2上，并將一定量的小粒徑顆粒放置在被測(cè)板件上；

S2.打開控制器，使傾角傳感器6及數(shù)值顯示模塊8均處于工作狀態(tài)；

S3.手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄3并帶動(dòng)第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸40轉(zhuǎn)動(dòng)使底板2與連接結(jié)構(gòu)20連接的一端向上抬起，底板2抬起過程中，傾角傳感器6實(shí)時(shí)測(cè)量底板2的底部與水平面的夾角并傳輸至控制器，控制器將該夾角傳輸至數(shù)值顯示模塊（8）并顯示；

S4.操作者判斷所有的小粒徑顆粒是否開始下滑；當(dāng)小粒徑顆粒沒有全部下滑時(shí)，重復(fù)步驟S3；當(dāng)所有的小粒徑顆粒開始下滑時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)手柄3，記錄數(shù)值顯示模塊8顯示夾角的角度值；

S5.多次重復(fù)步驟S3及S4，取數(shù)值顯示模塊8顯示夾角的角度值的平均值作為小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角。

本發(fā)明一種小粒徑顆粒摩擦角的測(cè)試方法，能直接獲取摩擦角的測(cè)量值，且測(cè)量精度高。

其中，步驟S2中使圖像捕捉設(shè)備9也處于工作狀態(tài)，步驟S4中能通過控制器對(duì)圖像捕捉設(shè)備9捕捉的圖像進(jìn)行處理后判斷所有的小粒徑顆粒是否開始下滑；當(dāng)小粒徑顆粒沒有全部下滑時(shí)，重復(fù)步驟S3；當(dāng)所有的小粒徑顆粒開始下滑時(shí)，控制器發(fā)出信號(hào)，操作者停止轉(zhuǎn)動(dòng)手柄3，此時(shí)數(shù)值顯示模塊8顯示夾角的角度值即是小粒徑顆粒與被測(cè)板件的摩擦角。這樣設(shè)置，使得操作者能對(duì)控制器發(fā)出停止轉(zhuǎn)動(dòng)手柄3信號(hào)時(shí)獲得的摩擦角，與操作者肉眼觀察小粒徑顆粒下滑情況后主動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)手柄3時(shí)獲得的摩擦角進(jìn)行比對(duì)和判斷，以提高測(cè)量的摩擦角的精度。

顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。