[实用新型]一种测量块状物料结构比电阻的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量块状物料结构比电阻值的装置。

背景技术

块状物料的结构比电阻是一项重要的性质参数，这一参数由物料的本身的性质以及物料承受的压力等一系列因素相关，且波动范围较大。对块状物料结构比电阻值的检测，可以指导工业化生产中对原料投入比例、用量以及生产条件的控制，具重要的实用意义。

以电石生产工艺为例，需要对投入电炉内的物料的导电性能有全面的了解，以便在生产过程中对电炉的电气参数进行精确的调整，保证电炉能够安全稳定的运行。具体而言，物料的结构比电阻的大小直接影响电炉的操作电阻，操作电阻是一个非常活跃的电气参数，电石生产过程中，控制好操作电阻，就可以使电极适当地插入炉料内控制好炉料电阻，更有利于将电能转化为热能，提高热效率，控制住炉料的结构比电阻，就等于控制住电炉的有效相压力和电极电流的比值。

目前，尚无对块状物料结构比电阻值检测装置的报道。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种测量块状物料结构比电阻的装置。

本实用新型所述结构比电阻是指块状物料的几何尺寸与其电阻值之比，具体是指块状物料的本征比电阻和接触比电阻二者之和。本实用新型所述块状物料电阻值是指块状物料在其高度方向上的电压与电流值之比。本实用新型所述的块状物料的几何形状可以为多种，优选为柱体，其几何尺寸是指柱体的高度以及横截面积等参数。所述结构比电阻的单位为欧姆·米。

具体而言，本实用新型提供的装置包括用于填装物料的料槽，位于所述料槽上方的加压装置和位于所述料槽下方的压力感应装置。

所述料槽用于填充待测物料，确保待测物料被填充成料槽所限定的形状，获得块状物料，继而实现对块状物料高度、横截面积等几何参数的检测。

所述料槽顶部开放，为空心柱体；优选为横截面直径与高度之比12～15：30～40的空心圆柱体。为了方便操作，并使检测所得的数据更具有实际参考价值，所述料槽进一步优选为横截面直径120～150mm、高300～400mm的空心圆柱体。上述横截面直径、高度等均为料槽内部空间的几何参数。

述料柱的横截面积与料槽空间内部的横截面积直接对应。

所述料柱高度需通过测量获得。为了获得料柱的高度，可在所述料槽侧壁的内表面沿其高度的方向均匀标记刻度，物料填充完毕后，通过所述刻度读出料柱的高度；也可在料槽的侧壁镶嵌透明刻度尺，从料槽的外表面准确读取料柱的高度。

所述料槽采用绝缘材料制备而成。

所述料槽的顶端和底端分别设置上、下电极，待测物料紧密填充于所述上、下电极之间。所述上、下电极分别通过导线与电阻测量装置相连，用于检测料槽内部上下电极之间的块状物料的电阻值。所述电阻测量装置可以选用万用表。

其中，所述上电极可以不固定。在实际操作中，在物料填充完毕后，将上电极放置于物料上表面的中心位置即可。所述下电极应被固定在料槽底端内壁的中心位置。所述电极优选为厚20～50mm的圆柱体，进一步优选其水平截面直径与所述料槽水平截面内径相等。所述电极可采用铜等导电材料制备而成。

所述料槽内还可以包括位于电极与物料之间的导电层。在实际应用中，可先在下电极的上表面铺设一层导电层，再在所述导电层上填充物料，确保物料上表面水平后再将另一层导电层铺设于物料上表面，再将上电极放置于导电层上即可。上述设置可以确保电极与物料表面均匀接触，避免测量数据波动性过大。所述导电层可采用常规的导电材料制备，优选为厚2～5mm的软质导电材料，例如：软质钢丝球。

所述加压装置包括螺旋加压杆以及所述螺旋加压杆的支持装置。实际操作中，通过上下移动螺旋加压杆向料槽内的物料施加竖直方向的压力；所述支撑装置与料槽之间可拆卸相连，在加压过程中，起到对螺旋加压杆的支撑作用，从而对装置整体起到稳定作用。

具体而言，所述螺旋加压杆垂直穿过支撑装置，伸入料槽内部。本实用新型优选在螺旋加压杆的底部镶嵌轴承。在实际操作中，所述轴承使螺旋加压杆与上电极间接接触，从而避免螺旋加压杆在转动加压过程中对上电极产生横向切力，达到只对上电极施加纵向压力的效果，确保实时监控的压力值以及最终的测量结果更加准确。