一种研磨成粉实验方法以及用于该实验的无尘通风装置与流程

本发明涉及作物粉碎实验领域，尤其涉及一种研磨成粉实验方法以及用于该实验的无尘通风装置。

背景技术：

农作物研究中的重要一环是对成熟农作物果实或种子的食用性优良进行检测，具体到大米、小麦、玉米、小米等谷物，磨粉后进行再加工是其主要的食用方式之一。

一方面，不同的加工方式要求不同的粉碎程度，即谷物粉粒径大小。

另一方面，随着经济社会的发展，人们从以往的追求精细化饮食到现在的追求朴质健康饮食，精细化饮食的重要表现即为对食材的粉碎程度提高，粉碎程度高能够提高食用性口感，但也会造成人体过度吸收和其他病患，如民众肥胖率逐年升高、龋齿增多等等。并且过度粉碎还会造成食材营养物质流失。因此，确认粉碎程度以平衡食用性和健康度是农作物研究中的重要课题。

综上，针对不同品种种子以及不同培育方式下产生的谷物的粉碎程度进行检测定级，有必要提出进一步地解决方案。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种研磨成粉实验方法以及用于该实验的无尘通风装置，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种研磨成粉实验方法，包括以下步骤:

s10在气流可控的弥散空间内，通过敞口研磨器研磨作物t分钟，控制其粉尘在该弥散空间范围内弥散；

s20通过n级收集部分级别收集弥散粉尘，为一级粉尘、二级粉尘、……、n级粉尘；

s30取出各级别粉尘，并分别称重；

s40取不同作物重复上述步骤；

s50对数据处理：(1)比较不同作物的同一级别粉尘重量，并计算得到重量与作物粉碎速率的相关性数据；(2)比较同一作物的不同级别粉尘重量，并计算得到一级粉尘、二级粉尘、……、n级粉尘的重量曲线与作物耐粉碎程度的相关性数据。

优选地，所述步骤s20为通过过滤纸收集各级别粉尘，所述步骤s30为通过恒定力度和频率敲打所述过滤纸以取出粉尘。

优选地，还包括：s31对所述研磨器以及弥散空间进行清洁，所述清洁采用高压气流，所述步骤s31位于所述步骤s40前。

优选地，所述步骤s20分粒径级别收集弥散粉尘，其中由一级粉尘、二级粉尘、……、n级粉尘的粒径依次变大。

优选地，所述步骤s20中n≥3。

本发明还公开了一种用于研磨成粉实验的无尘通风装置，包括控尘部、收集部以及连接两者的固定座，

所述控尘部包括壳体和第一气泵，所述壳体为碗状，所述壳体沿其开口扣置在所述固定座上，且所述壳体的开口至少被所述固定座的部分覆盖，所述壳体内部的一侧壁设置有若干出风口，若干所述出风口连通所述第一气泵向所述壳体内部输送气流，所述气流包括第一气流和第二气流，所述第一气流为远离所述固定座的所述出风口沿与所述固定座所在平面平行的方向输送，所述第二气流为靠近所述固定座的所述出风口沿与所述固定座所在平面呈锐角的方向输送；

所述固定座包括放置板和沿所述放置板的周向设置的配重单元，所述放置板上设置有若干通孔，所述壳体的开口边缘与所述放置板的边缘连接；

所述收集部包括箱体和与所述箱体连接的第二气泵，所述第二气泵产生由所述箱体内部向所述箱体外部运动的第三气流，所述箱体设置在所述固定座的下方，所述箱体内设置有多个与所述箱体的底部垂直的网环，多个所述网环将所述箱体由中心向外侧分隔为多个腔室，位于所述箱体中心位置的所述腔室通过所述放置板与所述壳体内部连通。

优选地，所述放置板上设置有筛选筒，所述筛选筒内用于放置研磨器，所述筛选筒的开口端面与所述第二气流平行。

优选地，所述无尘通风装置还包括设置与第一气泵连接的第一流量计、与第二气泵连接的第二流量计和设置在所述筛选筒开口端面的粉尘传感器。

优选地，所述壳体由若干圈环组成，若干所述圈环能够所述壳体的高度方向逐级折叠。

优选地，所述壳体内部与所述出风口相对的侧壁设置有导向槽，所述导向槽将所述气流导向所述壳体的下部。

优选地，每个所述腔室内设置有一过滤纸，多个所述过滤纸的目数不同。

优选地，所述配重单元为水箱，所述水箱为中空圆柱状，所述放置板设置在所述水箱的中空部分。

优选地，所述导向槽沿所述壳体的侧壁倾斜设置，并通向所述壳体的下部。

优选地，所述出风口的角度能够调节，以调整所述气流流向。

优选地，所述壳体设有中空夹层，所述中空夹层与若干所述出风口连通，所述第一气泵输出气流依次通过所述中空夹层和若干所述出风口。

优选地，所述壳体至少部分透明。

优选地，所述固定座还包括设置在所述配重单元下方的架体，所述箱体位于所述架体内。

优选地，所述第一气泵产生的气流经静电消除器后进入所述壳体内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明为作物粉碎程度的检测定级提供了基础，特别是针对不同品种种子以及不同培育方式下产生的谷物的检测定级。通过对作物研磨成粉后弥散粉尘的收集，相比仅对作物粉粒进行分级，保留对更加微小颗粒的收集，对作物研磨成粉的粒径级别分析更为精细。

(2)本发明装置控尘、收尘效果好，利于实验数据的收集。通过控尘部设置出一个气流可控的弥散空间，使得作物研磨后产生的粉尘与本体颗粒充分分离，为收集粉尘提供基础。并通过第一气流和第二气流实现对弥散粉尘的两方向上控制，第一气流压制弥散粉尘的弥散高度，控制装置整体在适当大小，并防止弥散粉尘与壳体顶部粘黏，造成实验数据误差；第二气流通过适当角度带动弥散粉尘由壳体内部向下流向收集部，以实现快速收集。

(3)本发明通过固定座加强装置整体的稳定性，减弱控尘部内研磨时可能造成的晃动，并进一步通过水箱式配重单元实现配重可调，以及方便移动。

(4)本发明通过多个网环将箱体内部分隔为多个腔室，实现n级收集部收集，收集同时进行分级，并通过第三气流加强收集速率。

(5)本发明通过在筛选筒内研磨，避免气流对研磨操作的干扰，防止将未粉碎颗粒物吹离粉碎区域，造成实验数据误差；并通过与第二气流配合，实现将筛选筒内的初始弥散粉尘快速排出，提高收集效率。

(6)本发明通过第一流量计、第二流量计实时监控气流，以方便控制实验参数，并通过粉尘传感器感测初始弥散粉尘量，以调节其他参数实现快速收集。

(7)本发明通过导向槽对气流流向进行引导，减少杂乱气流对实验的干扰，带动弥散粉尘流向收集部，加快收集，减少粉尘粘附情况。

(8)本发明通过多级过滤纸实现对弥散粉尘的分级收集，并方便将粘附的弥散粉尘再次取下进行后续实验操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体示意图，其中，省略第一气泵、第二气泵以及相关连接管；

图2为本发明的爆炸示意图，其中，省略第一气泵、第二气泵以及相关连接管；

图3为本发明一实施例中壳体的立体放大示意图；

图4为本发明一实施例中箱体的俯视示意图；

图5为本发明的气流流向示意图。

具体地，10-控尘部，11-壳体，12-出风口，13-导向槽；

20-固定座，21-放置板，22-通孔，23-配重单元，24-筛选筒，

30-收集部，31-箱体，32-网环，33-第一腔室，34-第二腔室，35-第三腔室，36-中心腔室，37-连接环；

a-第一气流方向，b-第二气流方向，c-壳体内气流流向，d-第三气流方向。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本实施例公开了一种研磨成粉实验方法，为作物粉碎程度的检测定级提供了基础，特别是针对不同品种种子以及不同培育方式下产生的谷物的检测定级。

具体包括以下步骤:

s10在气流可控的弥散空间内，通过敞口研磨器研磨作物t分钟，控制其粉尘在该弥散空间范围内弥散；

s20通过n级收集部30分级别收集弥散粉尘，为一级粉尘、二级粉尘、……、n级粉尘；

s30取出各级别粉尘，并分别称重；

s40取不同作物重复上述步骤；

s50对数据处理：(1)比较不同作物的同一级别粉尘重量，并计算得到重量与作物粉碎速率的相关性数据；

(2)比较同一作物的不同级别粉尘重量，并计算得到一级粉尘、二级粉尘、……、n级粉尘的重量曲线与作物耐粉碎程度的相关性数据。

根据本发明的实施例，步骤s20为通过过滤纸收集各级别粉尘，步骤s30为通过恒定力度和频率敲打过滤纸以取出粉尘。

根据本发明的实施例，步骤s31对所述研磨器以及弥散空间进行清洁，清洁采用高压气流，步骤s31位于步骤s40前。

需要说明的是，步骤s20分粒径级别收集弥散粉尘，其中，由一级粉尘、二级粉尘、……、n级粉尘的粒径依次变大。

需要说明的是，步骤s20中优选n≥3。

需要说明的是，通过对弥散空间内的气流监控、弥散粉尘浓度监控以及对收集速率的监控，可以灵活调节收集效率。

本实验方法通过对作物研磨成粉后弥散粉尘的收集，相比仅对作物粉粒进行分级，保留对更加微小颗粒的收集，对作物研磨成粉的粒径级别分析更为精细。

图1示出了用于研磨成粉实验的无尘通风装置的立体结构示意图，其中，省略第一气泵、第二气泵以及相关连接管。

第一气泵、第二气泵以及相关连接管为现有技术，本领域技术人员能够根据需求选择的，第一气泵、第二气泵仅为本装置提供气流，非本发明的发明点。

如图1所示，本实施例公开了一种用于研磨成粉实验的无尘通风装置，包括控尘部10、收集部30以及连接两者的固定座20。本发明通过控尘部10设置出一个气流可控的弥散空间，使得作物研磨后产生的粉尘与本体颗粒充分分离，为收集粉尘提供基础。

图2示出了用于研磨成粉实验的无尘通风装置的爆炸示意图，其中，省略第一气泵、第二气泵以及相关连接管，相关说明参考图1，在此不做赘述。

图3示出了用于研磨成粉实验的无尘通风装置中壳体的立体放大示意图。并且，优选为透明壳体。

图5示出了用于研磨成粉实验的无尘通风装置中气流流向示意图。

如图2和图3所示，控尘部10包括壳体11和第一气泵(图中未示出)，壳体11为碗状，具体而言，其为半球或半椭圆球壳体，以提供一控制气流流动空间，并且壳体内腔侧壁为光滑曲面，使得气流路径更为顺滑，减少紊乱气流对粉尘飘散的影响。

具体地，壳体11沿其开口扣置在固定座20上，且壳体11的开口至少被固定座20的部分覆盖，以防止内部弥散粉尘流向外界。

具体地，壳体11内部的一侧壁设置有若干出风口12，若干出风口12连通第一气泵向壳体11内部输送气流，气流包括第一气流和第二气流。参考图5，第一气流为远离固定座20的出风口12沿与固定座20所在平面平行的方向输送，即为第一气流方向a；第二气流为靠近固定座20的出风口12沿与固定座20所在平面呈锐角的方向输送，即为第二气流方向b，第一气流和第二气流共同作用导致壳体11内气流裹挟弥散粉尘进入收集部30，即壳体内气流流向c。即通过第一气流和第二气流实现对弥散粉尘的两方向上控制以实现弥散粉尘的定向流动。并且，进一步地，第一气流还能够压制弥散粉尘的弥散高度，控制装置整体在适当大小，并防止弥散粉尘与壳体顶部粘黏，造成实验数据误差；第二气流作为主要输送气流通过适当角度带动弥散粉尘由壳体内部向下流向收集部，以实现快速收集。

需要说明的是，出风口12的角度能够调节，以调整气流流向。

需要说明的是，壳体11设有中空夹层，中空夹层与若干出风口12连通，第一气泵输出气流依次通过中空夹层和若干出风口12。

需要说明的是，壳体11至少部分透明，以方便观测内部情况。

需要说明的是，第一气泵产生的气流经静电消除器后进入壳体11内。静电消除器由高压电源产生器和放电极(一般做成离子针)组成,通过尖端高压电晕放电把空气电离为大量正负离子，然后用风把大量正负离子吹到物体表面以中和静电。静电消除器消除粉尘之间、粉尘与气流之间摩擦所产生的静电，防止粉尘贴附于壳体11内侧壁上影响实验数据，本发明中采用现有静电消除器技术，例如离子风机，设置在第一气泵所产生的气流流通路径上，并随该气流进入壳体11内。

如图2所示，固定座20包括放置板21和沿放置板21的周向设置的配重单元23。放置板21上设置有若干通孔22，壳体11的开口边缘与放置板21的边缘连接，以实现连通壳体11和箱体31，为弥散粉尘的收集提供流通路径。并且固定座20加强装置整体的稳定性，减弱控尘部10内研磨时可能造成的晃动，并进一步优选采用水箱作为配置单元23，以实现配重可调以及便捷移动。具体地，水箱为中空圆柱状，放置板21设置在水箱的中空部分。

需要说明的是，固定座20还包括设置在配重单元23下方的架体，箱体31位于架体内。

图4为示出了用于研磨成粉实验的无尘通风装置中箱体的俯视示意图，其中，展示出了位于箱体内的多个腔室。

如图2和图4所示，收集部30包括箱体31和与箱体31连接的第二气泵(图中未示出)。箱体31设置在固定座20的下方，箱体31内设置有多个与箱体31的底部垂直的网环32，多个网环32将箱体31由中心向外侧分隔为多个腔室，位于箱体31中心位置的腔室通过放置板21与壳体11内部连通。具体而言，本实施例中，多个网环32将箱体31由中心向外侧依次分隔为中心腔室36、第三腔室35、第二腔室34和第一腔室33。弥散粉尘依次通过中心腔室36、第三腔室35、第二腔室34和第一腔室33，并且粒径逐渐减小，实现收集同时进行分级。第二气泵产生由箱体31内部向箱体31外部运动的第三气流，参考图5，即为第三气流方向d，加强收集效率。

根据本发明实施例，如图2所示，放置板21上设置有筛选筒24，筛选筒24内用于放置研磨器，筛选筒24的开口端面与第二气流平行。通过在筛选筒24内研磨，避免气流对研磨操作的干扰，防止将未粉碎颗粒物吹离粉碎区域，造成实验数据误差，并通过与第二气流配合，实现将筛选24内的初始弥散粉尘快速排出，提高收集效率。

需要说明的是，分筛筒24采用透明材质制成，以方便观测内部情况。

根据本发明实施例，无尘通风装置还包括设置与第一气泵连接的第一流量计、与第二气泵连接的第二流量计和设置在筛选筒24开口端面的粉尘传感器。通过第一流量计、第二流量计实时监控气流，以方便控制实验参数，并通过粉尘传感器感测初始弥散粉尘量，以调节其他参数实现快速收集。

流量计采用常规气体流量计即可，以安装在管路中记录流过的气体量。多种流量计的工作原理不同，但基本可达到相同效果，本领域技术人员可自主选择。

粉尘传感器的工作原理为微粒和分子在光的照射下会产生光的散射现象，并且同时还吸收部分照射光的能量。当一束平行单色光入射到被测颗粒场时，会受到颗粒周围散射和吸收的影响，光强将被衰减，而相对衰减率的大小基本上能线性反应待测场灰尘的相对浓度。通过光强的大小和经光电转换的电信号强弱成正比，通过测得电信号就可以求得相对衰减率。本领域技术人员可自主选择不同型号、厂家的粉尘传感器。

根据本发明实施例，壳体11由若干圈环组成，若干圈环能够壳体11的高度方向逐级折叠，方便存放收纳。

根据本发明实施例，壳体11内部与出风口12相对的侧壁设置有导向槽13，导向槽13将气流导向壳体11的下部，以减少杂乱气流对实验的干扰，带动弥散粉尘流向收集部，加快收集，减少粉尘粘附情况。

需要说明的是，导向槽13优选沿壳体11的侧壁倾斜设置，并通向壳体11的下部，以使得导向路径更长。

根据本发明实施例，每个腔室内设置有一过滤纸，多个过滤纸的目数不同，并优选由第一腔室33、第二腔室34、第三腔室35依次递减。通过多级过滤纸实现对弥散粉尘的分级收集，并方便将粘附的弥散粉尘再次取下进行后续实验操作。当然，本实施例中，采用过滤纸进行收集，也可以直接采用不同目数的网环32收集，但此时，网环32拆装不便，影响实验操作进度。

需要说明的是，过滤纸优选采用风琴式过滤纸，即具有多个v形面，能够吸附更多粉尘。

需要说明的是，过滤纸目数旋转根据不同谷物以及不同实验要求进行选择。

可以理解的是，虽然本发明在背景技术部分指出本发明的实验方法和该装置用于农作物，特别是谷物的粉碎研究，但经适当改变，也可以用于其他物料的粉碎实验研究。

综上所述，本发明为作物粉碎程度的检测定级提供了基础，特别是针对不同品种种子以及不同培育方式下产生的谷物的检测定级。通过对作物研磨成粉后弥散粉尘的收集，相比仅对作物粉粒进行分级，保留对更加微小颗粒的收集，对作物研磨成粉的粒径级别分析更为精细。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。