粉中，每个谷物颗粒受力四周均匀压缩力，处于弹性形变状态； b、 将被测谷物颗粒试样23和填充粉24均匀混合后放置在混合仓21中，高硬度填充粉 24淹没谷物颗粒； c、 使用压缩空气9作为动力，从进气口 8进入，经过导气孔6作用于压头20上，带动压 头20向上运动，使得谷物颗粒试样23处于均匀受力状态，可保证谷物颗粒试样23在加压 检测过程中处于弹性形变，结构不易破损，测得的是谷物颗粒试样23的整体体积模量值， 能准确反应一批谷物颗粒的整体平均硬度； d、 当压头20向上运动时，带动压杆19、固定在压杆19上的连杆13以及与连杆相连的 位移传感器探头14 一起向上运动，运动的位移由位移传感器18测得，并将测得的数据传送 到控制器盒16中进行计算，算出混合仓21中的谷物颗粒试样23和填充粉24组成的均匀 混合物的体积变化，其中要减去提前测量好的填充粉24的体积； e、 同时，加压仓12中的气压传感器7记录压缩空气9进入加压仓12过程中的气体压 强变化，并将记录的气体压强数据传送到控制器盒16中进行计算，计算出压头作用到混合 仓21中的谷物颗粒试样23和填充粉24组成的均匀混合物上的压力大小； f、 控制器盒16处理上述测试数据，计算得到谷物颗粒的平均硬度值，，定义平均硬度 计算公式如下；
.谷物颗粒平均硬度； IP作用在谷物颗粒上压力变化； iP谷物颗粒体积的变化 压缩终了时加压仓内气体压强； 公压头顶部投影圆面积； 压头重力值； (七压杆重力值； q连杆和固定螺钉重力值； 排气密封阀头引起的附加力； 排气密封阀头动作时压头面对端盖底面高度值； 压缩终了时压头面对端盖底面高度值； _填充粉体积； 排气密封阀头以及压头定位孔引起的体积损失； g、 测试完毕时，压缩空气9经由排气口 17排出。
[0023] 此外，在测试谷物颗粒硬度的过程中，如果谷物颗粒试样23和填充粉24组成的均 匀混合物体积较少，不能完全填充满混合仓21时，可将多余的压缩空气9通过排气密封阀 1排出后并密封混合仓21。
[0024] 本文中使用的术语仅为对具体的实施例加以说明，并非意在对本发明进行限制。 除非另有定义，本文中使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）均与本发明所属领 域的一般技术人员的理解相同。还须明确的是，除在本文中有明确的定义外，诸如字典中通 常定义的术语应该解释为在本说明书以及相关技术的语境中可具有一致的意思，而不应解 释为理想化或过分形式化。公知的功能或结构处于简要和清楚地考虑或不再赘述。
【主权项】
1. 一种气动型谷物颗粒硬度检测仪，包括壳体（22)，在壳体（22)上部设置有上密封装 置，在壳体（22)下部设置有下密封固定装置，在壳体（22)内部设置有检测装置，其特征在 于：所述检测装置包括压头（20)、压杆（19)、连杆（13)、位移传感器探头（14)、位移传感器 (18)、气压传感器（7)和控制器盒（16)，压头（20)设置在壳体（22)内部中间将壳体（22)分 隔成上、下两部分形成混合仓（21)和加压仓（12)，在加压仓（12)的两侧分别设置有进气口 (8)、排气口（17)和导气孔（6)，压杆（19)设置在压头（20)后部并与压头（20)固定连接，连 杆（13 )设置在压头（20 )后部，气压传感器（7 )、位移传感器（14)和控制器盒（16 )安装在加 压仓（12)内，位移传感器探头（14)设置在位移传感器（18)下端，位移传感器探头（14)下端 与连杆（13)相连接，位移传感器通过控制电缆与控制盒相连接所述位移传感器探头（14) 随连杆（13)同步移动，由位移传感器（18)将测得的位移数据传送到控制器盒（16)中。2. 根据权利要求1所述的气动型谷物颗粒硬度检测仪，其特征在于：所述上密封装置 包括排气密封阀（1)、端盖（2 )、端盖密封圈（3 )、螺纹（4 )和端盖加强筋（25 )，端盖（2 )通过 螺纹（4 )连接在壳体上部，并通过端盖密封圈（3 )对混合仓（21)进行密封，排气密封阀（1) 设置在端盖（2)上部中屯、，端盖加强筋（25)设置在排气密封阀（1)与端盖（2)之间，在混合 仓（21)上部外侧设置有限位块（5 )，端盖（2 )由限位块（5 )限位。3. 根据权利要求1所述的气动型谷物颗粒硬度检测仪，其特征在于：所述下密封固定 装置包括螺栓（10)、底座（15)和底座密封圈（11)，加压仓（12)通过螺栓（10)固定在底座 (15)上，并由底座密封圈（11)进行密封。4. 根据权利要求1所述的气动型谷物颗粒硬度检测仪，其特征在于检测方法如下： 对高硬度填充粉（24)的体积进行测量； 将被测谷物颗粒试样（23)和填充粉（24)均匀混合后放置在混合仓（21)中，填充粉淹 没谷物颗粒； 使用压缩空气（9)作为动力，从进气口（8)进入，经过导气孔（6)作用于压头（20)上， 带动压头（20)向上运动，使得谷物颗粒试样（23)处于均匀受力状态； 当压头（20)向上运动时，带动压杆（19)、固定在压杆（19)上的连杆（13)W及与连杆相 连的位移传感器探头（14) 一起向上运动，运动的位移由位移传感器（18)测得，并将测得的 数据传送到控制器盒（16)中进行计算，算出混合仓（21)中的谷物颗粒试样（23)和填充粉 (24)组成的均匀混合物的体积变化，其中要减去提前测量好的填充粉（24)的体积； 同时，加压仓（12 )中的气压传感器（7 )记录压缩空气（9 )进入加压仓（12 )过程中的气 体压强变化，并将记录的气体压强数据传送到控制器盒（16)中进行计算，计算出压头作用 到混合仓（21)中的谷物颗粒试样（23)和填充粉（24)组成的均匀混合物上的压力大小；控制器盒（16)处理上述测试数据，计算得到谷物颗粒的平均硬度值，定义平均硬度计 算公式如下； 怒谷物颗粒平均硬度； If作用在谷物颗粒上压力变化； 感梦谷物颗粒体积的变化 /?压缩终了时加压仓内气体压强； 怒化头顶部投影圆面积； ￡|压头重力值； (?压杆重力值； (?连杆和固定螺钉重力值； (?排气密封阀头引起的附加力； 排气密封阀头动作时压头面对端盖底面高度值； 压缩终了时压头面对端盖底面高度值； ||填充粉体积； 排气密封阀头W及压头定位孔引起的体积损失； 测试完毕时，压缩空气（9)经由排气口（17)排出。
【专利摘要】本发明公开了一种气动型谷物颗粒硬度检测仪，包括壳体（22），在壳体（22）上部设置有上密封装置，在壳体（22）下部设置有下密封固定装置，在壳体（22）内部设置有检测装置，所述检测装置包括压头（20）、压杆（19）、连杆（13）、位移传感器探头（14）、位移传感器（18）、气压传感器（7）和控制器盒（16），压头（20）设置在壳体（22）内部中间将壳体（22）分隔成上、下两部分形成混合仓（21）和加压仓（12）。本发明采用体积模量方法标定谷物颗粒硬度，在谷物颗粒处于弹性形变范围内检测平均硬度，不破坏样品完整性，可重复性好，硬度等级划分准确，采用压缩气体作为动力，无需工作电源，适合现场作业。
【IPC分类】G01N3/40
【公开号】CN105203418
【申请号】CN201510664844
【发明人】曹祥红, 张华 , 陈继斌, 宋寅卯, 王朋辉
【申请人】郑州轻工业学院
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月15日