本實用新型屬于選礦領(lǐng)域，涉及用于礦物顆粒沉降速度測算的一種固體顆粒沉降速度測定儀。
背景技術(shù)：
顆粒松散分層是礦石中不同礦物分離分選的前提，而實現(xiàn)松散分層的必要條件是顆粒的運動，顆粒在介質(zhì)的沉降是其最基本的運動形式，顆粒在介質(zhì)受力的復(fù)雜性決定其沉降速度無法用受力分析及理論推導(dǎo)而獲得。因而對固體顆粒沉降速度進(jìn)行測定及計算很有意義。
目前常用的沉降管裝置，存在上升水流不均、操作不便，操作不穩(wěn)定、測量誤差大、測量時間長等缺點，影響了其在科研及生產(chǎn)中的應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的是提供一種固體顆粒沉降速度測定儀，整體結(jié)構(gòu)緊湊，可高效、準(zhǔn)確地對顆粒料徑0.1-2或5mm之間窄級別物料的沉降速度進(jìn)行測算。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
一種固體顆粒沉降速度測定儀，包括溢流槽、沉降管、標(biāo)尺、支架、循環(huán)水箱、調(diào)速循環(huán)水泵、緩沖水槽、流量計、物料阻隔篩、防物料溢出篩；沉降管上部設(shè)有溢流槽，溢流槽一側(cè)側(cè)面下部設(shè)有溢流管，溢流槽上端設(shè)有上蓋；沉降管頂部設(shè)有防物料溢出篩；沉降管內(nèi)設(shè)有物料阻隔篩；標(biāo)尺固定在沉降管外部，沉降管通過支架固定支撐，標(biāo)尺以物料阻隔篩上表面做標(biāo)高的0點；沉降管下部設(shè)有緩沖水槽，沉降管與緩沖水槽插接，沉降管與緩沖水槽的連接處設(shè)有密封圈；緩沖水槽下部為錐形，底部與排水管連接，緩沖水槽與排水管為一體式結(jié)構(gòu)，排水管上設(shè)有排水閥，緩沖水槽上部連接有進(jìn)水管，進(jìn)水管另一端通過調(diào)速循環(huán)水泵與循環(huán)水箱連接，進(jìn)水管上連接有流量計、給水閥。
所述的沉降管為圓管狀透明結(jié)構(gòu)。
所述的物料阻隔篩的篩孔小于待測物料，以使物料不漏出，且使上升水流均勻。
所述的支架與沉降管通過固定夾固定連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：
沉降速度測定儀結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、測量誤差小、測量效率高，使沉降速度測定儀在科研及生產(chǎn)中的重要作用得以方便發(fā)揮。采用調(diào)速循環(huán)水泵為沉降管注水，方便調(diào)整進(jìn)水速度，提高數(shù)據(jù)的測量精度；通過物料阻隔篩的設(shè)置和篩孔的限定，使物料不漏出，且使上升水流均勻，同時標(biāo)尺刻度從物料阻隔篩開始計，可確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。使用循環(huán)水箱，可節(jié)約用水，使用過程中實現(xiàn)了水的循環(huán)利用。
附圖說明
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1-上蓋 2-防物料溢出篩 3-溢流槽 4-溢流管 5-固定夾 6-沉降管 7-標(biāo)尺8-物料阻隔篩 9-密封圈 10-流量計 11-給水閥 12-進(jìn)水管 13-緩沖水槽 14-排水閥15-排水管 16-循環(huán)水箱 17-調(diào)速循環(huán)水泵 18-支架 19-底座。
具體實施方式
下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)地描述，但是應(yīng)該指出本實用新型的實施不限于以下的實施方式。
見圖1，一種固體顆粒沉降速度測定儀，包括溢流槽3、沉降管6、標(biāo)尺7、支架18、循環(huán)水箱16、調(diào)速循環(huán)水泵17、緩沖水槽13、流量計10、物料阻隔篩8、防物料溢出篩2；沉降管6上部設(shè)有溢流槽3，溢流槽3一側(cè)側(cè)面下部設(shè)有溢流管4，溢流槽3上端設(shè)有上蓋1；沉降管6頂部設(shè)有防物料溢出篩2；沉降管6內(nèi)設(shè)有物料阻隔篩8；標(biāo)尺7固定在沉降管6外部，沉降管6通過支架18固定支撐，標(biāo)尺7以物料阻隔篩8上表面做標(biāo)高的0點；沉降管6下部設(shè)有緩沖水槽13，沉降管6與緩沖水槽13插接，沉降管6與緩沖水槽13的連接處設(shè)有密封圈9；緩沖水槽13下部為錐形，底部與排水管15連接，緩沖水槽13與排水管15為一體式結(jié)構(gòu)，排水管15上設(shè)有排水閥14，緩沖水槽13上部連接有進(jìn)水管12，進(jìn)水管12另一端通過調(diào)速循環(huán)水泵17與循環(huán)水箱16連接，進(jìn)水管12上連接有流量計10、給水閥11。
其中，沉降管6為圓管狀透明結(jié)構(gòu)，可方便觀察內(nèi)部物料沉降情況。物料阻隔篩8的篩孔小于待測物料，以使物料不漏出，且使上升水流均勻。支架18與沉降管6通過固定夾5固定連接。
固體顆粒沉降速度測定儀的使用方法，包括以下步驟：
1)循環(huán)水箱16注水至最小用水量刻度處，最小用水量為沉降管6與緩沖水箱容積之和的1.5-2倍；
2)稱取粒度為0.1-2或5mm的待測窄級別物料，打開溢流槽3上蓋1和防物料溢出篩2，將稱好的物料倒入沉降管6，物料粒群的重量由物料阻隔篩8支承，并呈自然堆積狀態(tài)；
3)關(guān)閉排水閥14，打開給水閥11，低轉(zhuǎn)速啟動調(diào)速循環(huán)水泵17，將沉降管6注滿水并有水溢流出溢流管4，溢流管4流出的水直接或通過膠管流入循環(huán)水箱16；然后關(guān)閉調(diào)速循環(huán)水泵17停止加水，此時介質(zhì)的流速為零，設(shè)粒群自然堆積的高度為H0，容積濃度為λ；
4)打開調(diào)速循環(huán)水泵17并逐漸提高水泵轉(zhuǎn)速，提高水流速度，使物料粒群在沉降管6中懸浮，粒群開始呈懸浮狀態(tài)時沉降速度為最小沉降速度，記下此時標(biāo)尺7刻度及流量計10讀數(shù)；
5)梯次增大調(diào)速循環(huán)水泵17轉(zhuǎn)速，使物料懸浮松散至相應(yīng)刻度，記下標(biāo)尺7刻度及流量計10讀數(shù)，共記錄不同流速對應(yīng)懸浮體高度的數(shù)據(jù)n組；
6)測量結(jié)束后，關(guān)閉調(diào)速循環(huán)水泵17，打開排水閥14，將沉降管6和緩沖水箱內(nèi)的水排入循環(huán)水箱16內(nèi)；松開固定夾5，卸下沉降管6，然后從緩沖水箱上卸下沉降管6并打開防物料溢出篩2，將物料倒出并清理沉降管6；
7)數(shù)據(jù)計算：
λn＝V/(AHn) (1)
式(1)中，容積濃度λn；被測物料體積V，由V＝G/δ計算得出，被測物料密度為δ，δ已知或測量得出；懸浮體高度Hn；
νn＝Qn/A (2)
式(2)中，沉降管6截面積A；上升水流流量為Qn；沉降速度νn；
被測物料密度為δ可通過測比重的比重計測得；也可用天平測出物料重量m，用排水法測出物料體積V，m/V即為物料密度。
沉降速度νn與容積濃度λn間的關(guān)系式：
準(zhǔn)確測定一個ν與λ后，代入式(3)，計算出常數(shù)C值，便可獲得該組物料的沉降速度與容積濃度間的關(guān)系式；實驗及生產(chǎn)中，很容易測出容積溶度，便可方便地計算出沉降速度。
實施例：
見圖1，沉降管6呈圓管形，采用有機玻璃材料，方便觀察，沉降管6內(nèi)徑50mm，沉降管6有效高度850mm，沉降管6上部距沉降管6頂20mm處設(shè)有溢流槽3，溢流槽3內(nèi)徑150mm，溢流槽3側(cè)面下部設(shè)有溢流管4。溢流槽3上端設(shè)有上蓋1，防止上升水流大時沖出溢流槽3。
在沉降管6頂部設(shè)有防物料溢出篩2，篩孔均勻且尺寸小于待測物料，優(yōu)選0.075mm，防止水流過大時物料溢出。在離沉降管6頂端長700mm，底端長150mm處的管內(nèi)設(shè)有物料阻隔篩8，篩孔均勻且尺寸小于待測物料，優(yōu)選0.075mm，以使物料不漏出且上升水流均勻。
沉降管6側(cè)面設(shè)有標(biāo)尺7，標(biāo)尺7以物料阻隔篩8上表面做標(biāo)高的0點，刻度以cm為主單位、mm為次單位向上延伸，直到600mm。
沉降管6下部設(shè)有緩沖水槽13，緩沖水槽13頂部為物料篩下100mm處，即沉降管6下部在緩沖水槽13中長度為50mm，緩沖水槽13內(nèi)徑150mm，總高度150mm。沉降管6與緩沖水槽13連接處設(shè)有密封圏，沉降管6插入緩沖水槽13并旋緊連接，方便旋轉(zhuǎn)拔出后卸料。
緩沖水槽13下部按呈錐形縮小為直徑20mm高200mm的排水管15，排水管15處設(shè)有排水閥14，用于排出沉降管6中的水。
緩沖槽側(cè)面距緩沖槽上部30mm處設(shè)有進(jìn)水管12，進(jìn)水管12與流量計10、給水閥11、調(diào)速循環(huán)水泵17和循環(huán)水箱16相連接。循環(huán)水箱16放置于底座19上，底座19側(cè)面有支架18，支架18上有兩個沉降管6固定夾5，用于固定沉降管6。
本實用新型的測定儀結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、測量誤差小、測量效率高，使沉降速度測定儀在科研及生產(chǎn)中的重要作用得以方便發(fā)揮。采用調(diào)速循環(huán)水泵17為沉降管6注水，方便調(diào)整進(jìn)水速度，提高數(shù)據(jù)的測量精度；通過物料阻隔篩8的設(shè)置和篩孔的限定，使物料不漏出，且使上升水流均勻，同時標(biāo)尺7刻度從物料阻隔篩8開始計，可確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。使用循環(huán)水箱16，可節(jié)約用水，使用過程中實現(xiàn)了水的循環(huán)利用。