專利名稱：旋葉式氣流顆粒分析攪拌器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種攪拌裝置，尤其是一種旋葉式氣流顆粒分析攪拌器。
背景技術(shù)：
目前，土壤的顆粒組成，是土壤最基本的物理性質(zhì)。土壤顆粒分析，是進行地質(zhì)調(diào)查、地層劃分、工程建設(shè)等工作的首要步驟。對于土壤細粒組分(粒徑小于75 μ m)的測定，國內(nèi)多采用密度計法。密度計法是依據(jù)斯托克斯(Stokes)定律進行測定的。當(dāng)土粒在液體中靠自重下沉?xí)r，較大的顆粒下沉較快，而較小的顆粒下沉則較慢。一般認為，對于粒徑為0.2 0.002mm的顆粒,在液體中靠自重下沉?xí)r,作等速運動,這符合斯托克斯定律。密度計法是靜水沉降分析法的一種，只適用于粒徑小于0.075mm的土樣。在密度計法顆粒分析試驗中溫度、土顆粒的膠結(jié)程度以及攪拌后土顆粒分布的均勻度等因素對測定不同粒徑土顆粒的百分含量均構(gòu)成的影響最大。一般工程中顆粒分析的試樣少則數(shù)十件多則數(shù)百件，顆粒分析試驗工作量很大?，F(xiàn)行的攪拌器為人工手動裝置，試驗時一分鐘內(nèi)手動攪拌30次，攪拌勞動強度非常大，而且一人只能操作一個攪拌裝置，試驗效率低，同時試驗結(jié)果也易受人為影響?；谝陨现T多問題，現(xiàn)行攪拌裝置亟待改進。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種旋葉式氣流顆粒分析攪拌器，該攪拌器結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，成本低，攪拌效果好，試驗準(zhǔn)確度大大提高。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案:一種旋葉式氣流顆粒分析攪拌器，包括筒體、電機、氣泵和定時調(diào)速開關(guān)，所述定時調(diào)速開關(guān)分別與電機和氣泵相連，氣泵的出氣口通過輸氣管與中空轉(zhuǎn)桿相通，所述中空轉(zhuǎn)桿貫穿連接于電機上，中空轉(zhuǎn)桿穿過筒體上口的橡膠塞伸入到筒體內(nèi)底部，中空轉(zhuǎn)桿的末端設(shè)有開口，中空轉(zhuǎn)桿上由下到上依次設(shè)置有風(fēng)扇式螺旋葉片、豎向旋葉和阻流擋板。所述中空轉(zhuǎn)桿末端開口上連接有球形排氣體，球形排氣體上設(shè)有若干放射狀的排氣口。所述豎向旋葉的邊緣呈波浪形，豎向旋葉上設(shè)有若干鏤孔。所述風(fēng)扇式螺旋葉片末端向下傾斜。所述風(fēng)扇式螺旋葉片上也設(shè)有若干鏤孔。所述輸氣管為軟管。工作時，將攪拌器放入懸液中，接通電源，氣泵和電機開始工作，氣泵產(chǎn)生的高速氣流通過中空轉(zhuǎn)桿輸送至攪拌器底部由球形排氣口通過氣孔排出，使得筒體底部土顆粒在氣流的帶動下向上擴散運動，與此同時電機通過中空轉(zhuǎn)桿帶動豎向旋葉和風(fēng)扇式螺旋葉片定向勻速運轉(zhuǎn)，豎向旋葉和風(fēng)扇式螺旋葉片把動量傳給它周圍的液體，產(chǎn)生一股高速液流，這段液流又推動周圍的液體，使全部液體在筒體內(nèi)流動起來，由此產(chǎn)生全筒體范圍內(nèi)的主體對流擴散及漩渦運動造成的局部范圍內(nèi)的對流擴散；豎向旋葉和風(fēng)扇式螺旋葉片上均設(shè)計有鏤孔，顆粒通過鏤孔后會產(chǎn)生放大效應(yīng)，使得顆粒加速運動，產(chǎn)生紊流，利于顆粒向上擴散。在氣流和旋葉共同作用下懸液總體流向為軸向和切向的大循環(huán)，隨著攪拌的連續(xù)進行從而達到顆粒均勻分布的效果。達到設(shè)定的攪拌時間，定時開關(guān)斷電攪拌器停止工作。本實用新型主要包括以下10部分構(gòu)件，分別說明如下:(I)氣泵:通過輸氣軟管與中空轉(zhuǎn)桿連接，持續(xù)形成壓縮空氣并向容器底部輸送，形成氣流攪拌，快速實現(xiàn)攪拌作用；(2)輸氣軟管:一端與氣泵連接，另一端與中空轉(zhuǎn)桿連接，將氣泵產(chǎn)生的壓縮空氣輸送至中空轉(zhuǎn)桿中，作為氣流攪拌輸送氣流的重要通道。(3)定時調(diào)速開關(guān):通過電線分別與電機和氣泵連接，控制電機和氣泵運行時長，調(diào)整電機運行速率，定時器設(shè)置多個時間點并附有響鈴，攪拌停止立即響鈴提示。不僅可以依據(jù)土質(zhì)情況任意選擇攪拌時長，響鈴提示可以即時提醒完成攪拌任務(wù)，試驗連續(xù)性增強，精準(zhǔn)度大大提聞;(4)電機:位于中空轉(zhuǎn)桿上端部位，與中空轉(zhuǎn)桿貫穿連接，運轉(zhuǎn)時帶動中空轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn)，進而帶動旋葉工作，為機械攪拌提供動力。機械動力減少了人為誤差，提高了試驗準(zhǔn)確度；(5)橡膠塞:位于電機下方部位，中空轉(zhuǎn)桿從軸處貫穿連接，可與筒體密封固定在一起，保證旋葉旋轉(zhuǎn)時處于穩(wěn)定狀態(tài)，以防懸液濺出筒體，同時在懸液攪拌過程中起到絕緣保護作用；橡膠塞上設(shè)置有數(shù)個氣孔，在攪拌中通過氣孔排氣，氣孔直徑從下而上以一定比例減縮，在排氣過程中不至于將懸液帶出，起到了良好的密封與排氣作用，減少了液面蒸發(fā)帶來的誤差，試驗的準(zhǔn)確度大大提高；(6)阻流擋板:位于橡皮塞下方，中空轉(zhuǎn)桿從軸處貫穿連接，在攪拌時將軸向循環(huán)到達此位置的懸液時阻與擋板下方，防止懸液在攪拌時濺出，提高了試驗準(zhǔn)確度；(7)中空轉(zhuǎn)桿:主體為空心桿，頂端通過輸氣軟管與氣泵連接，依次從電機、橡膠塞中心穿入，通過絲扣依次連接豎向旋葉、風(fēng)扇式螺旋葉、球形排氣口，作為攪拌的主軸傳遞機械動力帶動旋葉進行旋轉(zhuǎn)，同時通過空心桿連續(xù)輸送壓縮空氣經(jīng)由底部球形排氣口多方位噴射，將機械攪拌和氣流攪拌有機結(jié)合，在氣流和旋葉共同作用下懸液總體流向為軸向和切向的大循環(huán)，帶動所有顆?？焖龠M入懸液循環(huán)流動中，快速實現(xiàn)攪拌作用；(8)豎向螺旋葉:在橡膠塞下方轉(zhuǎn)桿周圍豎向固定數(shù)個波浪形葉片，在轉(zhuǎn)桿帶動下運轉(zhuǎn)。豎向旋葉采用波浪形狀設(shè)計，而且旋葉上設(shè)置數(shù)個鏤孔既有效減小了旋葉轉(zhuǎn)動過程中懸液阻力，旋轉(zhuǎn)過程中不僅形成層流運動更利于形成紊流擴散，也可使得懸浮顆粒通過氣孔時產(chǎn)生放大效應(yīng)，加速運動，懸液在這種流動循環(huán)中更有利于顆粒的均勻分散。大大提升了攪拌效果；(9)風(fēng)扇式螺旋葉:本裝置在豎向旋葉下方增設(shè)數(shù)個風(fēng)扇式旋葉，旋葉固定在中空轉(zhuǎn)桿下部，旋轉(zhuǎn)時帶動土顆粒進行同向運動，風(fēng)扇式旋葉水平與垂向呈一定角度與轉(zhuǎn)桿連接，旋轉(zhuǎn)時懸液阻力減小，節(jié)約能耗。筒體底部一般沉積大粒徑顆粒，風(fēng)扇式懸液加大了攪拌力度同時增大了攪拌范圍，更能徹底的帶動底部顆粒流動，加速不同粒徑顆粒的快速分散，大大提高了試驗的準(zhǔn)確度；( 10)球形排氣口:與轉(zhuǎn)桿底端疏通連接，設(shè)置多個放射狀通氣道，氣道一端與轉(zhuǎn)桿底部相通，另一端穿透球形排氣口，通過氣道將壓縮空氣多方位排放入懸液中，形成氣流攪拌，充分帶動底部懸液進行軸向循環(huán)，加快了攪拌速度，提高了試驗效率。本實用新型的工作過程如下:(I)按規(guī)范要求制備懸液。( 2 )將攪拌裝置放入已制備好的懸液中，橡皮塞與筒體密閉接觸，連接電源。(3)調(diào)節(jié)定時旋鈕設(shè)置攪拌時長，依據(jù)土質(zhì)情況設(shè)置攪拌時間，膠結(jié)程度嚴(yán)重的土質(zhì)可設(shè)定攪拌時間3 5分鐘，一般土質(zhì)設(shè)定I分鐘。(4)調(diào)節(jié)調(diào)速器定好攪拌速率。(5)啟動開始按鈕，攪拌裝置開始工作，球形排氣口從筒體底部通入壓縮空氣，旋葉開始勻速運轉(zhuǎn)，筒體內(nèi)懸液形成上升擴散流動及高剪切力和湍流擴散力，形成連續(xù)循環(huán)流動。隨著攪拌的持續(xù)進行連續(xù)的循環(huán)流動促使懸液中顆粒呈均勻狀態(tài)分散在筒體各處。(6)攪拌裝置待攪拌時間完成后自動停止攪拌工作并鳴笛報警，斷開電源及時將攪拌裝置從懸浮液中取出并開始計時采集數(shù)據(jù)。(7)待數(shù)據(jù)采集完畢，及時進行計算，如數(shù)據(jù)異常，同以上步驟進行重新測定，如無異常可按以上步驟進行下一組試驗。本實用新型的有益效果是:(I)手動操作改為電動，降低了勞動強度，節(jié)約了人工成本。結(jié)構(gòu)合理，操作方便，有效減小人為因素影響，數(shù)據(jù)更加精確可靠。(2)氣流攪拌和徑流攪拌將氣動攪拌和機械攪拌兩種攪拌方式結(jié)合，彌補了單一的攪拌方法的不足，利于顆粒的全分散。(3)在攪拌過程中主要靠旋葉的帶動和氣流的作用，土的結(jié)構(gòu)單元不受破壞，符合土的天然實際情況。(4)設(shè)置定時器裝置，便于控制攪拌時間，如對于膠結(jié)程度較為嚴(yán)重的土可延長時間。攪拌時間的設(shè)置可完全依土質(zhì)情況而定，更能充分完成均勻攪拌，提高試驗精度。(5)攪拌裝置底部增設(shè)球形排氣口和風(fēng)扇式旋葉，二者共同作用能夠充分帶動筒體底部顆粒進入循環(huán)流動，從而達到顆粒真正均勻分布，提高試驗結(jié)果的準(zhǔn)確度。(6) 一人同時可操作數(shù)個攪拌裝置，大大提高了試驗效率，優(yōu)化了試驗流程。(7)攪拌裝置增加密封措施，攪拌工作在密封容器中進行，不會造成試樣的損失，而且減少了因液面蒸發(fā)帶來的試驗誤差，試驗準(zhǔn)確度大大提高。

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是風(fēng)扇式螺旋葉片結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是球形排氣體放大圖；其中1.氣泵，2.輸氣軟管，3.定時調(diào)速開關(guān)，4.電機，5.橡膠塞，6.阻流擋板，7.中空轉(zhuǎn)桿，8.豎向旋葉，9.風(fēng)扇式螺旋葉片，10.球形排氣體。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。[0045]如圖1-圖3所示，旋葉式氣流顆粒分析攪拌器，包括筒體、電機4、氣泵I和定時調(diào)速開關(guān)3，所述定時調(diào)速開關(guān)3分別與電機4和氣泵I相連，氣泵I的出氣口通過輸氣軟管2與中空轉(zhuǎn)桿7相通，所述中空轉(zhuǎn)桿7貫穿連接于電機4上，中空轉(zhuǎn)桿7穿過筒體上口的橡膠塞5伸入到筒體內(nèi)底部，中空轉(zhuǎn)桿7的末端設(shè)有開口，開口上連接有球形排氣體10，球形排氣體10上設(shè)有若干放射狀的排氣口。中空轉(zhuǎn)桿7上由下到上依次設(shè)置有風(fēng)扇式螺旋葉片9、豎向旋葉8和阻流擋板6。豎向旋葉8的邊緣呈波浪形，豎向旋葉上設(shè)有若干鏤孔。風(fēng)扇式螺旋葉片9末端向下傾斜。風(fēng)扇式螺旋葉片9上也設(shè)有若干鏤孔。工作時，將攪拌器放入懸液中，接通電源，氣泵I和電機4開始工作，氣泵I產(chǎn)生的高速氣流通過中空轉(zhuǎn)桿7輸送至攪拌器底部由球形排氣體10通過氣孔排出，使得筒體底部土顆粒在氣流的帶動下向上擴散運動，與此同時電機4通過中空轉(zhuǎn)桿7帶動豎向旋葉8和風(fēng)扇式螺旋葉片9定向勻速運轉(zhuǎn)，豎向旋葉8和風(fēng)扇式螺旋葉片9把動量傳給它周圍的液體，產(chǎn)生一股高速液流，這段液流又推動周圍的液體，使全部液體在筒體內(nèi)流動起來，由此產(chǎn)生全筒體范圍內(nèi)的主體對流擴散及漩渦運動造成的局部范圍內(nèi)的對流擴散；豎向旋葉8和風(fēng)扇式螺旋葉片9上均設(shè)計有鏤孔，顆粒通過鏤孔后會產(chǎn)生放大效應(yīng)，使得顆粒加速運動，產(chǎn)生紊流，利于顆粒向上擴散。在氣流和旋葉共同作用下懸液總體流向為軸向和切向的大循環(huán)，隨著攪拌的連續(xù)進行從而達到顆粒均勻分布的效果。達到設(shè)定的攪拌時間，定時開關(guān)斷電攪拌器停止工作。上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種旋葉式氣流顆粒分析攪拌器，其特征是，包括筒體、電機、氣泵和定時調(diào)速開關(guān)，所述定時調(diào)速開關(guān)分別與電機和氣泵相連，氣泵的出氣口通過輸氣管與中空轉(zhuǎn)桿相通，所述中空轉(zhuǎn)桿貫穿連接于電機上，中空轉(zhuǎn)桿穿過筒體上口的橡膠塞伸入到筒體內(nèi)底部，中空轉(zhuǎn)桿的末端設(shè)有開口，中空轉(zhuǎn)桿上由下到上依次設(shè)置有風(fēng)扇式螺旋葉片、豎向旋葉和阻流擋板。
2.如權(quán)利要求1所述的攪拌器，其特征是，所述中空轉(zhuǎn)桿末端開口上連接有球形排氣體，球形排氣體上設(shè)有若干放射狀的排氣口。
3.如權(quán)利要求1所述的攪拌器，其特征是，所述豎向旋葉的邊緣呈波浪形，豎向旋葉上設(shè)有若干鏤孔。
4.如權(quán)利要求1所述的攪拌器，其特征是，所述風(fēng)扇式螺旋葉片末端向下傾斜。
5.如權(quán)利要求1所述的攪拌器，其特征是，所述風(fēng)扇式螺旋葉片上也設(shè)有若干鏤孔。
6.如權(quán)利要求1所述的攪拌器，其特征是，所述輸氣管為軟管。
專利摘要本實用新型公開了一種旋葉式氣流顆粒分析攪拌器，包括筒體、電機、氣泵和定時調(diào)速開關(guān)，所述定時調(diào)速開關(guān)分別與電機和氣泵相連，氣泵的出氣口通過輸氣管與中空轉(zhuǎn)桿相通，所述中空轉(zhuǎn)桿貫穿連接于電機上，中空轉(zhuǎn)桿穿過筒體上口的橡膠塞伸入到筒體內(nèi)底部，中空轉(zhuǎn)桿的末端設(shè)有開口，中空轉(zhuǎn)桿上由下到上依次設(shè)置有風(fēng)扇式螺旋葉片、豎向旋葉和阻流擋板。該攪拌器結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，成本低，攪拌效果好，試驗準(zhǔn)確度大大提高。
文檔編號G01N15/00GK202962358SQ20122053287
公開日2013年6月5日 申請日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者張貴秀, 楊慶義, 楊萍, 矯震, 韓興文, 孫旭 申請人:山東電力工程咨詢院有限公司