谷粒休止角圆盘式快速测试仪的设计与试验

谷物休止角圆盘式快速测试仪的设计与试验於海明龚红菊韩英(南京农业大学工学院)[摘要]本文设计了一种实用的圆盘式谷物休止角快速测试仪,对传统的休止角测试方法进行了改进,减小了试验误差差异,降低了测试工作量,提高了测试的精度与观测速度,实现了谷物休止角的无冲击快速测试。经过试验证明该仪器技术可行。关键词:谷物休止角圆盘式快速测试仪设计中图分类号:文献标识码:DesignandTestonaQuickDisk-TypeTestMeterforGrainRestAngleYuHaimingGongHongjuHanying(nanjingagriculturaluniversity)AbstractThepaperdescribedthedesignofapracticaldisk-typetestforthegrainrestanglemeasurement.Thetraditionalmethodofrestanglemeasurementwasrenovatedtoreducemeasurementerror,simplifiedmeasuringwork,improvedtheequipment’saccuracyandspeed,andtherebyfulfilledtheimpactlessquickmeasureofgrainrestangle.Theexperimenttestifiedthatthisdeviceistechnicallypractical.KeywordsGrainRestAngle,Disk-TypeTestMeter,Design引言目前,人们对谷物休止角的测试主要是利用落体成锥的方法。通常在测试过程中是将待测谷物经均匀丁料装置以一定的高度Arti落丁,在地面上堆积成锥。多次测量底面直径,求得其半径的平均值R,再测得其锥顶髙度H,计算atan(H/R)。经过多次实验,获得同一落体高度下atan(H/R)的平均值,即为该种谷物的休止角。由此可见,在休止角的实验测试过程中,休止角的测试精度由底面半径R和锥顶高度H的测量精度共同决定。因此,在不同谷物休止角的测试过程中,试验误差差异将在总差异中占有着很大的比重。本文设计的出发点就是:1)彻底消除底面半径的测量误差;2)提高锥顶高度的测量精度与观测速度。从而实现谷物休止角的快速测试。为此,本文设计了圆盘式快速测试仪,对谷物休止角的无冲击快速测试进行了研究。1测试原理圆盘式快速测试仪的设计结构如阁1所示,主要巾测试圆盘、探针、圆盘提升装置等组成。主要技术参数如表1所示。测试时,将测试仪埋于谷物之屮至规定埋盘高度,缓慢提升圆盘至圆盘离开谷物层,读取探针读数H。同样根据休止角的定义:a=atan(H/R)(1)a——谷物休止角H一一探针读数(cm)R------底面半径(cm)由于底面是标准圆盘,R为10cm,因此公式(1)可以改写为:a=atan(H/10)(2)图1谷物休止角快速测试仪结构简阁Figure1.Constructionofthefastdisk-typetestmeterforgrainrestangle1一一测试圆盘2一一探针3一一仪器架4一一提升装置表1圆盘式快速测试仪主要技术参数Table1.Maintechnicalparametersofthequickdisk-typetestmeterforgrainrestangle圆盘直径探针量程埋盘深度提升高度20cm4~12cm>16<18cm2试验结果与数据分析用传统方法和圆盘式快速测试仪分别对黑稻、紫晶、紫籼2000-1三种谷物进行了多次测试。其测试结果分别如表2、表3所示。表2不同落体高度谷物休止角实验数据Table2.Dataofgrainrestanglefromdifferentfallingheights落体高度20304050607080黑稻休止角34.2988434.2458234.1826233.4416532.4446931.2962530.98309紫晶休止角33.654633.2448432.8309232.3125331.7878630.7640329.71794紫籼休止角35.8826535.2398734.4461132.3601531.0217830.5303630.017表3快速测试仪测得三种谷物休止角实验数据Table3.Dataofgrainrestangleforthreespeciesofgrainmeasuredbythequickdisk-typetestmeter.编号黑稻紫品紫籼正切値休止角Jl:切伉休止角正切值休止角10.7637.234830.7336.129440.8239.3517520.7737.596270.7637.234830.8440.0302630.7637.234830.7235.753890.8239.3517540.7436.501440.7235.753890.8339.6926750.7737.596270.7336.129440.8339.6926760.7637.234830.7336.129440.8339.6926770.7837.954230.7235.753890.8339.6926780.7536.86990.7235.753890.8239.3517590.7737.596270.7135.374750.8239.35175100.7637.234830.7336.129440.8139.00747平均值0.78837.305370.72736.014290.86839.52154根据表2分别拟合黑稻、紫晶、紫籼2000-1三种谷物的一元线性回归方程:yi==36.12476-0.0628x(3)Y2==35.225868-0.063624x(4)Y3==38.221185-0.108715...

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