[发明专利]一种粮堆测试装置及采用该装置测量粮堆压缩变形和粮堆界面压力的方法

权利要求书

1.一种粮堆压缩变形的测试方法，其特征在于：

采用粮堆测试装置，所述粮堆测试装置包括带有支撑平台的底座，垂直设置在所述支撑平台上的门型支架两侧的立柱下端延伸至所述支撑平台下方，通过横向拉杆连为一体；在所述横向拉杆中部铰连有加压杠杆，所述加压杠杆的长轴端部设置有拉环，悬挂在所述拉环上的吊索底部加载有标准砝码，所述加压杠杆的短轴端部套设有标准砝码；位于门型支架下方的支撑平台上放置有盛装粮食的测试容器，沿所述测试容器内壁上下滑动的压板中部设置有定位块，所述定位块上纵向开设有定位凹坑，旋拧在所述门型支架顶板上的丝杆下端延伸进所述定位凹坑中，放置在所述支撑平台上的磁力架端部固定的竖向位移计的触点与所述丝杆的上端部接触；靠近所述测试容器底部的侧壁上开设有进水口，所述进水口通过注水管与盛水量筒相连通，在所述注水管上设置有阀门；

具体测试步骤为：

第一步，测量测试容器的内部尺寸，求得横截面面积A，将粮食籽粒倒入测试容器内距侧板顶边缘5mm位置处，摊平；

第二步，将压板置于粮食籽粒上；将竖向位移计固定于支撑平台上，竖向位移计的触头与丝杆顶部接触，丝杆下触头放置于定位块的纵向定位凹坑内，观察竖向位移计的读数h₀；关闭阀门，在盛水量筒内装入足量的有色清水，记录盛水量筒内初始水的体积V₀；将工业相机固定于测试容器的透明有机玻璃板前拍照，通过图像处理技术，得出粮堆骨架面积S₀，粮食籽粒面积，粮食籽粒长轴轴长a₀、短轴轴长b₀；

第三步，按实验要求，在加压杠杆的长轴吊索底部加载标准砝码，在短轴端部套设配重用标准砝码，使系统处于加载状态，压力值为P₁，稳定后读取竖向位移计的数值h₁，数字图像技术提取粮堆骨架面积S₁，粮食籽粒面积，粮食籽粒长轴轴长a₁、短轴轴长b₁，得出籽粒变形量；

第四步，打开阀门，将水注入测试容器，通过有机玻璃透明板观察液面上升情况，待液面上升至压板下边缘处，通过透水孔观察液面，至刚好接触压板下底边时，关闭阀门，记录注入水的体积V₁；通过计算和图像处理技术，分别得出该压力下粮堆总的压缩变形、粮堆骨架压缩变形、粮堆中粮食籽粒的压缩变形、粮堆孔隙率；

第五步，改变加载值，重复上述实验，得出不同压力作用下的粮堆压缩变形及孔隙率。

2.根据权利要求1所述的粮堆压缩变形的测试方法，其特征在于：所述压板的四角分别开设有透水孔。

3.根据权利要求1所述的粮堆压缩变形的测试方法，其特征在于：所述测试容器的左右两侧壁为铝合金板，前后侧壁为有机玻璃透明板，在所述透明板外部设置有工业相机。

4.根据权利要求1所述的粮堆压缩变形的测试方法，其特征在于：所述盛水量筒与所述测试容器处于同一水平线上。

5.根据权利要求1所述的粮堆压缩变形的测试方法，其特征在于：所述测试容器的底部放置有活动底板，在所述活动底板的中心位置处设置有凹槽，所述凹槽内放置有压力计，靠近所述压力计引出线的凹槽侧壁上倾斜开设有引线穿孔，与所述引线穿孔位置相对应的压板侧壁上设置有出线凹槽。