粉体材料区别于致密实体材料,颗粒之间以及颗粒内部普遍存在孔隙空隙,这也使得粉体整体表现出来的密度数值,会低于该物质本身的真密度。振实密度作为粉体物性当中一项关键检测指标,表征容器内部粉体在标准化振动条件下密实之后的单位体积质量,在粉体原料来料检验、配方研发、生产工艺调试、成品批次比对等环节,都具备重要参考意义。粉末振实密度测试仪就是完成这一类检测工作的专用设备,依托机械与电控单元协同运行,模拟规范的振实过程,减少人为操作带来的试验偏差,让不同批次样品之间的检测结果具备可对比性。
该款粉末振实密度测试仪整机主要由电机、振动组件、PLC处理器以及7寸高清触摸屏几大核心部分组成,各个部件分工协作,共同完成整套粉体振实试验流程。电机为整套振动机构输出动力,振动组件承接动力完成振实动作,在振动运行的过程当中,振动组件还可以实现小角度旋转动作,这一运行状态能够带动盛装粉体的容器同步转动,缓解粉体在容器内部出现局部堆积、物料偏析的现象,促使容器内部的全部物料都可以均匀接收到振实作用,改善样品局部压实不均的情况。PLC处理器承担整机的控制工作,接收运行信号,对振动次数进行统计管控,试验相关的参数设置、运行状态展示,全部集中在7寸高清触摸屏完成,操作人员可以直接在交互界面完成振动次数的自主设定,无需依靠人工计数记录振实次数,简化试验过程中的操作步骤。

粉末振实密度测试仪的稳定运行离不开合适的试验环境,环境条件的波动会间接干扰粉体状态以及设备运行状态,进一步影响最终检测结果。设备供电适配交流220V常规电源,使用环境当中的相对湿度需要维持在小于85%的区间,环境内部不能出现水汽凝结的情况。摆放仪器的空间应当保持整洁,减少烟尘漂浮,飘散的粉尘容易落入设备运动缝隙,造成运动部件卡滞,也会影响触控屏幕的使用体验。仪器安放位置周边,应当规避机械振动源与电磁干扰源,外部额外的机械振动会叠加设备本身的振实动作,改变粉体实际受到的振实效果,电磁干扰则会影响电控单元信号传输,造成计数异常等状况,所以需要为仪器挑选干扰较少的实验工位进行安放。
从物料适配范围来看,该仪器可覆盖的待测粉末品类十分宽泛。各类金属粉末都可以开展检测,包含铝粉、锆粉、镍粉、钨粉、锡粉、锌粉、钼粉、镁粉、铜粉,还有各类稀有金属粉末、合金粉末与金属氧化物粉末。在非金属粉体层面,高岭土、碳酸钙、煤粉、荧光粉、水镁石、方解石、硅灰石、电气石、金刚石、重晶石、萤石、沸石、碳化硼、黏土、石墨、石英、石膏、膨润土、硅藻土、硅酸锆、刚玉、云母、钛白粉等物料,都可以作为测试对象。除此之外,土壤、染料、医药原料、农药粉剂、磨料、涂料粉料、食品添加剂、催化剂粉末、水泥、河流泥沙等形态为粉末或者细颗粒的物料,同样能够使用该设备完成振实密度相关试验。不同行业的物料物理特性差异较大,部分粉体容易吸潮结块,部分超细粉末流动性偏弱,正式检测之前需要结合物料本身属性做好样品预处理工作,受潮样品要做干燥处理,存在团聚结块的粉体需要做分散处理,规避样品本身状态异常带来的数据偏差。
在实际开展试验的场景中,完整的检测流程包含前期准备、参数设置、振实运行、后期读数计算几个阶段。完成样品预处理之后,选取适配的标准量筒,做好量筒内部清洁,确认无残留粉体之后装入待测粉末,装样过程不可以人为对粉体进行按压,维持粉体自然堆积的初始状态,再将量筒稳固安置在设备对应工位。操作人员通过触摸屏按照试验要求设置振动次数,确认全部准备工作完成之后启动设备。设备运行阶段,电机驱动振动组件持续工作,同时伴随小角度旋转,量筒内部粉体在持续振实作用之下,颗粒之间的空气逐步排出,颗粒发生位移重新排布,颗粒间隙不断缩小。当设备运行达到预先设定的振动次数之后自动停止,操作人员取出量筒读取振实之后粉体的体积,结合前期称量得到的粉体质量,就可以计算得到样品的振实密度数值。
设备投入使用之后,合理的日常维护可以延长设备的使用周期,保障长期测试的数据稳定。每一次试验结束,都需要及时清理洒落的粉末,清理量筒与夹具上附着的粉体,避免粉末积攒进入振动组件缝隙,造成运动机构卡顿。对于触摸屏只能够使用柔软干布擦拭,不可以让液体渗入仪器机身内部。移动搬运设备的时候做到轻拿轻放,避免磕碰撞击。日常使用过程定期检查供电接线,确认接线连接完好。如果设备较长时间不投入使用,需要将设备放置在干燥通风位置存放,规避潮湿环境造成内部部件锈蚀。设备出厂之前会经过标准化研发与检验,在后续使用过程当中,如果遇到设备运行相关疑问,可寻求对应的技术支持协助排查问题,针对部分特殊物料的试验诉求,也可结合实际需求做设备方面的适配开发。