【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于土壤篩分，具體涉及一種螺旋可調振動篩分儀及其篩分優化方法。
技術介紹
1、土壤篩分是進行土壤檢測的重要前置過程，對于確保土壤檢測的準確性和可靠性至關重要。將土壤樣品中的團聚體打散，使樣品更加均勻，便于進行后續的化學、物理和生物分析。根據不同的粒徑大小對土壤進行分級，以研究土壤的物理性質，如粒徑分布、孔隙度、水分保持能力等，同時也為土壤分析，如有機物含量、養分水平、重金屬含量等，提供適宜的樣品狀態。
2、土壤篩分的一般步驟多為：從田間或指定地點采集土壤樣品，將采集的土壤樣品風干，以去除多余的水分，用手或機械方法破碎土壤團聚體，使用標準篩（如2mm、1mm、0.5mm、0.25mm等）對土壤樣品進行過篩，對篩上物和篩下物分別稱量，記錄數據，最后將篩分后的土壤樣品妥善保存和備用。
3、在土壤篩分領域，尤其是土壤樣本的篩分過程中，通常使用標準土壤篩的振動篩分儀。其標準土壤篩的孔徑為0.075mm、0.25mm、0.5mm、1mm、2mm、2.5mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、12mm、13mm、20mm、40mm、60mm。目前，傳統或市面上振動篩分儀雖然能夠完成基本的篩分任務，但存在一些局限性。例如，篩分效率受到土壤篩空間設計的限制，無法針對不同粒徑的土壤樣本進行動態優化調整。傳統篩分儀的篩分箱中多設置多層水平設置的土壤篩（篩網），在振動電機控制下，在同一個土壤篩所形成的空間范圍內，不同粒徑土壤經上下震動、重力作用等后經篩網篩孔分離，未曾考慮到篩分過程中空間
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種螺旋可調振動篩分儀及其篩分優化方法，能夠實時調整篩分參數的篩分儀，以提高篩分效率和精度。
2、為達到上述目的，本專利技術是采用下述技術方案實現的。
3、第一方面，本專利技術提供了一種螺旋可調振動篩分儀，包括控制座，所述控制座配置有外設物理控制按鈕和觸摸屏的控制單元、與控制單元電性連接的振動電機以及與振動電機相連接的振動篩分箱：
4、所述振動篩分箱包括振動調節架和多分層螺旋篩分組件；
5、所述振動調節架包括振動托盤、螺桿、中心柱和固定環，所述振動托盤底部與振動電機連接，所述振動托盤的中心處設置有向上伸展的中心柱，以及以中心柱為中心沿周向均勻設置有至少三根向上伸展的螺桿，所述固定環穿設固定于所述螺桿頂端；
6、所述多分層螺旋篩分組件包括由上而下相連通的單管螺旋導流通道和多分層螺旋篩分環，所述單管螺旋導流通道呈螺旋狀配置于所述固定環和中心柱之間環形空間且固定連接于中心柱頂部，所述多分層螺旋篩分環呈螺旋狀的內側穿套連接于中心柱上且外側可上下調節的連接于螺桿上；
7、所述多分層螺旋篩分環中設置有至少三層自上而下篩孔直徑依次變小的篩分通道，同一根螺桿上相鄰多分層螺旋篩分環之間設置有一個可調節長度的伸縮套管，以及相鄰篩分通道之間設置有一個調節彈簧。
8、進一步的，在所述多分層螺旋篩分環的出料口處，所述篩分通道呈臺階狀遞減延伸，且每個所述篩分通道連接一個回收導管。
9、進一步的，所述振動篩分箱還包括一個套設于振動調節架上的箱殼，所述箱殼下部與所述震動托盤共同圍成底部收納腔；所述篩分通道的外側與箱殼內側之間通過密封膠條擠壓密封，所述回收導管的出料口穿設所述箱殼側壁。
10、進一步的，所述中心柱上部側壁上設置有一個托擋塊，所述托擋塊支撐于所述單管螺旋導流通道出料口的外側下部，且固定連接于多分層螺旋篩分環進料口側端面。
11、進一步的，所述多分層螺旋篩分環的螺旋內側通過塑膠彈性條與中心柱側面連接。
12、進一步的，所述多分層螺旋篩分環的篩分通道截面為半圓形或弧形。
13、進一步的，所述單管螺旋導流通道上方連通有一個碾磨機以及與碾磨機相連通的物料斗，所述碾磨機通過若干豎直支撐桿設置于所述控制座上，且與所述控制單元電性連接。
14、第二方面，本專利技術提供了一種如第一方面中任一項所述螺旋可調振動篩分儀的篩分優化方法，包括如下步驟：
15、按照預定篩分效率標準規則，事先設置同一根螺桿上相鄰多分層螺旋篩分環之間伸縮套管的長度，進而達到調節通道下滑坡度值；
16、選取若干份量的待篩分土壤樣本，通過物料斗投入碾磨機中，經控制座的控制單元控制碾磨機進行碾磨粉碎；
17、通過外設物理控制按鈕和觸摸屏輸入振動參數（頻率和振幅），控制單元控制振動電機啟動并帶動振動托盤進行振動篩分；
18、經碾磨后土壤樣本向下流經單管螺旋導流通道落入多分層螺旋篩分環中最上層具有較大直徑篩孔的篩分通道，并按照預定篩分效率標準規則所約束的下滑坡度、振動參數、篩分孔徑，以及實時監控篩分效率情況進而調節振動參數，以使土壤沿螺旋狀通道向下逐步篩分；
19、經通道篩分后，在多分層螺旋篩分環的出料口處，經篩分通道呈臺階狀遞減延伸連接的回收導管導出分類收集，且經最底層篩分通道篩分的土壤落入下方由箱殼下部與震動托盤共同圍成的收納腔。
20、進一步的，按照預定篩分效率標準規則進行參數約束和實時調整的方法步驟如下：
21、確定待檢測土壤樣本的粒徑范圍和平均粒徑，并根據土壤樣本的平均粒徑，選擇能夠允許待檢測粒徑土壤通過的多個篩分通道及其不同篩孔直徑；
22、基于試驗確定的篩分效率參數關系，選擇適當的篩孔分布密度、調整各層螺旋通道之間調節彈簧和/或伸縮套管的長度以改變通道坡度和初始設定振動頻率和振幅，達到平衡土壤顆粒篩分速度和篩分精度；
23、實時監控土壤顆粒篩分效率，并根據監控結果和篩分效率參數關系，通過控制控制單元的物理按鈕和觸摸屏控制調節振動電機的振動參數以優化篩分效率：
24、在同一個試驗過程中，若實際篩分效率低于預定篩分目標，則增加振幅或提高振動頻率；若篩分效率過高，則降低振幅或減少振動頻率；
25、記錄每次篩分過程中的通道坡度和篩孔參數固定情況下，調節不同振動參數下的篩分效果，選擇不同土壤顆粒所對應的最優通道坡度、震動參數和篩孔參數關系。
26、進一步的，所述篩分效率參數關系采用公式表示為：
27、；
28、式中，k為篩分效率評價指標；n為歸一化常數，用于根據不同土壤調整k值大小范圍；、、分別為振動參數、通道坡度、篩分孔徑的效率評價影響權重因子；、分別為振動參數的振幅和頻率；為通道坡度α評價影響指數函數，為擴大系數；d為篩分通道的篩孔直徑；m為篩分通道層數；為待篩分土壤樣本碾磨后顆粒實驗平均直徑；為篩分通道的篩孔分布密度。
29、與現有技術相比，本專利技術所達到的有益效果：本專利技術提供的螺旋可調振動篩分儀及其篩分優化方法，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種螺旋可調振動篩分儀，包括控制座，所述控制座配置有外設若干物理控制按鈕和觸摸屏的控制單元、與控制單元電性連接的振動電機以及與振動電機相連接的振動篩分箱，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的螺旋可調振動篩分儀，其特征在于，在所述多分層螺旋篩分環的出料口處，所述篩分通道呈臺階狀遞減延伸，且每個所述篩分通道連接一個回收導管。
3.根據權利要求2所述的螺旋可調振動篩分儀，其特征在于，所述振動篩分箱還包括一個套設于振動調節架上的箱殼，所述箱殼下部與所述震動托盤共同圍成底部收納腔；所述篩分通道的外側與箱殼內側之間通過密封膠條擠壓密封，所述回收導管的出料口穿設所述箱殼側壁。
4.根據權利要求1所述的螺旋可調振動篩分儀，其特征在于，所述中心柱上部側壁上設置有一個托擋塊，所述托擋塊支撐于所述單管螺旋導流通道出料口的外側下部，且固定連接于多分層螺旋篩分環進料口側端面。
5.根據權利要求2所述的螺旋可調振動篩分儀，其特征在于，所述多分層螺旋篩分環的螺旋內側通過塑膠彈性條與中心柱側面連接。
6.根據權利要求1所述的螺旋可調振動篩分儀，其
7.根據權利要求1所述的螺旋可調振動篩分儀，其特征在于，所述單管螺旋導流通道上方連通有一個碾磨機以及與碾磨機相連通的物料斗，所述碾磨機通過若干豎直支撐桿設置于所述控制座上，且與所述控制單元電性連接。
8.一種如權利要求1~7中任一項所述螺旋可調振動篩分儀的篩分優化方法，其特征在于，包括如下步驟：
9.根據權利要求8所述的螺旋可調振動篩分儀的篩分優化方法，其特征在于，按照預定篩分效率標準規則進行參數約束和實時調整的方法步驟如下：
...【技術特征摘要】
1.一種螺旋可調振動篩分儀，包括控制座，所述控制座配置有外設若干物理控制按鈕和觸摸屏的控制單元、與控制單元電性連接的振動電機以及與振動電機相連接的振動篩分箱，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的螺旋可調振動篩分儀，其特征在于，在所述多分層螺旋篩分環的出料口處，所述篩分通道呈臺階狀遞減延伸，且每個所述篩分通道連接一個回收導管。
3.根據權利要求2所述的螺旋可調振動篩分儀，其特征在于，所述振動篩分箱還包括一個套設于振動調節架上的箱殼，所述箱殼下部與所述震動托盤共同圍成底部收納腔；所述篩分通道的外側與箱殼內側之間通過密封膠條擠壓密封，所述回收導管的出料口穿設所述箱殼側壁。
4.根據權利要求1所述的螺旋可調振動篩分儀，其特征在于，所述中心柱上部側壁上設置有一個托擋塊，所述托擋塊支撐于所述單管螺旋導流通道出料口的外側下部，且...
【專利技術屬性】
技術研發人員：賈祥焱，李文，李煜，楊惠雯，秦曉雷，張慶松，
申請(專利權)人：江蘇省建筑工程質量檢測中心有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。