颗粒抗压强度测试仪是一种专门用于测定颗粒状物料(如催化剂、药丸、化肥、陶瓷粉末、食品颗粒、煤球等)单颗粒或堆积颗粒在受压状态下的破碎强度、弹性模量及力学性能的精密检测设备。该仪器广泛应用于化工、制药、材料科学、矿业、食品加工及科研院校等领域,为产品质量控制、配方优化及工艺改进提供关键力学参数。
设备工作原理基于精密力传感器与位移传感器的同步采集,通过伺服电机驱动压头(通常为平面或球面探头)以恒定速率(如0.1–5 mm/min)压缩单颗或多颗颗粒样品,实时记录施加力与颗粒变形量的关系曲线。当颗粒达到极限承载能力时发生破裂,仪器自动记录峰值压力(单位:N或MPa),并可计算破碎强度(如压碎力/投影面积)及韧性指数。部分高d型号支持动态循环加载,模拟实际工况下的疲劳特性。
一、测试前准备(通用)
1.仪器点检
设备放置在水平稳固操作台,调平底部脚垫,机身无晃动。
检查220V接地电源、传感器信号线、上下压头无松动、无划痕、无颗粒残渣。
清理压盘、压头:毛刷+无尘布擦净粉尘、碎颗粒,避免受力偏移。
确认打印机纸、U盘(数据导出)就位。
2.开机预热
接通电源,打开机身电源开关,仪器自动自检。
恒温恒湿环境(23±2℃,湿度<60%)预热10–15min,保证传感器稳定。
电动机型进入触摸屏主界面,执行机械回零+力值清零;手动款按清零键,显示屏归零。
3.样品制备(国标强制要求)
取样:四分法缩分,标准筛筛分单一粒径完整颗粒,剔除开裂、缺角、空心次品。
数量:单次测试≥30粒,肥料/催化剂常规测50粒,数据更稳定。
干燥平衡:易吸湿物料(化肥、树脂颗粒)提前恒温干燥冷却至室温;药片、分子筛常温平衡。
尺寸记录:球形记录直径,柱状记录外径,用于换算抗压强度MPa。
二、电动全自动测试仪操作(触摸屏机型,车间常用)
步骤1:参数设置
新建试验方案,输入样品名称、批次、粒径、测试数量。
设置加载速度:国标推荐5mm/min;软颗粒3mm/min,硬质陶瓷/催化剂10mm/min,严禁过快冲击。
保护参数:设定最大力值、停机回位、破碎自动停止,开启峰值自动锁定。
步骤2:单粒放置
上压头自动抬升至安全高度,将单颗颗粒精准放在下压盘圆心。
球形颗粒防止滚动;柱状颗粒垂直放置,保证轴向受压;药片区分径向/轴向。
颗粒偏心、倾斜一律作废重测。
步骤3:启动测试
点击「开始测试」,上压头匀速下行,实时显示力值、位移曲线。
颗粒瞬间破碎时,仪器自动捕捉峰值力,压头立即自动上升复位,保存该粒数据。
观察曲线:力值骤降为真实破碎;平缓下滑为颗粒打滑,该数据剔除。
步骤4:连续批量测试
清理压盘碎渣,放入下一颗,重复放置→启动流程,直至测满设定粒数。
步骤5:数据统计与输出
全部测试完成,系统自动计算:单粒破碎力、平均抗压碎力、最大值、最小值、标准差。
换算抗压强度:σ=SF maxF max=破碎峰值力(N)S=颗粒受压接触面积(mm²),结果单位MPa。
操作:屏幕保存、U盘导出、打印纸质试验报告。
三、手动手摇款测试仪操作(实验室小型台式)
逆时针旋转手轮,将上加压杆抬至高位,按清零键,力值显示0.00N。
单粒放压盘中心,缓慢摇动手轮使压头靠近颗粒,按下峰值保持键(指示灯亮)。
匀速顺时针缓慢加压,力度均匀,禁止猛摇冲击。
颗粒破碎瞬间停止转动,屏幕锁定破碎最大力,记录数值。
逆时针抬升压头,毛刷清理残渣,按峰值解除键,再次清零,测试下一粒。
全部测完手动计算平均值、标准差。
四、测试后清洁与标准关机流程
全部数据保存、打印完成,清理上下压头、托盘全部碎颗粒,毛刷+无尘布擦拭。
电动机型:点击「回原点」,压头回到安全高位。
关闭仪器软件界面,关闭机身电源开关,拔下电源插头。
短期使用:防尘布遮盖;长期停机(>3天)拆下压头单独存放,防潮防尘。
五、关键操作禁忌与误差控制要点
严禁超载:颗粒预估破碎力不可超过仪器量程80%,超量程立即停机,防止传感器永9损坏。
禁止偏心测试:颗粒偏离中心,结果偏大/离散度高,不符合国标。
加载速度恒定:速度忽快忽慢会造成数据波动;手动款匀速施压,避免冲击。
潮湿样品直接测试会软化颗粒,强度偏低,必须干燥平衡。
测试中禁止触碰传感器、压头,手不要伸入压头运动区间,防止夹手。
出现打滑、假破碎数据,必须剔除,不可计入平均值。
六、日常简易维护
每班:清理压盘碎料,检查压头有无磨损、变形;
每周:检查传感器接线,校准零点;
每月:全面清洁机身,给升降丝杆少量润滑硅油;
每季度:外校力值精度,保证符合±0.5%精度要求。
