專利名稱：可實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)測(cè)量的檢測(cè)球的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及球磨機(jī)，尤其是一種球磨機(jī)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
球磨機(jī)在上述工業(yè)領(lǐng)域中的使用已經(jīng)有很長的一段時(shí)期，但是其功耗高產(chǎn)能低的問題一直沒有得到很好的解決，球磨介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律也沒有很明確的被揭示出來，粉磨作業(yè)各項(xiàng)工作參數(shù)的設(shè)定也沒有準(zhǔn)確而統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。解決這些問題的新思路、新方法不斷的被提出，如改變襯板的形狀，改變球磨介質(zhì)的大小配比，改變裝填率和轉(zhuǎn)速率等一系列措施，雖然球磨機(jī)的某些指標(biāo)在一定程度上得到了改善，但是根本的問題并沒有得到本質(zhì)上的解決，其中一個(gè)重要原因，是缺乏有效的檢測(cè)裝備，無法對(duì)不同參數(shù)產(chǎn)生的不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行觀察和分析，所以進(jìn)行相關(guān)理論的研究就缺少了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的支撐，故而無法得到新的理論。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有球磨機(jī)無法有效獲得介質(zhì)工作狀態(tài)的不足，本發(fā)明提供一種能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)介質(zhì)工作狀態(tài)、實(shí)用性良好的可實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)測(cè)量的檢測(cè)球。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種可實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)測(cè)量的檢測(cè)球，所述檢測(cè)球包括上半球和下半球，所述上半球和下半球連接，所述上半球和下半球之間設(shè)有由溫度氣壓傳感器、磁阻傳感器、三維加速度傳感器和三軸佗螺儀組成的數(shù)據(jù)采集模塊；數(shù)據(jù)保存模塊與上半球之間設(shè)有由控制器組成的單片機(jī)控制模塊，所述單片機(jī)控制模由晶體振蕩器及電源開關(guān)構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)。進(jìn)一步，所述單片機(jī)控制模塊與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、RS232接口和通信指示燈連接。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為球磨介質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)獲取裝置主要包括三個(gè)主要部分，首先是檢測(cè)球數(shù)據(jù)采集模塊，此模塊通過MEMS慣性器件實(shí)現(xiàn)獲取介質(zhì)在運(yùn)動(dòng)時(shí)的三軸加速度、三軸角速度、三軸磁分量、溫度、氣壓等數(shù)據(jù)功能，其次是檢測(cè)球數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，此模塊可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)功能，最后是控制模塊，此模塊通過編寫好的程序控制數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)保存，同時(shí)此模塊外擴(kuò)展RS232通信接口和通信指示燈，這樣可以便于將保存到存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)中分析處理，以獲得介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的功能。本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)介質(zhì)工作狀態(tài)(空間位置、三軸速度與加速度)、實(shí)用性良好。


圖I是可實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)測(cè)量的檢測(cè)球的正面圖。圖2是可實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)測(cè)量的檢測(cè)球的背面圖。圖3是檢測(cè)球的電路硬件結(jié)構(gòu)框圖。
圖4是檢測(cè)求的電路硬件原理圖。圖5是運(yùn)動(dòng)測(cè)量單元的結(jié)構(gòu)框。圖6是以檢測(cè)球?yàn)橹黧w的載體坐標(biāo)系和以球磨機(jī)筒體為中心固定不動(dòng)的球狀測(cè)量坐標(biāo)系的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
參照?qǐng)DI 圖6，一種可實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)測(cè)量的檢測(cè)球，具有上半球I、下半球2，上下半球通過螺紋連接與卡口固定，上下半球之間設(shè)有由溫度氣壓傳感器3、磁阻傳感器5、三維加速度傳感器6和三軸佗螺儀7組成的數(shù)據(jù)采集模塊；數(shù)據(jù)保存模塊與上半球之間設(shè)有由控制器8組成的單片機(jī)控制模塊，該模塊由晶體振蕩器及電源開關(guān)構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)；控制模塊外擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器12、RS232接口 11、通信指示燈9，這樣便于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)以及將數(shù)據(jù)發(fā)送至上機(jī)機(jī)相應(yīng)軟件中進(jìn)行處理，檢測(cè)球內(nèi)部各模塊間通過IIC總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、由5V鋰電池4供電。運(yùn)動(dòng)測(cè)量單元的結(jié)構(gòu)框如圖5如下所示。在測(cè)量系統(tǒng)中，有如圖6所示的以檢測(cè)球?yàn)橹黧w的載體坐標(biāo)系(b系,XbYbZb軸)和以球磨機(jī)筒體為中心固定不動(dòng)的球狀測(cè)量坐標(biāo)系(P系，XpYpZp軸),而從b系至p系的轉(zhuǎn)換關(guān)系可通過以下順序的三次旋轉(zhuǎn)得到
xPyPzP >x'y'zXSr ubybzb通過上述的轉(zhuǎn)換關(guān)系，即
X6I I 0 0 cos 0 0 -sin^ cosy/ sin ^ 0 xpJ6 = 0 cosy sin/ 0 10 -sin ^ cosy 0 yp zbJ 0 -sin, cosf sin ^ 0 cos ^ 0 0 I zp即有yb =T yp
3」l3_從載體坐標(biāo)軸到測(cè)量坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)換的方向余弦矩陣T為捷聯(lián)矩陣，通過解算更新捷聯(lián)矩陣T，便可得到每一步長兩坐標(biāo)系之間的映射關(guān)系。介質(zhì)在筒體內(nèi)部作空間三維運(yùn)動(dòng)，根據(jù)空間三維運(yùn)動(dòng)分解可將介質(zhì)在筒體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)分解為空間直線運(yùn)動(dòng)和空間轉(zhuǎn)動(dòng)，由牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程及能量方程可知
空間直線運(yùn)動(dòng)時(shí)有
權(quán)利要求
1.一種可實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)測(cè)量的檢測(cè)球，其特征在于所述檢測(cè)球包括上半球和下半球，所述上半球和下半球連接，所述所述上半球和下半球之間設(shè)有由溫度氣壓傳感器、磁阻傳感器、三維加速度傳感器和三軸佗螺儀組成的數(shù)據(jù)采集模塊；數(shù)據(jù)保存模塊與上半球之間設(shè)有由控制器組成的單片機(jī)控制模塊，所述單片機(jī)控制模由晶體振蕩器及電源開關(guān)構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求I所述的可實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)測(cè)量的檢測(cè)球，其特征在于所述單片機(jī)控制模塊與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、RS232接口和通信指示燈連接。
全文摘要
一種可實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)測(cè)量的檢測(cè)球，包括上半球和下半球，所述上半球和下半球連接，所述所述上半球和下半球之間設(shè)有由溫度氣壓傳感器、磁阻傳感器、三維加速度傳感器和三軸佗螺儀組成的數(shù)據(jù)采集模塊；數(shù)據(jù)保存模塊與上半球之間設(shè)有由控制器組成的單片機(jī)控制模塊，所述單片機(jī)控制模由晶體振蕩器及電源開關(guān)構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)。本發(fā)明提供一種能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)介質(zhì)工作狀態(tài)、實(shí)用性良好的可實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)測(cè)量的檢測(cè)球。
文檔編號(hào)G01D21/02GK102749099SQ20121015944
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者劉軍德, 孫毅 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)