CN101776625B - 灰熔融性测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灰熔融性测试仪，包括高温炉、灰锥托板、石墨杯、取像机构以及控制机构，所述高温炉内设有刚玉管，所述灰锥托板和石墨杯均放置于刚玉管内，所述灰锥托板包括由上至下依次排列的两块以上托板体，所述托板体上开设有一个以上用来放置灰锥的灰锥孔。本发明提供一种结构简单紧凑、成本低廉、自动化程度高、整机效率高的灰熔融性测试仪。

Description

灰熔融性测试仪

技术领域

本发明主要涉及到煤样测定设备领域，特指一种用于煤灰的测定设备。

背景技术

煤灰的熔融特性直接关系到电厂锅炉是否结渣(俗称结焦)及其严重程度，因而它对锅炉的安全、经济运行关系极大。现有技术中，一般采用灰熔融性测试仪对煤样进行灰熔融性进行测定。目前，现有的灰熔融性测试仪包括高温炉、灰锥托板、石墨杯、取像机构以及控制机构，将待测煤样的灰锥放置于灰锥托板上，在高温炉内完成加热，通过取像机构采集灰锥在各个温度下的图像信号，从而自动或人工判断出煤样四个热症熔融温度，完成对煤灰的熔融性测定。现有结构的不足就在于：1、灰锥托板均采用单层结构，由于结构限制，一次只能进行四个或五个灰锥的测定，而进行一次灰熔融性测试往往需要3.5小时，耗时很长，因此效率比较低；2、当灰锥在高温下处于熔融状态后，会顺着灰锥托板侧面流下，使灰锥托板与其它相连部件粘接在一起，不便于处理；3、送取样均是通过人工来完成，效率十分低下；4、送取样均在高温炉内或靠近高温炉炉口的位置上完成，容易造成人身伤害。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、成本低廉、自动化程度高、整机效率高的灰熔融性测试仪。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。

一种灰熔融性测试仪，包括高温炉、灰锥托板、石墨杯、取像机构以及控制机构，所述高温炉内设有刚玉管，所述灰锥托板和石墨杯均放置于刚玉管内，其特征在于：所述灰锥托板包括由上至下依次排列的两块以上托板体，所述托板体上开设有一个以上用来放置灰锥的灰锥孔。

作为本发明的进一步改进：

所述取像机构包括图像采集装置以及可同时观察到两块以上托板体上灰锥的摄像取像管，所述摄像取像管一端与图像采集装置相连，所述摄像取像管的另一端与刚玉管相连。

所述刚玉管上与摄像取像管对称的位置处连接有一观察取像管。

所述托板体的底部设有一根以上的支撑柱，所述托板体的顶面上设有与支撑柱配合的支撑柱固定孔。

所述托板体顶面沿着板体边缘开设有一条以上的防溢槽。

所述高温炉的下方设有箱体，所述箱体内装设有自动送样机构，所述自动送样机构包括送样杆、升降驱动组件和平移驱动组件，所述送样杆固定于升降驱动组件上，所述升降驱动组件固定于平移驱动组件上，所述高温炉上开设的供送样杆出入的送样口位于刚玉管正下方，所述箱体顶部开设有供送样杆出入的取样口。

所述平移驱动组件包括平移机架以及固定于平移机架上的平移驱动丝杆、平移驱动电机以及平移驱动螺母，所述平移驱动螺母套设于平移驱动丝杆上，所述平移驱动电机的输出端通过传动机构与平移驱动丝杆相连，所述升降驱动组件连接于平移驱动螺母上。

所述升降驱动组件还与一平移滑块相连，所述平移滑块滑设于平移导轴上，所述平移导轴固定于平移机架上。

所述升降驱动组件包括升降底板、升降机架以及固定于升降机架上的升降基准板、升降驱动丝杆、升降驱动螺母、升降驱动电机，所述升降驱动螺母套设于升降驱动丝杆上，所述升降驱动电机的输出端通过传动机构与升降传动丝杆相连，所述升降机架固定于升降底板上，所述升降底板固定于平移驱动螺母上，所述升降基准板固定于升降驱动螺母上，所述送样杆固定于升降基准板上。

所述升降基准板的一端上开设有导向孔，导向孔套设于升降导轴上，所述升降导轴固定于升降机架上。

与现有技术相比，本发明的优点就在于：

1、本发明中的灰锥托板，采用多层灰锥托板的设计，充分利用高温炉内高度方向上的空间，布置多层灰锥同时进行测定，在同等的时间下，每批次可做样数量成倍增长，大大提高了整机效率。

2、本发明的灰锥托板上设有防溢槽，可将熔融状态下流动的灰锥导入并存储于防溢槽内，不会从灰锥托板的周侧流出，避免了与其它相连部件粘接在一起。

3、本发明的灰熔融性测试仪，结构简单紧凑、成本低廉，在高温炉的底部设有自动送取样机构，通过该自动送取样机构就可以完成整个送样、取样的过程，大大降低了劳动程度，提高了整机运行的可靠性、精确性和效率。本发明通过自动送取样机构将灰锥托板带出高温炉外，经取样口将灰锥在常温环境中取下，避免了高温炉中取样的高温影响，提高了整机的安全性，方便了用户的操作。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明在应用实例中处于送样状态时的结构示意图；

图3是本发明在应用实例中处于取样状态时的结构示意图；

图4是本发明中取像机构的结构示意图；

图5是本发明中灰锥托板的结构示意图。

图例说明

1、高温炉；2、灰锥托板；201、托板体；202、支撑柱；203、支撑柱固定孔；204、防溢槽；205、定位槽；206、灰锥孔；3、石墨杯；4、刚玉管；5、摄像取像管；6、送样口；7、平移机架；8、平移驱动丝杆；9、平移驱动电机；10、平移滑块；11、平移驱动螺母；12、平移导轴；13、取样平移定位装置；14、送样平移定位装置；15、升降机架；16、升降底板；17、升降基准板；18、升降驱动丝杆；19、升降驱动螺母；20、升降驱动电机；21、送样杆；22、升降导轴；23、位置传感器；24、取样口；25、箱体；26、灰锥；27、控制机构；28、耐热保温材料；29、石墨粒；30、图像采集装置；31、观察取像管；32、测温孔；33、嵌套凸台；34、旋转机构。

具体实施方式

以下将结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步详细说明。

如图1、图2、图3和图5所示，本发明的灰熔融性测试仪，包括高温炉1、灰锥托板2、石墨杯3、取像机构以及控制机构27，高温炉1内设有刚玉管4，灰锥托板2和石墨杯3均放置于刚玉管4内，灰锥托板2位于石墨杯3的上方，灰锥托板2包括由上至下依次排列的两块以上托板体201，托板体201上开设有一个以上用来放置灰锥26的灰锥孔206，石墨杯3内可装设石墨粒29，用来保持灰熔融性测试仪工作时燃烧炉内的弱还原气氛。在两块以上托板体201中，除了位于最底部的托板体201外，其余每个托板体201的底部均设有一根以上的支撑柱202；除了位于最顶部的托板体201外，其余每个托板体201的顶面上均设有与支撑柱202配合的支撑柱固定孔203，本实施例以两个托板体201为例，两个托板体201之间通过支撑柱202和支撑柱固定孔203配合连接，保证其稳定可靠，支撑柱202的长度大于待测样灰锥26的高度。本实施例中，托板体201顶面沿着板体边缘开设有一条以上的防溢槽204，灰锥26处于熔融状态并变成流体后会流入到防溢槽204内，可防止其顺着托板体201周侧流出，与其它部件粘接在一起。托板体201上开设有一个以上的定位槽205，按照定位槽205的位置将本发明的灰锥托板2装入灰熔融性测试仪中，保证灰熔融性测试仪取像到位。

参见图4，取像机构位于刚玉管4的外侧，取像机构包括图像采集装置30以及可同时观察到两块以上托板体201上灰锥26的摄像取像管5。本实施例中，摄像取像管5为矩形截面，即摄像取像管5截面的长度应大于灰锥托板2整体高度与一个灰锥26高度之和。摄像取像管5一端与图像采集装置30相连，图像采集装置30通过摄像取像管5进行实时摄像，摄像取像管5的另一端通过嵌套凸台33与刚玉管4相连。刚玉管4上与摄像取像管5对称的位置处连接有一观察取像管31，方便人工进行观察。刚玉管4上还开设有两个测温孔32，便于检测上下两层灰锥托板2上灰锥26所处空间的温度。

本实施例中，高温炉1的下方设有箱体25，箱体25内装设有自动送样机构，自动送取样机构安装于高温炉1下方的箱体25中，高温炉1上开设的送样口6位于刚玉管4正下方，箱体25顶部开设有取样口24。本实施例中，取样口24位于高温炉1的外侧。

本发明中自动送取样机构包括送样杆21、升降驱动组件和平移驱动组件，平移驱动组件包括平移机架7以及固定于平移机架7上的平移驱动丝杆8、平移驱动电机9以及平移驱动螺母11，平移驱动螺母11套设于平移驱动丝杆8上，平移驱动电机9的输出端通过皮带传动机构与平移驱动丝杆8相连。升降驱动组件连接于平移驱动螺母11上，升降驱动组件的底端还与一平移滑块10相连，该平移滑块10滑设于平移导轴12上，保证升降驱动组件在平移驱动电机9的驱动下沿着水平方向做平移运动。在平移机架7上设有取样平移定位装置13和送样平移定位装置14，取样平移定位装置13和送样平移定位装置14均可采用位置传感装置，当平移驱动螺母11运动到取样平移定位装置13时，开始进行取样操作；当平移驱动螺母11运动到送样平移定位装置14时，开始进行送样操作。

升降驱动组件包括升降底板16、升降机架15以及固定于升降机架15上的升降基准板17、升降驱动丝杆18、升降驱动螺母19、升降驱动电机20，升降驱动螺母19套设于升降驱动丝杆18上，升降驱动电机20的输出端通过皮带传动机构与升降传动丝杆18相连，升降机架15固定于升降底板16上，升降底板16固定于平移驱动螺母11上，升降基准板17固定于升降驱动螺母19上，送样杆21固定于升降基准板17上，送样杆21的上部填充有耐热保温材料28。该升降基准板17的一端上开设有导向孔，导向孔套设于升降导轴22上，保证升降基准板17在升降驱动电机20的驱动下沿着垂直于水平的方向做升降运动。沿着升降驱动螺母19的运动方向，在升降机架15上设有三个位置传感器23，分别用来对升降驱动螺母19所处低位置、中位置、高位置进行位置判断。

工作时，首先将待测样放到灰锥托板2上，在取样口24将灰锥托板2放置于送样杆21上，此时升降驱动组件处于中位置处。升降驱动组件带动送样杆21向下运动，当位置传感器23检测到升降驱动组件已带动送样杆21降下到达低位置处时，控制机构27控制平移驱动组件带动升降驱动组件移动到送样口6的正下方。到达预定位置后，送样平移定位装置14发出指令给控制机构27，控制机构27控制升降驱动组件推动送样杆21上升，位置传感器23检测到升降驱动组件已带动送样杆21升到高位置处时，升降驱动组件停止，完成送样。取样过程与送样过程相反，在此不再赘述。

本实施例可进一步增加送样杆21的旋转机构34，使灰锥托板2绕中心轴匀速旋转，图像采集装置30可对每个通过摄像取像管5口的灰锥26进行取像，既满足所有灰锥26取像的要求，又能使摄像取像管5口的截面积尽可能的小，减少热气的散失。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种灰熔融性测试仪，包括高温炉(1)、灰锥托板(2)、石墨杯(3)、取像机构以及控制机构(27)，所述高温炉(1)内设有刚玉管(4)，所述灰锥托板(2)和石墨杯(3)均放置于刚玉管(4)内，其特征在于：所述灰锥托板(2)包括由上至下依次排列的两块以上托板体(201)，所述托板体(201)上开设有一个以上用来放置灰锥(26)的灰锥孔(206)；所述取像机构包括图像采集装置(30)以及可同时观察到两个以上托板体(201)上灰锥(26)的摄像取像管(5)，所述摄像取像管(5)一端与图像采集装置(30)相连，所述摄像取像管(5)的另一端与刚玉管(4)相连。

2.根据权利要求1所述的灰熔融性测试仪，其特征在于：所述刚玉管(4)上与摄像取像管(5)对称的位置处连接有一观察取像管(31)。

3.根据权利要求1所述的灰熔融性测试仪，其特征在于：所述托板体(201)的底部设有一根以上的支撑柱(202)，所述托板体(201)的顶面上设有与支撑柱(202)配合的支撑柱固定孔(203)。

4.根据权利要求1所述的灰熔融性测试仪，其特征在于：所述托板体(201)顶面沿着板体边缘开设有一条以上的防溢槽(204)。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的灰熔融性测试仪，其特征在于：所述高温炉(1)的下方设有箱体(25)，所述箱体(25)内装设有自动送样机构，所述自动送样机构包括送样杆(21)、升降驱动组件和平移驱动组件，所述送样杆(21)固定于升降驱动组件上，所述升降驱动组件固定于平移驱动组件上，所述高温炉(1)上开设的供送样杆(21)出入的送样口(6)位于刚玉管(4)正下方，所述箱体(25)顶部开设有供送样杆(21)出入的取样口(24)。

6.根据权利要求5所述的灰熔融性测试仪，其特征在于：所述平移驱动组件包括平移机架(7)以及固定于平移机架(7)上的平移驱动丝杆(8)、平移驱动电机(9)以及平移驱动螺母(11)，所述平移驱动螺母(11)套设于平移驱动丝杆(8)上，所述平移驱动电机(9)的输出端通过传动机构与平移驱动丝杆(8)相连，所述升降驱动组件连接于平移驱动螺母(11)上。

7.根据权利要求6所述的灰熔融性测试仪，其特征在于：所述升降驱动组件还与一平移滑块(10)相连，所述平移滑块(10)滑设于平移导轴(12)上，所述平移导轴(12)固定于平移机架(7)上。

8.根据权利要求6所述的灰熔融性测试仪，其特征在于：所述升降驱动组件包括升降底板(16)、升降机架(15)以及固定于升降机架(15)上的升降基准板(17)、升降驱动丝杆(18)、升降驱动螺母(19)、升降驱动电机(20)，所述升降驱动螺母(19)套设于升降驱动丝杆(18)上，所述升降驱动电机(20)的输出端通过传动机构与升降传动丝杆(18)相连，所述升降机架(15)固定于升降底板(16)上，所述升降底板(16)固定于平移驱动螺母(11)上，所述升降基准板(17)固定于升降驱动螺母(19)上，所述送样杆(21)固定于升降基准板(17)上。

9.根据权利要求8所述的灰熔融性测试仪，其特征在于：所述升降基准板(17)的一端上开设有导向孔，导向孔套设于升降导轴(22)上，所述升降导轴(22)固定于升降机架(15)上。

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