CN103575854A - 适运水分极限流盘测试仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种适运水分极限流盘测试仪,用于加工和检测航海运输货物样品的适运水份极限,其包括底座、流盘和料钵,流盘安装在底座上,料钵放置在流盘上,还包括施压装置、滑动装置和转动装置,施压装置和滑动装置滑动配合,转动装置跟流盘转动配合,该方案采用机械自动控制原理,设置施压装置实现对样品的自动施压,滑动装置用来控制施压装置的施压位置,转动装置控制流盘转动位置,他们整体上实现了发明的自动精确施压。
Description
技术领域
本发明涉及一种水分测试仪,具体来说是海运货物适运水分极限流盘测试仪。
背景技术
航海运输中,对于散装货物,尤其是粉末状矿物来说,水分含量对运输的安全性带来很大影响。比如,对于铁精矿、铜精矿、镍精矿等大多数精矿及煤炭来说,他们内部水分含量过高,会使货物产生流态化现象,造成货物移动,最终可能导致船毁人亡,因此在散装货物装船之前,需要检测货物适运水分极限TML(Trancportable misture limit),确定其是否适合航运标准。
目前,主要是通过流盘测试仪对货物的TML进行检测,传统的流盘测试仪主要组成部分为减速电机、流盘、捣棒和计数器,其主要是人工对检测样品进行施压,然后让流盘做自由落体运动,再测量形变计算实验数据,其存在的不足是:人工施压难以掌握力度,会带来测试的不确定性,而且不同的矿种需要施加不同的压力,同时还要控制施压面的满覆盖,简单人工操作很难满足要求,造成实验结果产生偏差,给航海运输带来潜在的风险。
发明内容
本发明解决的技术问题是:提供一种对检测样品进行自动精确施压的适运水分极限流盘测试仪,能有效提高水分测量精度。
为了解决上述技术问题,本发明采用的方案是:一种适运水分极限流盘测试仪,包括底座、流盘和料钵,流盘安装在底座上,料钵放置在流盘上,还包括施压装置、滑动装置和转动装置,施压装置和滑动装置滑动配合,转动装置跟流盘转动配合;
和现有技术相比,该方案采用机械自动控制原理,设置施压装置实现对样品的自动施压,滑动装置用来控制施压装置的施压位置,转动装置控制流盘转动位置,他们整体上实现了发明的自动精确施压。
所述滑动装置包括滑动伺服电机、滚轴丝杠和滑块,滑动伺服电机和滚轴丝杠联动,滚轴丝杠和滑块传动;
滑动伺服电机控制灵活、精准,滚轴丝杠传动稳定、精确,整体上优化了测试仪的检测效果。
所述转动装置包括转动伺服电机和齿轮,转动伺服电机跟齿轮联动,齿轮跟流盘啮合传动;
转动伺服电机根据指令精确控制齿轮转动,齿轮通过啮合方式跟流盘传动,实现了对流盘的精确控制,整体上优化了测试仪的检测效果。
所述施压装置包括气缸、压力传感器和施压头,施压头经压力传感器安装在气缸的伸缩杆上;
施压装置通过气缸控制施压头,而且还设置压力传感器,能够有效控制压力大小,满足对不同样品进行施压的要求。
还包括控制流盘重复自由落体运动的控制装置,其固定在底座上;
样品在施压结束后,尚需要对其进行自由落体处理,该测试仪上设置自由落体控制装置,优化了测试仪的功能,简化了处理流程。
还包括防尘护罩,防尘护罩上设有触摸屏操作示教器;
增加防尘护罩,保证测试仪的清洁,防尘护罩上设置触摸屏操作示教器,对其内部装置的控制更加方便。
所述料钵为圆锥形,通过夹持装置固定在流盘上,所述气缸轴向跟料钵侧壁具有相同的斜度;
料钵通过加持装置固定在流盘上,既能够满足料钵在流盘上的稳定性,又能够根据需要,方便的将料钵拿走,料钵为圆锥形、气缸轴向跟料钵侧壁斜度相同,这样,施压头就能很好的实现对料钵内周边进行有效施压,避免施压死角存在。
所述气缸通过支架固定在滑块上;
气缸通过支架固定在滑块上,这样,可以根据需要,方便的设定气缸的位置,同时保证气缸的稳定性。
所述控制装置包括减速电机、偏心凸轮和座架,流盘通过竖轴嵌装在座架上,减速电机和偏心凸轮联动,偏心凸轮跟竖轴触动;
控制装置通过减速电机控制偏心凸轮,偏心凸轮触动流盘上的数轴,因为偏心凸轮跟数轴接触面的曲率逐渐变化,这样,数轴的上升较为平缓,较好模拟了海上运输。
附图说明
图1是本发明所述适运水分极限流盘测试仪的立体图。
图2是本发明所述适运水分极限流盘测试仪的主视图。
图3是与图2对应的俯视图。
图4是本发明中控制装置跟流盘配合的示意图。
图5是本发明中偏心凸轮驱动流盘的示意图。
图6是本发明中转动伺服电机的布置示意图。
附图中,1.底座;2.座架;3.竖轴;4.流盘;5.偏心凸轮;6.凸轮轴;7.料钵;8.联轴器;9.减速电机输出轴;10.减速电机;11.运行支架;12.滑块;13.滑动伺服电机;14.滚轴丝杠;15.夹持支架;16.气缸;17.施压头;18.夹持装置;19.压力传感器;20.转动伺服电机支架;21.转动伺服电机;22.齿轮;23伸缩杆。
具体实施方式
如图1、2和3所示,本实施例所述适运水分极限流盘测试仪包括:底座1、流盘4和料钵7,流盘4安装在底座1上,料钵7放置在流盘4上,根据需要可以将料钵7从流盘4上取下,在底座1上设置铸铁材料做成的座架2,座架2上部设置贯通的支撑管,流盘4的背部设置竖轴3,竖轴3插在支撑管内,从而实现流盘4在底座1上自转;流盘4用来放置被检测样品,具体放置方法是,将一圆锥形料钵7通过夹持装置18固定在流盘4上,料钵7开口较大一端跟流盘4接触,将样品装入料钵7内,在测试仪上设置施压装置,对样品进行施压,该施压装置包括:气缸16、压力传感器19和施压头17,施压头17通过压力传感器19安装在气缸16的伸缩杆23端部,实现对样品的施压,为了进一步提高效果,气缸16的轴向斜度跟圆锥料钵7侧边的斜度相同,这样保证了施压头17能够对料钵7侧壁附近区域的样品进行施压,不会留有死角;为了满足施压头17对样品整体区域进行施压,还设有滑动装置,其控制施压装置沿预设的位置滑动,该滑动装置包括滑动伺服电机13、滚轴丝杠14,以及滑块12,滑动伺服电机13跟滚轴丝杠14联动,控制滚轴丝杠14转动,滚轴丝杠14上设置滑块12,滚轴丝杠14转动驱动滑块12前后滑动,气缸16通过支架固定在滑块12上,该支架包括固定气缸16的夹持支架15,以及固定在滑块12上的运行支架11,夹持支架15垂直固定在运行支架11上,为了提高夹持支架15的稳固性,还可以在其上设置加强筋,这样,通过滑动伺服电机13的驱动,实现了对施压装置的滑动控制,从而根据需要调节施压头17的施压位置;为了实现全覆盖施压,还需要设置一个驱动流盘4转动的转动装置,该转动装置设置在底座1上,包括转动伺服电机21和齿轮22,转动伺服电机21跟齿轮22联动,齿轮22跟流盘4周边啮合传动,这样在转动伺服电机21的控制下,可以实现流盘4的转动,满足全覆盖施压的要求,转动伺服电机21设置在铸铁材料做成的转动伺服电机支架20内(如图6所示),转动伺服电机支架20安装在底座1上,能够根据需要移动,使齿轮22跟流盘4啮合和分离。
考虑到还需要对施压后的样品进行重复的自由落体处理,本发明还设有控制装置,其实现流盘4完成重复自由落体运动,满足对样品再处理的要求。如图4所示,该控制装置具体包括减速电机10和偏心凸轮5,偏心凸轮5安装在座架2内部,偏心凸轮5跟座架2内的竖轴3配合,如图5所示,偏心凸轮5转动,从而驱动竖轴3向上运动,这样流盘4同时向上运动,当偏心凸轮5转过最高点时,竖轴3和流盘4下落,完成自由落体运动,偏心凸轮5上安装凸轮轴6,减速电机10联动减速电机输出轴9,减速电机输出轴9和凸轮轴6通过联轴器8联动,其结构简单,运行稳定,保证检测的准确性;本发明外部设有防尘护罩,防尘护罩上设有触摸屏操作示教器,可以方便调节具体参数。
下面结合控制系统,对本发明的具体控制步骤进行说明:在施压时,首先向料钵7内添加检验样品约三分之一处,根据该样品确定施加压力大小,控制系统通过预先设置的参数控制滑动伺服电机13驱动滑块12滑动,带动气缸16精确的停在第一次施压位置,气缸16在控制系统的控制下,对样品进行施压,当压力传感器19检测到压力达到额定压力时,向控制系统发出信号,控制气缸16提起,同时,控制系统向转动伺服电机21发出运行指令,使其带动齿轮22,控制流盘4转动到下一个施压位置后停止,气缸16重复上述施压过程,对该施压位置进行施压,直到流盘4旋转一周后,完成对料钵7周边样品的施压;之后控制系统再次向滑动伺服电机13发出运行指令,控制滑块12滑动,使气缸16精确停在第二次施压位置,然后控制流盘4转动一周,完成料钵7内样品中间位置施压;之后控制系统再次控制滑动伺服电机13运行,使气缸16精确的停在第三次施压位置,然后控制转盘4转动一周,完成料钵7内样品中心位置的施压,最终实现整个样品的覆盖。
施压后,将滑块12后退到第一次施压位置,转动伺服电机21和齿轮22移开,夹持装置18打开,将料钵7拿走,减速电机10开始运行,带动偏心曲轮5转动,从而驱动竖轴3和流盘4做重复做自由落体运动,满足对样品的处理要求。
Claims (9)
1.一种适运水分极限流盘测试仪,包括底座、流盘和料钵,流盘安装在底座上,料钵放置在流盘上,其特征在于:还包括施压装置、滑动装置和转动装置,施压装置和滑动装置滑动配合,转动装置跟流盘转动配合。
2.根据权利要求1所述适运水分极限流盘测试仪,其特征在于:所述滑动装置包括滑动伺服电机、滚轴丝杠和滑块,滑动伺服电机和滚轴丝杠联动,滚轴丝杠和滑块传动。
3.根据权利要求1所述适运水分极限流盘测试仪,其特征在于:所述转动装置包括转动伺服电机和齿轮,转动伺服电机跟齿轮联动,齿轮跟流盘啮合传动。
4.根据权利要求1、2或3所述适运水分极限流盘测试仪,其特征在于:所述施压装置包括气缸、压力传感器和施压头,施压头经压力传感器安装在气缸的伸缩杆上。
5.根据权利要求1、2或3 所述适运水分极限流盘测试仪,其特征在于:还包括控制流盘重复做自由落体运动的控制装置,其固定在底座上。
6.根据权利要求1、2或3所述适运水分极限流盘测试仪,其特征在于:还包括防尘护罩,防尘护罩上设有触摸屏操作示教器。
7.根据权利要求4所述适运水分极限流盘测试仪,其特征在于:所述料钵为圆锥形,通过夹持装置固定在流盘上,所述气缸轴向跟料钵侧壁具有相同的斜度。
8.根据权利要求4所述适运水分极限流盘测试仪,其特征在于:所述气缸通过支架固定在滑块上。
9.根据权利要求5所述适运水分极限流盘测试仪,其特征在于:所述控制装置包括减速电机、偏心凸轮和座架,所述流盘通过竖轴嵌装在座架上,减速电机和偏心凸轮联动,偏心凸轮跟竖轴触动。
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