CN103575854B - 适运水分极限流盘测试仪 - Google Patents

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，它们整体上实现了发明的自动精确施压。

Description

适运水分极限流盘测试仪

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 (8)

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；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。

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。

3.  根据权利要求1或2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。

4.  根据权利要求1或2 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。

5.  根据权利要求1或2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。

6.  根据权利要求3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。

7.  根据权利要求3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。

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。