CN104280103B - 一种煤粉称量的加样装置和加样方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种煤粉称量的加样装置和加样方法，包括加样器、煤粉装样容器和震动装置，煤粉装样容器和加样器互相匹配，使用时煤粉装样容器可以嵌套在加样器里，震动装置安装在加样器和煤粉装样容器之间。震动装置的震动频率可以调节从而控制煤粉下落速度。本发明可大大提高煤样分析的方便性、准确性，提高了称量效率，且装置成本较低，有利于市场的推广，也可为实现煤样分析加样称量的自动化提供借鉴。

Description

一种煤粉称量的加样装置和加样方法

技术领域

本发明涉及一种固体粉末称量的加样装置和加样方法，特别是涉及一种煤粉称量的加样装置和加样方法。

背景技术

目前，在进行煤样灰分、挥发分、含硫量等煤质指标的分析之前，需要对分析的煤样进行定量称量。煤样的称量一般使用药勺进行称样，加样的多少很难控制，称量效率与人的熟练程度有很大的关系，而测定煤样挥发分和含硫量时，前者的煤样称量范围为1±0.01g，后者的煤样称量范围更小(50±5mg)，由于需要称量的煤量较小，称量时难度进一步增大，很容易称量过量，人工用药勺进行加样称量效率低下，加量不容易把握，极为不便。在火电领域，煤样分析实验的密度非常高，人力称量很难满足要求，导致人工工作量巨大，效率低下。

本发明针对目前固体称量过程的效率低且不方便以及某些煤质分析称量难度较大的缺陷，提出了一种用于煤粉称量的加样装置，该装置简单实用，成本较低，可大大提高煤样分析的称量效率，也可为实现煤样分析加样称量的自动化提供借鉴。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种煤粉称量的加样装置，包括加样器和煤粉装样容器、震动装置，所述加样器两端开口，出口端孔径小于入口端孔径，所述煤粉装样容器两端开口，出口端孔径小于入口端孔径，所述加样 器和所述煤粉装样容器相匹配，所述煤粉装样容器嵌套在所述加样器内，所述煤粉装样容器入口端突出于所述加样器入口端或与所述加样器入口端平齐，所述震动装置安装在所述加样器和所述煤粉装样容器之间。本发明解决了煤粉称量过程中用药勺手工称量效率低下，加量不易把握的问题。

煤粉装样容器中放置一定量的待测煤粉，在检测过程中，与加样器、震动装置互相配合，在检测过程中只需要更换煤粉装样容器，这样就实现了不同种类、批次煤粉的分类、快速检测。煤粉装样容器与加样器均为倒漏斗结构且互相配合，在实现准确称量的基础上，防止了样品间的相互污染。同时，也方便了同一煤样的多次称量和不同煤样的切换，能够快速的准备装有样品的煤粉装样容器，只需要把装有煤样的煤粉装样容器嵌套加样器内就可以实现。

震动装置的应用，能够使得煤粉精确、快速、顺畅的下落，实现了煤粉加样的实时控制和精确控制。

加样器和煤粉装样容器、震动装置的配合使用，有效满足了煤样检测中，检测量大、批次多、精度高要求的需求。

可以同时使用多个加样装置，多个加样装置实现了单人控制，大大提高了取样效率。

进一步的，所述加样器和所述煤粉装样容器之间安装有弹性装置，所述弹性装置和所述加样器、所述煤粉装样容器相接触。弹性装置使所述加样器和所述煤粉装样容器配合更平稳，也有利于震动。

进一步的，所述震动装置是变频震动装置，所述加样器出口端设置有开关门。

震动装置是变频震动装置，其震动频率可以调节。可以通过震动装置频率的调节来控制煤粉的下落速度，不需要再加样时，关闭开关门就可以控制煤粉下落，停止加样。

进一步的，所述弹性装置为弹簧，所述开关门和所述弹簧联动，所述弹簧压缩时所述开关门关闭，所述弹簧释放时所述开关门打开。弹簧和开关门联动，在不需要继续加样时压缩弹簧即可关闭开关门，停止加样。

进一步的，所述煤粉装样容器出口端直径为0.2-1mm，有利于煤粉的顺利下落。

进一步的，所述加样器安装有加样器开关和电源盒，所述加样器开关和所述震动装置、所述弹簧、所述开关门相连接，所述电源盒和所述加样器开关相连接。加样器开关可以控制震动装置的启动、停止，并可以控制震动装置的震动频率，方便实时、精确的控制煤粉下落速度；加样器开关可以控制弹簧的压缩和释放，也可以控制开关门的开启和关闭。

进一步的，所述的煤粉称量的加样装置还包括联动装置，所述联动装置包括传感器和控制器，所述传感器安装在称量装置上，并和所述控制器相连接，所述控制器和所述开关门相连接。通过联动装置可以实现称量结束时自动关闭开关门，可以实现一人操作多个加样器，极大的提高了称量的效率，实现了称量的自动化。

进一步的，所述控制器和还和所述震动装置相连接。控制器控制震动装置在加样快达到所需量的时候降低振动频率，从而降低煤粉的下落速度，达到所需的煤粉量时，控制器关闭开关门并停止震动装置震动，使整个加样过程更精确。

进一步的，所述煤粉装样容器有出口盖和入口盖，有利于秤样前对煤粉充分摇匀。

进一步的，所述煤粉装样容器可储存用于煤质分析的0.2mm一般分析煤样100g，所述煤粉装样容器设计存储容量为可存储200g煤样。

进一步的，所述煤粉装样容器设有环状突起，所述加样器设有楔形挡板，所 述楔形挡板卡住所述环状突起，所述环状突起压缩所述弹簧。

进一步的，所述煤粉装样容器由普通的塑料材质制成。

进一步的，所述加样器和所述煤粉装样容器之间设有缓冲层。

进一步的，所述一个加样器可用于多个煤粉装样容器，有利于经常更换不同的煤样。

本发明同时提供了一种煤粉称量的加样方法，包括如下步骤：

S11、打开煤粉装样容器入口盖，盖紧煤粉装样容器出口盖，从容器入口灌入煤样样品，装样完成后盖紧煤粉装样容器入口盖；

S12、摇动煤粉装样容器将煤样充分混匀，打开煤粉装样容器出口盖；

S13、将煤粉装样容器倒立套入加样器中，使煤粉装样容器和加样器嵌套在一起；

S14、打开煤粉装样容器入口盖；

S15、调节加样器开关，将压缩的弹簧释放，打开开关门；

S16、启动加样器开关，调节震动装置的震动频率，接近称量终点时调节震动频率减小煤流的下落速度；

S17、称量完成后，关闭开关门，盖紧煤粉装样容器入口盖，倒立将煤粉装样容器(4)取出，盖紧密封煤粉装样容器出口盖。

本发明解决了煤粉称量过程中用药勺手工称量效率低下，加量不易把握的问题。

进一步的，实施所述步骤S13、S17时，保持煤粉装样容器处于倒立状态，有利于防止煤粉的洒出。

进一步的，进行另一个煤样的称量时，更换煤粉装样容器，重复步骤S11—S17。

本发明的有益效果是解决了目前固体称量过程手工加量的效率低下而且不方便的问题，以及某些煤质分析称量的量较小而导致称量难度更大的问题，提供了一种用于煤粉称量的加样装置，和现有技术相比，可以很方便的对煤粉加样过程进行控制，使煤粉顺畅的加入称量装置，而且可以精确控制加样数量的多少，大大提高煤样分析过程中加样的效率和加样的准确性、方便性，提高了煤粉称量的工作效率，同时保持避免了粉尘洒落，也避免了煤粉加样时的粉尘飞灰，保持了操作环境的清洁，有利于工作人员的身体健康；称量结束后，煤样可以储存在不同的煤粉装样容器内并用盖子盖住直接存放，避免煤粉受潮，保持了煤样的干燥，有利于煤粉长期保存；需要多次称量时只需把储存有煤粉的煤粉装样容器直接嵌套入加样器内就可以进行再次称量，而且该装置操作方便，可以单手实现称量过程，结构简单实用，成本较低，也可以一人控制多个加样器，在称量结束时自动关闭开关门，停止震动，实现煤样分析加样称量的自动化。

附图说明

图1是实施例一煤粉称量的加样装置的结构示意图

图2是实施例二煤粉装样容器的结构示意图

图3是实施例二煤粉称量的加样装置的结构示意图

标号说明：

1–加样器，2-加样器开关，3-加样器缓冲层，4-煤粉装样容器，5-煤粉样，6-震动装置，7-煤粉装样容器入口盖，8-煤粉装样容器出口盖，9-弹簧，10-电源盒，11-开关门，12-条形凸起，13-楔形挡板

具体实施方式

以下结合附图，具体说明本发明。

图1示出了本发明实施例一结构示意图，包括加样器1、煤粉加样容器4、震动装置6，煤粉装样容器4出口端孔径小于入口端孔径，方便煤粉装入和控制煤粉下落速度，加样器1和煤粉装样容器4相匹配，使用时煤粉装样容器4嵌套在加样器1内，煤粉装样容器4入口端突出于加样器1或者与加样器1平齐，震动装置6安装在加样器1和煤粉装样容器4之间，可以对出口处的煤流进行疏松，使煤粉样以均匀的速度进入称量容器内。震动装置4的震动频率可以调节，这样在接近称量终点时可调节震动频率减小煤流的下落速度。煤粉装样容器4可以有不同的形状，加样器1的外形可以有不同的形状，比如外部为圆柱形，但是加样器1和煤粉装样容器4两者要能够互相匹配，使用时可以方便的嵌套在一起。

其他实施例中，加样器1还可以设置缓冲层3，缓冲层3可减缓称量过程中加样器1的震动，防止样品的洒落，保持称量过程的稳定性。加样器1和煤粉装样容器4之间还可以安装弹性装置6，用以支持煤粉装样容器4，弹性装置6使加样器1和煤粉装样容器4配合更平稳，弹性装置6可以是弹片、弹簧9等具有弹性的部件。

其他实施例中，加样器1安装开关门11，防止煤粉洒落。

煤粉装样容器4的出口较小，直径应该在0.2-1mm，这是因为煤粉的粒度大约在0.2mm左右，开口不能太大，太大可能会使得煤粉容易漏出。煤粉装样容器4可储存用于煤质分析的0.2mm一般分析煤样大约100g左右，设计的煤粉装样容器4可以更大一些，保证有足够的存储空间，能够储存煤样大约200g左右。 一个加样器1可用于多个煤粉装样容器4。

煤粉装样容器4可以用普通的塑料材质制成，可以用于日常的煤粉储存，煤粉装样容器4有足够的空间存装煤样，且两端可以有入口盖7和出口盖8，方便在煤粉称量前对煤样进行充分的摇匀混合。

加样器1外部可以安装加样器开关2，还可以安装电源盒10，这样可以能用一只手进行称量操作。

图2示出了本发明实施例二的煤粉装样容器的结构示意图，实施例二中，煤粉装样容器4设置成了不同阶梯状，并设有环状突起12。这样可以更平稳的和加样器配合在一起。

图3示出了本发明实施例二煤粉称量的加样装置的结构示意图，震动装置6安装在煤粉装样容器4和加样器1之间，加样器1设置有缓冲层3，并设有楔形挡板13，加样器1和煤粉装样容器4之间设有弹簧9，弹簧9底部可以固定在加样器1上，顶部不固定，嵌套时，环状突起12压缩弹簧9，楔形挡板13可控制弹簧9的弹性振幅，为防止压缩弹簧9在释放的过程中煤粉溅出，弹簧9弹性振幅较小，弹簧9还设置成与开关门11实现联动，弹簧9压缩时时开关门11关闭，释放时开关门11打开，煤粉装样容器4压缩弹簧9后，煤粉装样容器4的出口能与开关门11紧密接触，这样在称量结束时将煤粉装样容器4轻轻压入加样器1即可关闭开关门11，加样器1的外部还设置有加样器开关2和电源盒10，加样器开关2控制震动装置6开启、关闭以及调节震动频率，也可以调节弹簧9释放，称量前，把煤粉装样容器4嵌套入加样器1，调节加样器开关2，将压缩的弹簧9释放，开关门11就可以打开。实施例二实现了用一只手进行称量操作，使称量过程方便简单，容易控制。

在其他实施例中，所述煤粉称量的加样装置还包括一个联动装置，所述联动装置包括传感器和控制器，传感器安装在称量装置上，并和控制器相连接，所述控制器和所述开关门11相连接，当添加的煤样接近需要称量的重量时，传感器向控制器发出信号，控制器指令开关门关闭，停止加样。

控制器还可以和振动装置相连接，当添加的煤样接近需要称量的重量时，传感器向控制器发出信号，控制器指令震动装置6调整振动频率，减小煤样下落速度，添加的煤样达到所需称量的重量时，重力传感器向控制器发出信号，控制器指令开关门11关闭，并指令震动装置6停止震动。

下面说明本发明方法各个步骤：

S11、打开煤粉装样容器入口盖7，盖紧煤粉装样容器出口盖8，从煤粉装样容器4入口灌入煤样样品，装样完成后盖紧煤粉装样容器入口盖7；

盖紧煤粉装样出口盖8后加入煤样样品，装样完成后盖紧煤粉装样容器入口盖7，防止煤粉洒落。

S12、摇动煤粉装样容器4将煤样充分混匀，打开煤粉装样容器出口盖8；

煤样称量前，盖紧煤粉装样出口盖8和煤粉装样容器入口盖7，充分混匀煤样，有利于更精确地测量煤样，充分混匀后打开煤粉装样容器出口盖8，由于压力差煤粉样不会流出。

S13、将煤粉装样容器4倒立套入加样器1中，使煤粉装样容器4和加样器1嵌套在一起；

嵌套时，将煤粉装样容器4和加样器1倒立，煤粉装样容器4出口端朝上套入加样器1，可以防止煤粉洒落，保持清洁。

S14、打开煤粉装样容器入口盖7；

S15、调节加样器开关2，将压缩的弹簧9释放，打开开关门11；

S16、启动加样器开关2，调节震动装置6的震动频率，接近称量终点时调节震动频率减小煤流的下落速度；

S17、称量完成后，关闭开关门11，盖紧煤粉装样容器入口盖7，倒立将煤粉装样容器4取出，盖紧密封煤粉装样容器出口盖8。

本发明解决了煤粉称量过程中用药勺手工称量效率低下，加量不易把握的问题。

进一步的，实施所述步骤S13、S17时，保持煤粉装样容器4处于倒立状态，防止煤粉的溢出。

进一步的，进行另一个煤样的称量时，更换煤粉装样容器4，重复步骤S11—S17。

进一步的，储存煤样时，煤粉装样容器4入口朝下倒立储存。

本领域普通技术人员应该明白，上述实施例只是本发明优选的具体实施方式，作为原则，本发明应该具备加样器、煤粉装样容器和振动装置，在本发明的指引下，本领域普通技术人员可以采用其它实施方式，并且可以在不脱离本发明范围的情况下对结构进行改变。本发明提供的实施例并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求确定的保护范围内，同时本发明还可以广泛应用在粉末、微颗粒物质称量加样过程中。

Claims (9)

1.一种煤粉称量的加样装置，其特征在于，包括加样器(1)和煤粉装样容器(4)、震动装置(6)，所述加样器(1)两端开口，出口端孔径小于入口端孔径，所述煤粉装样容器(4)两端开口，出口端孔径小于入口端孔径，所述加样器(1)和所述煤粉装样容器(4)相匹配，所述煤粉装样容器(4)嵌套在所述加样器(1)内，所述煤粉装样容器(4)入口端突出于所述加样器(1)入口端或与所述加样器(1)入口端平齐，所述震动装置(6)安装在所述加样器(1)和所述煤粉装样容器(4)之间，所述震动装置(6)是变频震动装置，所述加样器(1)出口端设置有开关门(11)。

2.根据权利要求1所述的煤粉称量的加样装置，其特征在于，所述加样器(1)和所述煤粉装样容器(4)之间安装有弹性装置，所述弹性装置和所述加样器(1)、所述煤粉装样容器(4)相接触。

3.根据权利要求2所述的煤粉称量的加样装置，其特征在于，所述弹性装置为弹簧(9)，所述开关门(11)和所述弹簧(9)联动，所述弹簧(9)压缩时所述开关门(11)关闭，所述弹簧(9)释放时所述开关门(11)打开。

4.根据权利要求1或2所述的煤粉称量的加样装置，其特征在于，所述煤粉装样容器(4)出口端直径为0.2-1mm。

5.根据权利要求3所述的煤粉称量的加样装置，其特征在于，所述加样器(1)安装有加样器开关(2)和电源盒(10)，所述加样器开关(2)和所述震动装置(6)、所述弹簧(9)、所述开关门(11)相连接，所述电源盒(10)和所述加样器开关(2)相连接。

6.根据权利要求5所述的煤粉称量的加样装置，其特征在于，还包括联动装置，所述联动装置包括传感器和控制器，所述传感器安装在称量装置上，并和所述控制器相连接，所述控制器和所述开关门(11)相连接。

7.根据权利要求6所述的煤粉称量的加样装置，其特征在于，所述控制器和还和所述震动装置(6)相连接。

8.根据权利要求7所述的煤粉称量的加样装置，其特征在于，所述煤粉装样容器(4)设有环状突起(12)，所述加样器(1)设有楔形挡板(13)，所述楔形挡板(13)卡住所述环状突起(12)，所述环状突起(12)压缩所述弹簧(9)，所述煤粉装样容器(4)有出口盖(8)和入口盖(7)，所述加样器(1)和所述煤粉装样容器(4)之间设有缓冲层(3)。

9.基于权利要求8的一种煤粉称量的加样方法，其特征在于，包括如下步骤：

S11、打开煤粉装样容器入口盖(7)，拧紧煤粉装样容器出口盖(8)，从煤粉装样容器(4)入口灌入煤样样品，装样完成后盖紧煤粉装样容器入口盖(7)；

S12、摇动煤粉装样容器(4)将煤样充分混匀，打开煤粉装样容器出口盖(8)；

S13、将煤粉装样容器(4)倒立套入加样器(1)中，使煤粉装样容器(4)和加样器(1)嵌套在一起；

S14、打开煤粉装样容器入口盖(7)；

S15、调节加样器开关(2)，将压缩的弹簧(9)释放，打开开关门(11)；

S16、启动加样器开关(2)，调节震动装置(6)的震动频率，接近称量终点时调节震动频率减小煤流的下落速度；

S17、称量完成后，关闭开关门(11)，盖紧煤粉装样容器入口盖(7)，倒立将煤粉装样容器(4)取出，盖紧密封煤粉装样容器出口盖(8)。