CN104458481A - 生物质颗粒燃料容重检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物质颗粒燃料领域。一种生物质颗粒燃料容重检测仪，包括机架、以及设置于机架的量桶、将生物质颗粒燃料加入到量桶内的加料斗、测量输入到量桶内的生物质颗粒燃料重量的称重传感器和驱动所述量桶振动的振动器，所述加料斗转动连接于所述机架。本发明旨在提供一种检测时能够不产生多余的物料、对物料进行回收时方便的生物质颗粒燃料容重检测仪，解决了现有的生物质颗粒燃料容重检测仪所存在的会产生多余的物料、物料回收时不便的问题。

Description

生物质颗粒燃料容重检测仪

技术领域

  本发明涉及生物质颗粒燃料领域，尤其涉及一种生物质颗粒燃料容重检测仪。

背景技术

生物质燃料是由秸秆、稻草、稻壳、花生壳、玉米芯、油茶壳、棉子壳等经过加工产生的块状环保新能源。与传统的燃料相比，不仅具有经济优势也具有环保效益。而且燃烧后的灰还可以作为钾肥直接使用。然而在生物质颗粒燃料的加工生产过程，有的厂家会在生物质颗粒燃料中添加粘土等杂质，从而影响生物质颗粒燃料的燃烧值和正常使用。现有的对于生物质颗粒燃料中是否参有杂物是通过检测容重来获知的。现有的用于测量生物质颗粒燃料容重的检测装置如中国专利申请号为2013107050702、公开日为2014年4月16日、名称为“一种用于测量颗粒粉料松装密度的装置”的专利文件中公开的那样包括机架、以及设置于机架的定量筒、将物料加入到定量筒内的加料斗和测量输入到定量筒内的物料重量的称重传感器。使用时将待检测的生物质颗粒燃料样品（以下简称为物料）加入到定量筒中，物料以锥形状态高出定量筒，然后通过刮板将物料刮到同定量筒的上端平齐以保证体积的准确性。

现有的生物质颗粒燃料容重检测仪存在以下不足：由于只能通过装满定量筒然后通过刮平的方式来保证体积的准确性的，因此每次检查时都会产生物料溢出定量筒的现象产生、物料的溢出会影响环境与设备的卫生，而且对多余的物料（定量筒中溢出的部分和加料斗中残留的部分的总称）进行回收时不便；再者，为了确保一次取样即能够保证将定量筒装满，则取样量务必会大于定量筒的容积，从而会产生没有意义的来回搬运物料的工作；每次测量完毕后加料斗中的物料不能够自动清理干净，会影响下次对其它不同密度的物料进行检测时的准确性。

发明内容

本发明旨在提供一种检测时能够不产生多余的物料、对物料进行回收时方便的生物质颗粒燃料容重检测仪，解决了现有的生物质颗粒燃料容重检测仪所存在的会产生多余的物料、物料回收时不便的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种生物质颗粒燃料容重检测仪，包括机架、以及设置于机架的量桶、将生物质颗粒燃料加入到量桶内的加料斗、测量输入到量桶内的生物质颗粒燃料重量的称重传感器和驱动所述量桶振动的振动器，所述加料斗转动连接于所述机架。通过将体积小于量桶的容积的物料倒入到加料斗中并使加料斗转动，物料以旋转的状态进入到量桶中，物料在量桶内堆积成上端为锥形坑的形状，该锥形坑在振动器的振动作用下而摊平。本发明由于能够使得物料以上端面形成锥形坑的状态进行堆积（传统的为锥形凸起），故能够通过振动的方式而使得上物料上表面保持平整，从而不需要将量桶堆积满也能够获知物料的体积、进而使得测量过程中不会产生物料多余，从而提高了环境的卫生性和物料回收时的方便性。由于加料斗是以旋转的方式进行进料的，所以加料斗中的物料能够自动而较彻底地被排干净（现有的加料斗只能够通过吹气或敲打的方式来使物料全部排出，因此排出时的方便性差、如果敲打则容易导致加料斗变形且噪音大），不会影响下一次检测时的准确性。

作为优选，所述加料斗设有若干出料嘴，所述出料嘴沿所述加料斗的周向分布，所述出料嘴设有出料段，所述出料段沿加料斗的轴向的投影为弧形，所述弧形的中心位于加料斗的轴线上。既能够使得物料以较快的流速加入到量桶中以降低检测的时间，又能够保证被摊平，还能够降低物料下落时的冲击力，冲击力的降低能够提高检测时的准确性。

作为优选，所述出料段为螺旋形结构。能够更为方便地将加料斗中的物料彻底地排出。

作为优选，所述量桶包括内桶和外桶，所述内桶和外桶之间形成气室，所述气室设有进气口，所述内桶设有若干出气口，所述出气口的开口方向线沿所述内桶的径向延伸。加料过程中，使压缩气体从进气口进入气室、然后从出气口吹向量桶内部，既能够进一步提高量桶内的物料的平整性、同时气流对物料的吹力能够提供物料下落时的向心力和悬浮力，使得物料能够以螺旋状态平缓的下降，下降时冲击力能够进一步降低，从而确保物料进入量桶进行堆积时的密实度的一致性好，起到进一步提高检测时的准确性的作用。

作为优选，所述出气口，沿上下方向相邻的出气口之间、位于上方的出气口的开口面积大于位于下方的出气口的开口面积。能够避免随着物料的高度的增加而产生圆锥形凹坑的开口面积降低的现象，以进一步保证物料能够可靠地被摊平。

作为优选，所述振动器位于所述外桶的内部，所述内桶和外桶之间设有避让间隙，所述避让间隙中设有将内桶和外桶密封连接在一起的充气式密封圈，所述充气式密封圈包括充气内圈和套设在充气内圈外的充气外圈，所述充气内圈和充气外圈之间充有色粉和气体。将振动器设置于内外桶之间而直接对内桶进行驱动，即能够提高振动摊平效率、又能够降低噪音的外传；设置避让间隙，能够避免外桶对内桶的振动产生干涉；设置本发明结构的充气式密封圈进行密封，不但实现了密封，而且密封时的可靠性好。填有色粉，产生破损时能够方便地获知。

作为优选，所述机架设有悬挂座，所述加料斗转动连接并悬挂于所述悬挂座，所述悬挂座同所述加料斗的连接面上设有环形气流通道，所述加料斗设有若干叶片，所述叶片将气流通道隔离成若干沿加料斗周向分布的密封腔，所述气流通道设有气流入口和气流出口，所述气流出口同所述进气口连接在一起。使用时利用吹平物料的气流去驱动加料斗的转动，无需其它动力对加料斗进行驱动而实现旋转，布局时方便，获取动力时方便。

作为优选，所述量桶设有若干个支撑架，所述量桶和振动器都仅通过所述支撑架同所述机架连接在一起，所述支撑架包括5根减震杆，所述5根减震杆为一根横向减震杆、两根纵向减震杆和两根竖向减震杆，所述横向减震杆的一端同所述量桶连接在一起，两根纵向减震杆的一端和横向减震杆的另一端连接在一起，两根竖向减震杆的一端分别同两根纵向减震杆的另一端连接在一起，所述两根竖向减震杆的另一端同所述机架连接在一起。该支撑架能够降低振动器产生的三维空间的振动传递给其它部件（如加料斗）的量。提高了本发明的隔震效果。

作为优选，所述减震杆为管状结构，所述减震杆内设有若干隔板，所述隔板将减震杆的内部隔离出若干沿减震杆的延伸方向分布的腔体，所述腔体内设有弹性隔膜，所述弹性隔膜将所述腔体分割为填充腔和空置腔，所述弹性隔膜为朝向所述填充腔拱起的碗形结构，所述填充腔内填充有流砂，所述填充腔中设有增阻板，所述增阻板将所述填充腔分割为第一填充腔和第二填充腔，所述增阻板设有连通第一填充腔和第二填充腔的摩擦孔，所述空置腔设有贯通所述减震杆的气孔。当产生振动时减震杆产生变形，减震杆变形导致弹性隔膜朝向空置腔变形和复位的运动、与此同时流砂在第一填充腔和第二填充腔之间来回流动，流砂流动时彼此之间摩擦而消耗掉振动能量，流砂流过摩擦孔时同摩擦孔摩擦以及流砂之间的摩擦加剧，使得支撑架的消振吸能效果更为显著。

作为优选，所述减震杆的外周面设有若干沿减震杆轴向分布的外形变引导槽，所述减震杆的内周面设有若干沿减震杆轴向分布的内形变引导槽，所述外形变导引槽和内形变导引槽都为沿减震杆的周向延伸的环形槽，所述外形变导引槽和内形变导引槽对齐。能够提高受到振动时减震杆驱动流砂流动时的可靠性。同时使得减震杆具有良好的吸振效果。

作为优选，所述支撑架还包括向上或向下拱起的弧形的连接杆，所述连接杆的一端同所述横向减震杆的另一端连接在一起。能够在保证连接强度的情况下降低连接杆的横截面积以实现重量的降低。

作为优选，所述支撑架连接有涂敷式加热机构，所述涂敷式加热机构包括摆杆、驱动摆杆摆动的摆轴、驱动摆轴转动的摆动齿轮、正向驱动齿轮、反向驱动齿轮、同摆动轮啮合在一起的换向齿轮和动力输入轴，所述正向驱动齿轮和反向驱动齿轮沿动力输入轴的轴向分布并同所述动力输入轴连接在一起，所述正向驱动齿轮和反向驱动齿轮都为扇形齿轮，所述正向驱动齿轮同所述摆动齿轮间断性啮合在一起，所述反向驱动齿轮同所述换向齿轮间断性啮合在一起，所述正向驱动齿轮同所述摆动齿轮啮合在一起时、所述反向驱动齿轮同所述换向齿轮断开，所述反向驱动齿轮同所述换向齿轮啮合在一起时、所述正向驱动齿轮同所述摆动齿轮断开，所述正向驱动齿轮驱动所述摆动齿轮转动的角度和所述反向驱动齿轮通过所述换向齿轮驱动所述摆动齿轮转动的角度相等，所述摆杆设有将热量传动给所述连接杆的涂敷头。使用时，通过将热量给涂敷头，涂敷头沿连接杆沿伸方向来回摆动时将热量传递给连接杆，使得连接杆保持在所需要的温度范围，从而避免环境温度的变化而导致连接杆的弹性产生变化而影响隔震效果和连接强度。提高了本发明使用时的可靠性。将热量传递给涂敷头的方式有：在涂敷头上设置吸水结构（如抹布），使涂敷头摆动的过程中先从水箱中吸热水（水箱中的水为所需要的温度），然后通过吸水结构在连接杆上滑动而将热水涂敷在连接杆上的方式对连接进行保温；在涂敷头上设置加热器，通过加热器将涂敷头加热到设定温度，然后涂敷头来回经过连接杆时而使得连接杆受热保温。驱动动力输入轴的电机无需换向，便于实现摆杆的高频摆动。

作为优选，所述涂敷头为环形，所述涂敷头套设在所述连接杆上，所述涂敷头内设有沿涂敷头的周向延伸的液流通道，所述液流通道的内侧壁为导热材料制作而成。使用时，使设定温度的水从液流通道中流过，从而实现对连接杆的保温。

本发明具有下述优点：以旋转的方式进行进料，设定通过振动的方式能够将物料摊平，进入通过量桶（不是定量筒）测量体积，对样本的体积量的要求低，提高了使用时的方便性，不会产生物料残余现象，回收物料时的方便性好，加料斗内的物料能够自动完全地流出，不会产生忘记清理加料斗而导致的下一次检测时的数据误差。

附图说明

图1为本发明实施例一的示意图。

图2为实施例二中的加料嘴的立体结构示意图。

图3为本发明实施例三的立体结构示意图。

图4为加料斗和悬挂座的连接处的横截面示意图。

图5为量桶的轴向剖视示意图。

图6为图5的A处的局部放大示意图。

图7为减震杆的剖视示意图。

图8为涂敷式加热机构的示意图。

图9为涂敷头同连接杆的连接处的剖视示意图。

图中：机架1、底座11、外罩12、悬挂座13、进气管14、出气管15、量桶2、内桶21、外桶22、出气口23、气室24、进气口25、避让间隙26、加料斗3、出料嘴31、出料段32、叶片33、称重传感器4、振动器5、气流通道6、气流入口61、气流出口62、密封腔63、充气式密封圈7、充气内圈71、充气外圈72、涂敷式加热机构8、箱壳80、摆轴81、摆动齿轮82、正向驱动齿轮83、反向驱动齿轮84、换向齿轮85、动力输入轴86、摆杆87、涂敷头871、液流通道872、液流通道的内侧壁8721、驱动电机88、支撑架9、连接杆9、减震杆92、横向减震杆921、纵向减震杆922、竖向减震杆923、外形变引导槽924、内形变引导槽925、隔板93、腔体94、填充腔941、第一填充腔9411、第二填充腔9412、空置腔942、气孔9421、弹性隔膜95、增阻板96、摩擦孔961。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一，参见图1，一种生物质颗粒燃料容重检测仪，包括机架1、量桶2、加料斗3、称重传感器4和振动器5。

机架1包括底座11和外罩12。底座11和外罩12围成壳体结构。

量桶2位于机架1内。量桶2连接在底座11上。

加料斗3转动连接在外罩12的上端。加料斗3位于量桶2的上方。加料斗3设有若干出料嘴31（图中只示意性画出了一个）。出料嘴31沿加料斗3的周向分布。出料嘴31设有出料段32。出料段32为直线结构。

称重传感器4安装在量桶2的底部。称重传感器4用于测量输入到量桶内的物料重量。

振动器5安装在底座11上。振动器5用于驱动量桶2振动。

使用时，首先使进料斗3按照图中B向转动，进料斗3转动时的轴线为沿上下方向延伸的。将物料倒入到进料斗3中（待检测的生物质颗粒燃料样品的体积小于量桶2的容积），物料经出料段32掉出后以旋转的方式掉入到量桶2中，物料堆积在量桶中时上端为锥形坑的形状，在振动器6的振动作用下物料被摊平，然后读取出物料的体积，通过称重传感器4获知量桶2内的物料的实际重量，通过体积计算出物料的理论重量，通过将实际重量和理论重量进行比对从而获知物料是否参有杂质，当然比较密度也是可以的。

实施例二，同实施例一的不同之处为：

参见图2，出料段32为螺旋形结构。出料段32沿加料斗的轴向的投影为弧形，该弧形的中心位于加料斗3的轴线上。

实施例三，同实施例二的不同之处为：

参见图3，机架1设有悬挂座13。加料斗3转动连接并悬挂于悬挂座13。悬挂座13设有进气管14和出气管15。出气管15的出气端（即图中下端）同量桶2连接在一起。量桶2包括内桶21和外桶22。内桶21设有若干出气口23。出料段32输入到内桶21内。出料段32和内桶21之间的间隙为2到5毫米。加料斗3和内桶21同轴。

量桶2仅通过3个支撑架9（图中只能看到2个支撑架）悬空支撑在底座11上。每一个支撑架9连接有一个涂敷式加热机构8。

支撑架9包括连接杆91和5根减震杆92。连接杆91为向上（当然向下也是可以的）拱起的弧形结构。5根减震杆92为一根横向减震杆921、两根纵向减震杆922和两根竖向减震杆923。连接杆91的一端同外桶22连接在一起。连接杆91的另一端和横向减震杆921的一端连接在一起。两根纵向减震杆922的一端和横向减震杆921的另一端连接在一起。两根竖向减震杆923的上端分别同两根纵向减震杆922的另一端连接在一起。两根竖向减震杆923的下端连接在底座11上。

涂敷式加热机构8包括箱壳80、摆杆87和驱动电机88。摆杆87设有涂敷头871。涂敷头871为环形。涂敷头871套设在连接杆91上。驱动电机88固定于箱壳80。箱壳80固定于底座11。

参见图4，悬挂座13同加料斗3的连接面上设有沿加料斗3周向延伸的环形气流通道6。气流通道6设有气流入口61和气流出口62。进气管14同气流入口61对接在一起。出气管15的进气端（即图3中的上端）同气流出口62对接在一起。加料斗3设有若干叶片33。叶片33同气流通道6滑动连接在一起。叶片33将气流通道隔离成若干沿加料斗3周向分布的密封腔63。

参见图5，内桶21和外桶22之间形成气室24。气室24设有进气口25。出气管15的下端同进气口25对接在一起。出气口23的开口方向线沿内桶21的径向延伸。沿上下方向相邻的出气口之间、位于上方的出气口的开口面积大于位于下方的出气口的开口面积。振动器5位于外桶22的内部。振动器5用于使内桶21产生振动。

参见图6，内桶21和外桶22之间设有避让间隙26。避让间隙26中设有充气式密封圈7。内桶21和外桶22通过充气式密封圈7密封连接在一起，这样振动时传递给外桶22的振动量小。充气式密封圈7包括充气内圈71和充气外圈72。充气外圈72套设在充气内圈71外。充气内圈71和充气外圈72之间充有色粉和气体。

参见图7，减震杆92的外周面设有若干外形变引导槽924。外形变引导槽924沿减震杆92轴向分布。减震杆92的内周面设有若干内形变引导槽925。内形变引导槽925沿减震杆92轴向分布。外形变引导槽924和内形变引导槽925都为沿减震杆92的周向延伸的环形槽。外形变引导槽924和内形变引导槽925对齐。减震杆92内设有4个隔板93。4个隔板93将减震杆92的内部隔离出3个腔体94。3个腔体94沿减震杆92的延伸方向分布。腔体94内设有弹性隔膜95。弹性隔膜95将腔体94分割为填充腔941和空置腔942。弹性隔膜95为朝向填充腔941拱起的碗形结构。填充腔941中设有增阻板96。增阻板96将填充腔941分割为第一填充腔9411和第二填充腔9412。增阻板96设有连通第一填充腔9411和第二填充腔9412的摩擦孔961。填充腔941内填充有流砂，流砂在图中没有画出。空置腔942设有贯通减震杆92的气孔9421。

参见图8，涂敷式加热机构8还包括动力输入轴86、摆轴81、以及位于箱壳内的摆动齿轮82、正向驱动齿轮83、反向驱动齿轮84和换向齿轮85。摆轴81转动连接于箱壳80。摆动齿轮82连接于摆轴81。正向驱动齿轮83连接于动力输入轴86。动力输入轴86转动连接于箱壳80。动力输入轴86同驱动电机88（参见图3）的动力输出轴连接在一起。正向驱动齿轮83为扇形齿轮。正向驱动齿轮83可以转动到同摆动齿轮82啮合在一起。反向驱动齿轮84连接于动力输入轴86。反向驱动齿轮84和正向驱动齿轮83沿动力输入轴86的轴向分布。反向驱动齿轮84为扇形齿轮。反向驱动齿轮84可以转动到同换向齿轮85啮合在一起。反向驱动齿轮84和摆动齿轮82错开即不能够啮合在一起。换向齿轮85和摆动齿轮82啮合在一起。摆杆87同摆轴81连接在一起。

参见图9，涂敷头871内设有液流通道872。液流通道872沿涂敷头871的周向延伸。液流通道的内侧壁9721为导热材料制作而成。

参见图3、图8和图9，通过涂敷式加热机构8对连接杆91进行加热的过程为：使温度符合要求的流体流过液流通道872，驱动电机88驱动动力输入轴86连续转动，动力输入轴86驱动正向驱动齿轮83和反向驱动齿轮84顺时针转动。当转动到正向驱动齿轮83同摆动齿轮82啮合在一起时、反向驱动齿轮84同换向齿轮85断开，正向驱动齿轮83驱动摆动齿轮82逆时针转动，摆动齿轮82通过摆轴81驱动摆杆87逆时针摆动，摆杆87上的涂敷头871在连接杆91上逆时针滑动。当转动到反向驱动齿轮84同换向齿轮85啮合在一起时、正向驱动齿轮83同摆动齿轮82断开，反向驱动齿轮84驱动换向齿轮85逆时针转动，换向齿轮85驱动摆动齿轮82顺时针摆动，摆动齿轮82通过摆轴81驱动摆杆87顺时针摆动，摆杆87上的涂敷头871在连接杆91上顺时针滑动。涂敷头871在连接杆91上滑动的过程中而通过液流通道的内侧壁9721将热量传导给连接杆91而使得连接杆91被加热而保持在所需要的温度。为了避免涂敷头871来回滑动时产生位置偏差而不能够可靠地在连接杆91上滑动，正向驱动齿轮83驱动摆动齿轮82摆动的角度和反向驱动齿轮84通过换向齿轮驱动摆动齿轮摆动的角度是相等的。

使用时，参见图3，通过从进去管14中输入压缩气；

参见图4，气体流过气流通道6时驱动进料斗3转动；

参见图5，气流最后从出气口23中流出而将物料摊平和降低物料下落时的冲击力。

Claims (10)

1.一种生物质颗粒燃料容重检测仪，包括机架、以及设置于机架的量桶、将生物质颗粒燃料加入到量桶内的加料斗和测量输入到量桶内的生物质颗粒燃料重量的称重传感器，其特征在于，还包括驱动所述量桶振动的振动器，所述加料斗转动连接于所述机架。

2.根据权利要求1所述的生物质颗粒燃料容重检测仪，其特征在于，所述加料斗设有若干出料嘴，所述出料嘴沿所述加料斗的周向分布，所述出料嘴设有出料段，所述出料段沿加料斗的轴向的投影为弧形，所述弧形的中心位于加料斗的轴线上。

3.根据权利要求2所述的生物质颗粒燃料容重检测仪，其特征在于，所述出料段为螺旋形结构。

4.根据权利要求1或2或3所述的生物质颗粒燃料容重检测仪，其特征在于，所述量桶包括内桶和外桶，所述内桶和外桶之间形成气室，所述气室设有进气口，所述内桶设有若干出气口，所述出气口的开口方向线沿所述内桶的径向延伸。

5.根据权利要求4所述的生物质颗粒燃料容重检测仪，其特征在于，所述出气口，沿上下方向相邻的出气口之间、位于上方的出气口的开口面积大于位于下方的出气口的开口面积。

6.根据权利要求4所述的生物质颗粒燃料容重检测仪，其特征在于，所述振动器位于所述外桶的内部，所述内桶和外桶之间设有避让间隙，所述避让间隙中设有将内桶和外桶密封连接在一起的充气式密封圈，所述充气式密封圈包括充气内圈和套设在充气内圈外的充气外圈，所述充气内圈和充气外圈之间充有色粉和气体。

7.根据权利要求4所述的生物质颗粒燃料容重检测仪，其特征在于，所述机架设有悬挂座，所述加料斗转动连接并悬挂于所述悬挂座，所述悬挂座同所述加料斗的连接面上设有环形气流通道，所述加料斗设有若干叶片，所述叶片将气流通道隔离成若干沿加料斗周向分布的密封腔，所述气流通道设有气流入口和气流出口，所述气流出口同所述进气口连接在一起。

8.根据权利要求1或2或3所述的生物质颗粒燃料容重检测仪，其特征在于，所述量桶设有若干个支撑架，所述量桶和振动器都仅通过所述支撑架同所述机架连接在一起，所述支撑架包括5根减震杆，所述5根减震杆为一根横向减震杆、两根纵向减震杆和两根竖向减震杆，所述横向减震杆的一端同所述量桶连接在一起，两根纵向减震杆的一端和横向减震杆的另一端连接在一起，两根竖向减震杆的一端分别同两根纵向减震杆的另一端连接在一起，所述两根竖向减震杆的另一端同所述机架连接在一起。

9.根据权利要求8所述的生物质颗粒燃料容重检测仪，其特征在于，所述减震杆为管状结构，所述减震杆内设有若干隔板，所述隔板将减震杆的内部隔离出若干沿减震杆的延伸方向分布的腔体，所述腔体内设有弹性隔膜，所述弹性隔膜将所述腔体分割为填充腔和空置腔，所述弹性隔膜为朝向所述填充腔拱起的碗形结构，所述填充腔内填充有流砂，所述填充腔中设有增阻板，所述增阻板将所述填充腔分割为第一填充腔和第二填充腔，所述增阻板设有连通第一填充腔和第二填充腔的摩擦孔，所述空置腔设有贯通所述减震杆的气孔。

10.根据权利要求根据权利要求8所述的生物质颗粒燃料容重检测仪，其特征在于，所述减震杆的外周面设有若干沿减震杆轴向分布的外形变引导槽，所述减震杆的内周面设有若干沿减震杆轴向分布的内形变引导槽，所述外形变导引槽和内形变导引槽都为沿减震杆的周向延伸的环形槽，所述外形变导引槽和内形变导引槽对齐。