CN104483232A - 一种自动水分检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的自动水分检测装置，包括干燥箱装置、天平称量装置、检查性干燥称量装置、输送装置和控制器。使用时，控制器先使干燥箱装置达到预设温度值并通入干燥介质；接着，控制输送装置将煤样放在天平称量装置上进行称量，控制输送装置将煤样放到干燥箱装置中进行干燥，将煤样放到检查性干燥称量装置上称量当前质量值，比较当前质量值和上一质量值的大小，判断差值是否在预设范围内，若否，则将煤样放到干燥装置中继续干燥，直到差值在预设范围内；最后，丢弃煤样。由于本发明公布的自动水分检测装置调节干燥箱装置的温度、向干燥箱装置内通过干燥介质、称重、煤样输送及弃样都是自动化实现的，避免人去操作，节省时间，提高了效率。

Description

一种自动水分检测装置

技术领域

本发明涉及煤炭含水量检测领域，尤其涉及一种自动水分检测装置。

背景技术

煤的水分是评价煤炭经济价值的最基本的指标，因为煤中水分的变化会造成其它组分的含量或发热量的变化，对煤的检质、计量、验收、管理等产生一定的影响。因此，准确测定煤中水分对电力生产管理及经营管理意义重大。

目前，化验室中测定全水主要采用热重法，即对一定质量具有代表性的煤样进行干燥，以煤样减少的质量作为含水量。电热恒温鼓风干燥箱装置每次需要人工手动称样、弃样和记录数据，自动化程度低，需要有人值守，效率低。

此外，全水分测定都在化验室的煤质水分分析仪器中进行测定。首先要对煤样进行采样和制样，然后将制好的煤样采取一定的防止水分损失的措施送到化验室进行化验。但是在制样，特别是将煤样送到化验室的过程中，不可避免的会出现水分的损失，造成结果偏低，对电厂造成严重的经济损失。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种自动水分检测装置，以实现提高煤样水分检测效率的目的。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动水分检测装置，包括：

用于干燥煤样的干燥箱装置；

用于称量煤样质量的天平称量装置和检查性干燥称量装置；

用于将所述煤样输送至指定位置的输送装置；

控制器，当干燥箱装置内的温度值达到所述预设温度值时，所述控制器控制向所述干燥箱装置内通入所述干燥介质；

获取所述煤样在所述天平称量装置的初始质量值；

记录所述煤样在所述干燥箱装置中的干燥时间，当所述干燥时间达到第一预设时间时，获取所述煤样在检查性干燥称量装置上的当前质量值；比较所述当前质量值和上一质量值的大小，判断所述当前质量值和所述上一质量值的差值是否在预设范围内。

优选地，在上述自动水分检测装置中，还包括坩埚，所述坩埚用于盛放所述煤样。

优选地，在上述自动水分检测装置中，所述干燥箱装置包括立式保温箱、电热鼓风装置、坩埚托架、第一驱动电机和旋转机构；

所述立式保温箱上设置有自动控制小门，当所述坩埚需要通过时，所述自动控制小门打开，当所述坩埚通过所述自动控制小门后，所述自动控制小门关闭；

所述电热鼓风装置设置在所述立式保温箱的底端，用于向所述立式保温箱通入热介质和干燥介质，使所述立式保温箱达到预设的温度和干燥所述煤样；

所述旋转机构安装在所述立式保温箱内，用于旋转所述坩埚托架；

所述第一驱动电机用于给所述旋转机构的旋转提供动力。

优选地，在上述自动水分检测装置中，所述输送装置包括水平运动装置、可滑动连接在所述水平运动装置上的竖直运动装置和可滑动连接在所述竖直运动装置上的机械手；

所述机械手用于将所述坩埚放到预设的各个工位。

优选地，在上述自动水分检测装置中，还包括自动摊平装置，所述自动摊平装置包括摊平支架、刮平装置、上下移动装置和第一坩埚托盘装置；

所述第一坩埚托盘装置安装在所述摊平支架上，用于盛放装有待摊平的煤样的所述坩埚；

所述上下移动装置安装在所述摊平支架上；

所述刮平装置安装在所述上下移动装置上，位于所述坩埚上端的预设距离处，用于对所述坩埚中待摊平的所述煤样进行摊平。

优选地，在上述自动水分检测装置中，还包括自动摊平装置，所述自动摊平装置包括摊平导轨装置、第二坩埚托盘装置和驱动装置，所述第二坩埚托盘装置可滑动连接在所述摊平导轨装置上，所述驱动装置连接所述第二坩埚托盘装置，所述第二坩埚托盘装置用于装待摊平的煤样的所述坩埚。

优选地，在上述自动水分检测装置中，还包括自动清理坩埚装置，所述自动清理坩埚装置用于清理所述坩埚；

所述自动清理坩埚装置包括清洗装置和盛放坩埚装置，所述机械手将所述坩埚放到所述盛放坩埚装置中，所述清洗装置用于对所述坩埚进行清洗。

优选地，在上述自动水分检测装置中，还包括弃样装置和取坩埚装置，所述弃样装置用于盛放所述坩埚，所述取坩埚装置设置在所述弃样装置的下端，用于给待装载的煤样提供所述坩埚。

优选地，在上述自动水分检测装置中，还包括人机交互装置，所述人机交互装置用于将人工设置的工作参数传给所述控制器。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的一种自动水分检测装置，该自动水分检测装置使用时，首先，控制器控制干燥箱装置达到预设温度值并往干燥箱装置内通入干燥介质；接着，控制器控制输送装置将煤样放在天平称量装置上进行称量，并记录初始质量值；然后，控制器控制输送装置将煤样放到干燥装置中进行干燥，此时，控制器记录煤样在干燥箱内的干燥时间，当所述干燥时间达到第一预设时间时，将煤样放到检查性干燥称量装置上称量当前质量值，控制器记录当前质量值，且比较所述当前质量值和上一质量值的大小，判断当前质量值和上一质量值的差值是否在预设范围内，若否，则将煤样放到干燥装置中继续干燥，直到当前质量值和上一质量值的差值在预设范围内；最后，丢弃煤样。由于本发明公布的自动水分检测装置调节干燥箱装置的温度、向干燥箱装置内通过干燥介质、称重、煤样输送及弃样都是自动化实现的，避免了人去操作，节省了时间，提高了效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的自动水分检测装置结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的自动水分检测装置干燥箱装置的结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的自动水分检测装置干燥箱装置一种设置的结构示意图；

图4为本发明实施例二提供的自动水分检测装置干燥箱装置另一种设置的结构示意图；

图5为本发明实施例二提供的自动水分检测装置的输送装置的三维结构示意图；

图6为本发明实施例二提供的自动水分检测装置的自动摊平装置的三维结构示意图；

图7为本发明实施例二提供的自动水分检测装置的自动摊平装置的二维结构示意图；

图8为本发明实施例三提供的自动水分检测装置的自动摊平装置的二维结构示意图。

其中，图1-图8中：

干燥箱装置1、天平称量装置2、检查性干燥称量装置3、输送装置4、坩埚5、自动摊平装置6、弃样装置7、取坩埚装置8、立式保温箱101、电热鼓风装置102、坩埚托架103、旋转机构104、自动控制小门10101、水平运动装置401、竖直运动装置402、机械手403、刮平装置601、上下移动装置602、坩埚托盘装置603、摊平导轨装置604、第二坩埚托盘装置605、驱动装置606。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，图1为本发明实施例一提供的一种自动水分检测装置示意图。一种自动水分检测装置，包括：

用于干燥煤样的干燥箱装置1，干燥箱装置1内部温度需要达到恒定的温度107℃，其中，干燥箱装置1恒温是为了保持实验条件的稳定性。且干燥箱装置1的内部温度是可调的，可以根据不同的需求调整；

用于称量煤样质量的天平称量装置2和检查性干燥称量装置3，其中，天平称量装置2用于初始称量煤样，使煤样达到预设的质量，若是6mm煤样，则预设的质量为100g，若是13mm的煤样，则预设的质量为500g，检查性干燥称量装置3用于称量在干燥箱装置1干燥过的煤样的质量；

用于将所述煤样输送至指定位置的输送装置4，输送装置4输送煤样到各个工位；

控制器，当干燥箱装置1内的温度值达到所述预设温度值时，所述控制器控制向所述干燥箱装置1内通入所述干燥介质；

获取所述煤样在所述天平称量装置2的初始质量值；

记录所述煤样在所述干燥箱装置1中的干燥时间，当所述干燥时间达到第一预设时间时，获取所述煤样在检查性干燥称量装置3上的当前质量值；比较所述当前质量值和上一质量值的大小，判断所述当前质量值和所述上一质量值的差值是否在预设范围内。

本发明提供的一种自动水分检测装置，该自动水分检测装置使用时，首先，控制器控制干燥箱装置1达到预设温度值并往干燥箱装置1内通入干燥介质；接着，控制器控制输送装置4将煤样放在天平称量装置2上进行称量，并记录初始质量值；然后，控制器控制输送装置4将煤样放到干燥装置中进行干燥，此时，控制器记录煤样在干燥箱内的干燥时间，当所述干燥时间达到第一预设时间时，将煤样放到检查性干燥称量装置3上称量当前质量值，控制器记录当前质量值，且比较所述当前质量值和上一质量值的大小，判断当前质量值和上一质量值的差值是否在预设范围内，若否，则将煤样放到干燥装置中继续干燥，直到当前质量值和上一质量值的差值在预设范围内；最后，丢弃煤样。由于本发明公布的自动水分检测装置调节干燥箱装置1的温度、向干燥箱装置1内通过干燥介质、称重、煤样输送及弃样都是自动化实现的，避免了人去操作，节省了时间，提高了效率。

其中，需要说明的是，天平称量装置2和检查性干燥称量装置3可以用同一个称量装置来实现其作用，也可以用2个称量装置来实现其作用。

参见图2-图7，在本发明的又一实施例中，本发明实施例二提供的自动水分检测装置和实施例一提供的自动水分检测装置类似，仅介绍不同点，对相同之处在此就不再赘述了。本实施例中，立式保温箱101装置采用分层式放样，每层放2到4个坩埚的煤样，可以一次做20个煤样。

在本实施例中，自动水分检测装置还包括坩埚5，煤样盛放在坩埚5里。需要说明的是，煤样也可以用其他装置盛放，只要能满足能够承受干燥箱装置1的干燥温度即可。

用于干燥煤样的干燥箱装置1包括立式保温箱101、电热鼓风装置102、坩埚托架103和第一驱动电机；其中，立式保温箱101上设置有自动控制小门10101，当坩埚需要通过时，自动控制小门10101打开，当坩埚5通过自动控制小门10101后，自动控制小门10101关闭，设置自动控制小门10101是为了控制坩埚5的进出；电热鼓风装置102设置在立式保温箱101的底端，用于向立式保温箱101通入热介质和干燥介质，使立式保温箱101达到预设的温度和干燥煤样，电热鼓风装置102包括加热装置和鼓风装置，加热装置给干燥箱装置1提供恒定的温度，鼓风装置向干燥箱装置1中通入空气或者氮气。

为了进一步的使干燥箱装置1内的煤样受热均匀，干燥箱装置1还包括旋转机构104，旋转机构104安装在立式保温箱101上，用于旋转坩埚托架103。旋转机构104具体为竖直可转动安装在立式保温箱101内的转动轴，坩埚托架103与转动轴垂直连接；第一驱动电机与传送机构连接，用于给传送机构提供动力。

本实施例中，公开了输送装置4的组成，本发明提供的自动水分检测装置还包括水平运动装置401、可滑动连接在水平运动装置401上的竖直运动装置402和可滑动连接在竖直运动装置402上的机械手403；

机械手403用于将坩埚5输送到预设的各个工位：将坩埚5放到自动摊平装置6上，将坩埚5放到天平称量装置2上，将坩埚5放到立式保温箱101内和将干燥完的盛放煤样的坩埚5从立式保温箱101内取出放到检查性干燥称量装置3上、将坩埚5内的煤样倒掉及将坩埚5放到弃样装置7中。其中，机械手403上安装有气缸装置，可以伸缩，在机械手403的头部还设置有真空吸盘装置，通过真空吸盘装置实现对坩埚5的移动。

为了使煤样干燥的更均匀，通常需要将盛放在坩埚5内的煤样进行摊平，可以使用手工完成摊平，也可以使用自动摊平装置6，为了减少人工操作，本实施例中选择自动摊平装置6进行煤样摊平，其中，自动摊平装置6包括摊平支架、刮平装置601、上下移动装置602和第一坩埚托盘装置603；第一坩埚托盘装置603安装在摊平支架上，用于盛放装有待摊平的煤样的坩埚5；上下移动装置602安装在摊平支架上；刮平装置601安装在上下移动装置602上，位于坩埚5上端的预设距离处，用于对坩埚5中待摊平的煤样进行摊平，当自动摊平装置6启动工作时，将盛有煤样的坩埚5放到自动摊平装置6的第一坩埚托盘装置603上，通过调整上下移动装置602的位置，使刮平装置601位于坩埚5上端的预设距离处，对坩埚5中待摊平的煤样进行摊平。省去了人工摊平煤样的步骤，动作简单，效果理想，效率高。

其中，刮平装置601包括第二驱动电机，传动机构，第一定位装置，其中，定位装置用于将盛放煤样的坩埚5定位，第二驱动电机给传动机构提供动力使传动机构能够摊平煤样。传动机构传送动力可以通过齿轮齿条传送实现，也可以使用链传动、带传送或者气缸传送实现。而上下移动装置602包括第三驱动电机，第二定位装置，丝杆，第三驱动电机带动上下移动装置602上的丝杆转动，上下移动装置602上的丝杆与传动机构上的丝杆配合，第二定位装置可以定位坩埚托盘装置603。

当煤样称量完水分不需要后，需要将坩埚5中的煤样倒掉，可以通过人工倒掉也可以通过机械手403进行弃样，本发明提供的自动水分检测装置还包括弃样装置7，弃样装置7用于盛放倒掉煤样的坩埚5。为了给煤样的继续装样提供坩埚5，本发明提供的自动水分检测装置还包括取坩埚装置8，取坩埚装置8设置在弃样装置7的下端，用于给待装载的煤样提供坩埚5。

倒掉煤样后的坩埚5内还粘有煤样细的颗粒，为了防止下次使用坩埚5，坩埚5内粘有的没有倒干净的煤样对本次测样准确度造成影响，需要对坩埚5进行清理，对坩埚5进行清理可以是人工手动清理，也可以是通过自动清理坩埚装置清理，自动清理坩埚装置包括清洗装置和盛放坩埚装置，机械手403将坩埚5放到盛放坩埚装置中，清洗装置用于对坩埚5进行清洗。清理完后的坩埚放到坩埚收集装置进行收集，以便再次使用，也可以自动送到初始称量位置，进行循环利用。

为了便于操作者对自动水分检测装置进行操作控制，自动水分检测装置还设置有人机交互装置，人机交互装置用于将人工设置的工作参数传给控制器。

如图3所示，本发明提供的自动水分检测装置使用时，将干燥箱装置1、天平称量装置2、检查性干燥称量装置3、输送装置4、坩埚5、自动摊平装置6、弃样装置7和自动清理坩埚装置8都设置在一条水平线上，机械手403收到指令后运动到相应位置，完成相应动作。

也可以将干燥箱装置1和弃样装置7设置在水平运动装置401两边，此时，机械手403可以在水平面旋转。如下4图所示，此种设置水平运动装置401两边都放置有干燥箱装置1。这样可以增加一次做样品的数量，另外，弃样装置7一层可以放置不止一个坩埚5。而且其他装置也可以摆在水平运动装置401两边，煤样水分检测的效率更高。

在现有技术中，将煤样送到化验室的过程中，不可避免的会出现水分的损失，造成结果偏低，对电厂造成严重的经济损失。而本发明提供的自动水分检测装置可以在制样现场实现，对刚刚制完样的煤样做全水分的测定，大大减少煤样在送往化验室的过程中水分的损失，使测得的结果更加准确。

需要说明的是，上一质量值指当前质量值的上一次得到的质量值，若初始质量值和当前质量值的差值在允许的误差范围内，则上一质量值即为初始质量值。

参见图8，在本发明的第三实施例中，公开了一种不同于实施例二中的自动摊平装置6，所述自动摊平装置包括摊平导轨装置、第二坩埚托盘装置和驱动装置，该自动摊平装置6包括摊平导轨装置604、第二坩埚托盘装置605和驱动装置606。第二坩埚托盘装置605可滑动连接在摊平导轨装置604上，摊平导轨装置604用于使第二坩埚托盘装置605来回移动和振动，使得坩埚5中待摊平的煤样进行摊平。驱动装置606用于驱动第二坩埚托盘装置605在摊平轨道装置604上来回移动。坩埚托盘装置603用于装待摊平的煤样的坩埚5。

在本发明中的“第一”、“第二”、“第三”等均为描述上进行区别，没有其他的特殊含义。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和创造性特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种自动水分检测装置，其特征在于，包括：

用于干燥煤样的干燥箱装置(1)；

用于称量煤样质量的天平称量装置(2)和检查性干燥称量装置(3)；

用于将所述煤样输送至指定位置的输送装置(4)；

控制器，当干燥箱装置(1)内的温度值达到所述预设温度值时，所述控制器控制向所述干燥箱装置(1)内通入所述干燥介质；

获取所述煤样在所述天平称量装置(2)的初始质量值；

记录所述煤样在所述干燥箱装置(1)中的干燥时间，当所述干燥时间达到第一预设时间时，获取所述煤样在检查性干燥称量装置(3)上的当前质量值；比较所述当前质量值和上一质量值的大小，判断所述当前质量值和所述上一质量值的差值是否在预设范围内。

2.根据权利要求1所述的自动水分检测装置，其特征在于，还包括坩埚(5)，所述坩埚(5)用于盛放所述煤样。

3.根据权利要求2所述的自动水分检测装置，其特征在于，所述干燥箱装置(1)包括立式保温箱(101)、电热鼓风装置(102)、坩埚托架(103)、旋转机构(104)和第一驱动电机；

所述立式保温箱(101)上设置有自动控制小门(10101)，当所述坩埚(5)需要通过时，所述自动控制小门(10101)打开，当所述坩埚(5)通过所述自动控制小门(10101)后，所述自动控制小门(10101)关闭；

所述电热鼓风装置(102)设置在所述立式保温箱(101)的底端，用于向所述立式保温箱(101)通入热介质和干燥介质，使所述立式保温箱(101)达到预设的温度和干燥所述煤样；

所述旋转机构(104)安装在所述立式保温箱(101)内，用于旋转所述坩埚托架(103)；

所述第一驱动电机用于给所述旋转机构(104)的旋转提供动力。

4.根据权利要求3所述的自动水分检测装置，其特征在于，所述输送装置(4)包括水平运动装置(401)、可滑动连接在所述水平运动装置(401)上的竖直运动装置(402)和可滑动连接在所述竖直运动装置(402)上的机械手(403)；

所述机械手(403)用于将所述坩埚(5)放到预设的各个工位。

5.根据权利要求2所述的自动水分检测装置，其特征在于，还包括自动摊平装置(6)，所述自动摊平装置包括摊平支架、刮平装置(601)、上下移动装置(602)和第一坩埚托盘装置(603)；

所述第一坩埚托盘装置(603)安装在所述摊平支架上，用于盛放装有待摊平的煤样的所述坩埚(5)；

所述上下移动装置(602)安装在所述摊平支架上；

所述刮平装置(601)安装在所述上下移动装置(602)上，位于所述坩埚(5)上端的预设距离处，用于对所述坩埚(5)中待摊平的所述煤样进行摊平。

6.根据权利要求2所述的自动水分检测装置，其特征在于，还包括自动摊平装置(6)，所述自动摊平装置(6)包括摊平导轨装置(604)、第二坩埚托盘装置(605)和驱动装置(606)，所述第二坩埚托盘装置(605)可滑动连接在所述摊平导轨装置(604)上，所述驱动装置(606)连接所述第二坩埚托盘装置(605)，所述第二坩埚托盘装置(605)用于装待摊平的煤样的所述坩埚(5)。

7.根据权利要求2所述的自动水分检测装置，其特征在于，还包括自动清理坩埚装置，所述自动清理坩埚装置用于清理所述坩埚(5)；

所述自动清理坩埚装置包括清洗装置和盛放坩埚装置，所述机械手(403)将所述坩埚(5)放到所述盛放坩埚装置中，所述清洗装置用于对所述坩埚(5)进行清洗。

8.根据权利要求2所述的自动水分检测装置，其特征在于，还包括弃样装置(7)和取坩埚装置(8)，所述弃样装置(7)用于盛放所述坩埚，所述取坩埚装置(8)设置在所述弃样装置(7)的下端，用于给待装载的煤样提供所述坩埚(5)。

9.根据权利要求1所述的自动水分检测装置，其特征在于，还包括人机交互装置，所述人机交互装置用于将人工设置的工作参数传给所述控制器。