CN105352772B - 一种自动制样系统及其缩分暂存装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动制样机及其缩分暂存装置，其中缩分暂存装置包括沿水平设置的外筒和内筒；外筒具有位于上侧的进料口、位于下侧的出料口；内筒具有进料缺口；内筒安装在外筒内、位于进料口和出料口间；内筒相对于外筒转动并固定在设定位置，使进料缺口指向进料口或出料口；内筒和外筒间还具有间隙。缩分过程中，内筒相对于外筒偏转运动，进料缺口与进料口重合时，样品进入内筒空腔内形成制备样；当料缺口与进料口偏离时，样品经过内筒和外筒之间的空隙流过成为清洗样。在分离出清洗样后将内筒旋转使进料缺口对准出料口将制备样排出。这样只需设置一个出料口就可实现清洗样和制备样的分离，简化了缩分暂存系统以及后续的输送系统的复杂度。

Description

一种自动制样系统及其缩分暂存装置

技术领域

本发明涉及化学实验技术领域，特别涉及一种缩分暂存装置；另本发明还涉及一种采用前述缩分暂存装置的自动制样系统。

背景技术

样品缩分(sample splitting)是化学分析等样品加工的步骤之一，是按一定的要求，将破碎到一定颗粒直径的样品分为若干份具有同等可靠性的样品，或在加工、破碎以前对原始样品进行缩减的操作过程。

我司生产的自动制样系统采用制粉机将大颗粒度的样品制成更小颗粒度的样品，以便后续进行相应的化验检测。由于前一制粉作业在制粉机中存留的残留样会混杂在后一制备样中、影响后一制备样的化验结果。为了减少这一影响，在进行后一大颗粒样品进行制粉作业前将样品缩分成清洗样和制备样，利用清洗样冲洗制粉机、稀释残留样品后再进行制备样的破碎。

图1为现有的自动制样系统中的缩分暂存装置示意图，其具有进料漏斗01、缩分格槽02、左出料口03和右出料口04；其中缩分格槽02在圆环内侧均匀等间距分布并均匀地与左出料口03和右出料口04连接，将从进料漏斗01均匀输入的大颗粒样品缩分成等分的两份并排除至左出料口03和右出料口04。如图，现有的缩分暂存装置机构占用很高的空间；同时，为了将左出料口03和右出料口04的两份样品均输送到制粉机，需分别设置相应的输送装置；如清洗样品在上述输送装置中出现残留，则还可能影响样品的制备质量。

发明内容

为解决现有的缩分暂存装置采用缩分格槽进行分料制样，需要为各个出料口分别设置相应的输送装置，且相应的输送装置中还可能出现样品残留的问题，本发明提供了一种缩分暂存装置；另本发明还提供一种具有前述缩分暂存装置的自动制样系统。

本发明提供一种缩分暂存装置，包括均水平设置的外筒和内筒；所述外筒具有位于上侧的进料口、位于下侧的出料口；所述内筒的侧壁具有进料缺口；所述内筒安装在所述外筒内、位于所述进料口和所述出料口间；所述内筒相对于所述外筒转动并固定在设定位置，使所述进料缺口指向所述进料口或所述出料口；所述内筒和所述外筒间还具有间隙。

可选的，还具有控制部件和位于所述外筒侧壁的驱动电机；所述驱动电机的输出轴和所述内筒的转轴连接、驱动所述进料缺口相对于所述进料口左右摆动；所述控制部件根据设定缩分比控制所述驱动电机的摆动角度。

可选的，具有与所述转轴固定连接的角度传感器；所述控制部件根据所述角度传感器检测的角度调整所述内筒位置和摆动角度。

可选的，所述驱动电机为伺服电机。

可选的，所述外筒上具有设置在所述进料口边沿的进料漏斗。

可选的，所述外筒下侧具有法兰盘和设置在所述法兰盘上的通孔。

可选的，所述内筒和所述外筒同轴设置。

本发明还提供一种自动制样系统，除具有制粉机外，还包括如前所述的缩分暂存装置；所述缩分暂存装置安装于所述制粉机的上侧；所述出料口与所述制粉机的制粉进口密封连接。

本发明提供的缩分暂存系统，主要包括外筒和安装在外筒内并可相对外筒旋转的内筒；其中外筒上侧具有进料口、下侧具有出料口，内筒安装在进料口和出料口之间、具有进料缺口；内筒和外筒间还具有间隙。样品缩分过程中，使进料缺口对准进料口，部分样品经过内筒和外筒之间的空隙流过成为清洗样，部分样品直接经进料缺口暂存在内筒中形成制备样，在分离出清洗样后将内筒旋转使进料缺口对准出料口将制备样排出。这样的缩分暂存装置只需设置一个出料口就可实现清洗样和制备样的分离，简化了缩分暂存系统以及后续的输送系统的复杂度。进一步地，设置驱动内筒转动的驱动电机以及检测内筒角度的角度传感器，可通过周期性摆动内筒而改变进料缺口和进料口的重合度和重合时间，进而改变清洗样和制备样之间的比例，适应不同比例的样品需求。将以上缩分暂存装置固定安装于自动制样系统、并与自动纸样系统的制粉机密封连接，缩分暂存系统制备的清洗样、制备样经过出料口直接进入制粉机，省略中间输送装置、简化了整个系统。

附图说明

图1为现有的自动制样系统中的缩分暂存装置示意图；

图2为本发明中一具体实施方式缩分暂存装置结构示意图；

其中：01-进料漏斗、02-缩分格槽、03-左出料口、04-右出料口、1-外筒、11-进料口、12-出料口、2-内筒、21-进料缺口、3-间隙、4-驱动电机、5-角度传感器、6-进料漏斗、7-法兰盘。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图2为本发明中缩分暂存装置结构示意图，可看出这一缩分暂存装置包括外筒1和内筒2，内筒2和外筒1均为水平设置的圆柱型筒状结构，内筒2设置在外筒1中。外筒1具有位于上侧的进料口11和位于下侧的出料口12。内筒2通过转轴安装在外筒1内，位于外筒1的进料口11和出料口12之间且只有一个进料缺口21；内筒2可绕转轴转动使得进料缺口21的朝向指向外筒1的进料口11和出料口12，并可被限位部件固定在上述特定的位置。内筒2和外筒1之间还具有大颗粒样品通过的间隙3。

采用以上的缩分暂存装置进行缩分作业，将内筒2固定在进料缺口21指向外筒1的进料口11的位置，从进料口11均匀进入的样品部分从外筒1和内筒2之间的间隙3通过并经过出料口12流出作为清洗样进入下一步的操作工序、部分从进料缺口21进入到内筒2内被存储。当缩分完成后且从间隙3流过的清洗样被后工序处理完成后，旋转内筒2使进料缺口21朝下指向出料口12，在重力作用下内筒2中存留的缩分样品经进料缺口21和出料口12流出作为制备样。如此结构，只需要设置一个出料口12就可分别实现清洗样和制备样的先后流出，无需如现有技术中的缩分暂存装置设置两个出料口并为两个出料口专门设置相应的输送装置。

可想到，内筒2的进料缺口21和外筒1的进料口11的大小比例改变，就可相对应的改变清洗样和制备样的缩分比。还应注意，为保证清洗样从内筒2和外筒1之间的间隙3流过，间隙3应当原大于样品的颗粒度大小，防止产生堵塞影响缩分的问题；本发明一具体实施方式中的缩分暂存系统用于缩分3mm颗粒度的煤炭样品，其空隙的尺寸远大于3mm。

从图2中可看到，外筒1两侧的侧壁为可拆卸圆形板、通过螺钉固定在外筒1的主体机构上，内筒2通过两端转轴安装在外筒1的两侧侧壁上。为使内筒2相对外筒1的转动摩擦力较小，可在转轴和外筒1的侧壁间设置轴承。

更进一步地，缩分暂存装置还具有控制部件和位于外筒1侧壁的驱动电机4，驱动电机4的输出轴和内筒2的转轴连接、驱动内筒2的进料缺口21相对于进料口11左右摆动和转动，控制部件可控制驱动电机4的摆动角度和转动角度。如此，在内筒2的进料缺口21和外筒1的进料口11尺寸比例确定的情况下，通过摆动内筒2使进料缺口21和进料口11的重合度周期性变化而改变实际从进料缺口21进入到内筒2中的制备样的比例、改变缩分质量比，提高缩分暂存装置使用的灵活性；可想到，在确定进料缺口和进料口尺寸前提下，制备样的缩分比会随着摆动角度的增大而减小。当然，即使不设置驱动电机4，而在缩分过程中保持内筒2和外筒1的相对固定也可实现缩分作业，只是缩分比不可改变。

此外，为了能够实时监测内筒2的转动角度、进而由控制部件控制驱动电机4的工作状态、改变内筒2的摆动角度和位置使缩分比更为准确，本发明具体实施方式还可设置与内筒2的转轴固定连接的角度传感器5。角度传感器5与控制部件连接，将转轴的转动角度也就是内筒2的进料缺口21位置反馈至控制部件。在缩分暂存装置开机时，角度传感器5检测内筒2的位置，便于将进料缺口21调整到相对于进料口11左右对称的位置；在缩分过程中，角度传感器5实时监测内筒2转动角度并反馈至控制部件，由控制部件控制驱动电机4是否反转。

在本发明附图所示的具体实施方式中，驱动电机4为伺服电机、能够快速响应控制部件发出的控制信号，实现内筒2位置和摆动角度的快速响应变化。当然，在其他具体实施方式中也可采用其他类型的电机，只是相对于伺服电机的控制较为复杂。

可想到，随着内筒2摆动角度的增大，内筒2的进料缺口21和外筒1进料口11的重合时间和重合度会相应的减小，减少内筒2中制备样相对于清洗样的比例。

从图2还可看出附图所示具体实施方式中，外筒1的进料口11边沿还具有进料漏斗6，进料漏斗6从上到下截面尺寸逐渐减小、防止缩分制样过程中样品泄漏流出。另外筒1下侧还可具有法兰盘7和设置在法兰盘7上的通孔，以便将缩分暂存装置固定在特定的使用设备上。

为了便于相关零件的加工以及安装，附图所示具体实施方式中外筒1和内筒2同轴设置，且在内筒2旋转过程中不会改变其与外筒1的间隙3大小。

另本发明还提供一种自动制样系统，这一系统包括制粉机和前述的缩分暂存装置，缩分暂存装置安装在制粉机的上侧，出料口12和制粉机的制粉进口密封连接，这样经过出料口12流出的清洗样和制备样可直接进入制粉机进行制粉操作。

以上对本发明实施例中的自动制样系统及其缩分暂存装置进行了详细介绍。本文应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想，在不脱离本发明原理的情况下，还可对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种缩分暂存装置，其特征在于：包括沿水平设置的外筒(1)和内筒(2)；所述外筒(1)具有位于上侧的进料口(11)、位于下侧的出料口(12)；所述内筒(2)具有进料缺口(21)；所述内筒(2)安装在所述外筒(1)内、位于所述进料口(11)和所述出料口(12)间；所述内筒(2)相对于所述外筒(1)转动并固定于设定位置，使所述进料缺口(21)指向所述进料口(11)或所述出料口(12)；所述内筒(2)和所述外筒(1)间还具有间隙(3)。

2.根据权利要求1所述的缩分暂存装置，其特征在于：还具有控制部件和位于所述外筒(1)侧壁的驱动电机(4)；所述驱动电机(4)的输出轴和所述内筒(2)的转轴连接、驱动所述进料缺口(21)相对于所述进料口(11)左右摆动；所述控制部件根据设定缩分比控制所述驱动电机(4)的摆动角度。

3.根据权利要去2所述的缩分暂存装置，其特征在于：具有与所述转轴固定连接的角度传感器(5)；所述控制部件根据所述角度传感器(5)检测的角度调整所述内筒(2)位置和摆动角度。

4.根据权利要求3所述的缩分暂存装置，其特征在于：所述驱动电机(4)为伺服电机。

5.根据权利要去4所述的缩分暂存装置，其特征在于：所述外筒(1)上具有设置在所述进料口(11)边沿的进料漏斗(6)。

6.根据权利要求5所述的缩分暂存装置，其特征在于：所述外筒(1)下侧具有法兰盘(7)和设置在所述法兰盘(7)上的通孔。

7.根据权利要求6所述的缩分暂存装置，其特征在于：所述内筒(2)和所述外筒(1)同轴设置。

8.一种自动制样系统，包括制粉机；其特征在于：还包括如权利要求1-7任一项所述的缩分暂存装置；所述缩分暂存装置安装于所述制粉机的上侧；所述出料口(12)与所述制粉机的制粉进口密封连接。