CN106018202A - 自动智能水析仪及其水析方法 - Google Patents

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CN106018202A CN201610387940.XA CN201610387940A CN106018202A CN 106018202 A CN106018202 A CN 106018202A CN 201610387940 A CN201610387940 A CN 201610387940A CN 106018202 A CN106018202 A CN 106018202A
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石贵明
何水春
吴彩斌
周斌
鄢发明
周意超
赵汝全
赵捷明
李献帅
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/02—Investigating particle size or size distribution

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

本发明为一种自动智能水析仪及其水析方法，其控制器通过蓝牙与电脑（手机）端建立数据传输通道，在手机上运行配套的交互软件，输入计算沉降时间必须的水温、物料密度（相对密度或相对比重）、分级粒度、循环次数等参数即可自动计算并传入控制器当中，随即与控制器相连的水析单元开始工作，该自动智能水析仪对比现常用的水析器，具有实现自动化、配置灵活、可同时进行多个水析单元和可获多种产品的优势，可以为粒度分析工作提供一套更为优质的解决方案，提高工作效率。

Description

自动智能水析仪及其水析方法
技术领域
本发明涉及一种测量物料粒度组成的设备，具体是用于-74 μm以下的细粒级物料的粒度测定和分级。
背景技术
粒度分析工作是一项很重要的工作，在许多工业部门都常常遇到。例如水泥工业、冶金工业、冶金工业、煤粉制备、土工试验、甚至食品加工等部门，都会用到粒度分析，它也是矿物加工领域中进行矿石可选性研究以及生产指标分析不可缺少的一个检测项目，原矿和产品都常需要进行粒度分析。沉降分析是测定细粒物料粒度（74-10um）的常用方法，其原理是通过测定粒子在适当介质中的沉降速度来计算颗粒的尺寸。常用到的沉降分析方法有上升水流法和淘析法等，上升水流法应用的典型代表如连续水析器，连续水析器获取分析结果的速度较快，全部水析时间仅需25-30 min，分级速度快、分级效果好，其缺点就在于设备配置复杂、控制困难、不够灵活和容易发生堵塞现象；淘析法在实验室中应用较多，只需要简单的烧杯、铁架台等试验仪器即可拼装成一套水析装置，但由于淘析装置本身结构的限制，实际的水析操作是十分单调枯燥且费时费力。这些设备本身存在的缺点限制了它们的使用和推广。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动智能水析仪及其水析方法，可以测量细粒物料的粒级组成，并为化验分析提供粒级样品，降低了现用水析仪实验效率低下、工作量较大、不能自动运行的问题。
本发明是这样实现的，一种自动智能水析仪，它包括箱体本体、进水阀、排水阀、水位传感器、搅拌器和控制器，箱体本体的侧壁上端设有进水阀，箱体本体的侧壁离底部5cm处设有排水阀，箱体本体内设有水位传感器，箱体本体的顶端设有搅拌器，搅拌器、水位传感器、进水阀和排水阀分别连接控制器。
所述进水阀采用有压电磁水阀。
所述排水阀采用无压电磁水阀。
所述控制器内设有蓝牙。
所述水位传感器、进水阀和排水阀三个部件共直线。
所述控制器通过蓝牙与手机建立数据传输通道，在手机上输入粒径大小、物料和水的密度、水的粘度、沉降高度、沉降时间、水温和循环次数等参数，控制器自动得到所需沉降时间，开始进入进水阶段，由水位传感器检测水位，加水到特定水位后关闭进水阀，搅拌器搅拌后，进入到沉降阶段，控制器自行计时，当达到预设的沉降时间后，打开排水阀，在达到预设的排水时间后关闭排水阀，待排水结束，重新开始注水，完成一次循环的分级，完成预先设置的循环分级次数后，设备自动停机并完成一个粒级的测试工作。
控制沉降高度为20 cm，即排水阀底部到传感器中心的距离为20 cm，进水阀设在排水阀上部，三个部件共直线，排水阀距容器底部为5 cm，留作粗粒级矿物沉积的垂直空间，搅拌器安装在容器顶部，为保证在搅拌过程中不致将水溅到电机表面，在传感器中心到容器顶部留出了约10cm的垂直空间，箱体本体可并列扩展。
控制器是多线程的，亦即可以根据水析需求，同时开启多个系列的水析单元，一个控制器最多支持6个系列，每个系列上又可接入多个单元，单元数量理论上不限，系列间的水析参数可以完全不相关，自由设定。
本发明的技术效果是：1.使传统的淘洗式水析装置的进水、排水、搅拌均实现了自动运行；2.解放了实验人员，提高了实验效率；3、可通过蓝牙，利用手机进行远程控制，提高工作效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的实物图。
在图中，1、箱体本体 2、进水阀 3、排水阀 4、水位传感器 5、搅拌器 6、控制器。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明是这样实现的，箱体本体1的侧壁上端设有进水阀2，箱体本体的侧壁离底部5cm处设有排水阀3，箱体本体1内设有水位传感器4，箱体本体1的顶端设有搅拌器5，搅拌器5、水位传感器4、进水阀2和排水阀3分别连接控制器6。 其中一个控制器可以控制多个水析单元。控制器要能够实现无线传输和控制功能，包括arduino控制芯片、蓝牙模块、继电器等核心部件。因为自来水自带的水压接近0.1Mpa，可采用有压电磁水阀做为进水部件，排水部件选用无压电磁水阀，搅拌部件选用普通电机等。
具体的实施方式如下：1、在控制单元中输入所测物料的一些参数，如所需粒径大小、物料和水的密度、水的粘度、沉降高度、水温和循环次数等参数，控制单元自动计算出所需沉降时间；2、将测量物料50 g或100 g倒入水析单元，盖上上盖板；3、通过手机遥控启动控制器，打开注水阀往水析单元注水，注水满后，经水位传感器测定，停止给水，并开始进行搅拌；4、搅拌停止，开始沉降，经过控制单元计算的沉降时间后打开排水阀进行排水；5、待排水结束，重新开始注水，完成一次循环的分级；6、完成预先设置的循环分级次数后，设备自动停机并完成一个粒级的测试工作；7、将每次循环排出水收集在一起，过滤烘干称重，得到某粒级的颗粒重量，从而完成这一粒级的粒度测定和分级。

Claims (8)

1.一种自动智能水析仪，它包括箱体本体、进水阀、排水阀、水位传感器、搅拌器和控制器，其特征在于：箱体本体的侧壁上端设有进水阀，箱体本体的侧壁离底部5cm处设有排水阀，箱体本体内设有水位传感器，箱体本体的顶端设有搅拌器，搅拌器、水位传感器、进水阀和排水阀分别连接控制器。
2.根据权利要求1所述的一种自动智能水析仪，其特征在于：进水阀采用有压电磁水阀。
3.根据权利要求1所述的一种自动智能水析仪，其特征在于：排水阀采用无压电磁水阀。
4.根据权利要求1所述的一种自动智能水析仪，其特征在于：所述控制器内设有蓝牙。
5.根据权利要求1所述的一种自动智能水析仪，其特征在于：所述水位传感器、进水阀和排水阀三个部件共直线。
6.一种根据权利要求1所述的一种自动智能水析仪的水析方法，其特征在于：所述控制器通过蓝牙与手机建立数据传输通道，在手机上输入粒径大小、物料和水的密度、水的粘度、沉降高度、沉降时间、水温和循环次数等参数，控制器自动得到所需沉降时间，开始进入进水阶段，由水位传感器检测水位，加水到特定水位后关闭进水阀，搅拌器搅拌后，进入到沉降阶段，控制器自行计时，当达到预设的沉降时间后，打开排水阀，在达到预设的排水时间后关闭排水阀，待排水结束，重新开始注水，完成一次循环的分级，完成预先设置的循环分级次数后，设备自动停机并完成一个粒级的测试工作。
7.根据权利要求2所述的一种自动智能水析仪的水析方法，其特征在于：控制沉降高度为20 cm，即排水阀底部到传感器中心的距离为20 cm，进水阀设在排水阀上部，三个部件共直线，排水阀距容器底部为5 cm，留作粗粒级矿物沉积的垂直空间，搅拌器安装在容器顶部，为保证在搅拌过程中不致将水溅到电机表面，在传感器中心到容器顶部留出了约10cm的垂直空间，箱体本体可并列扩展。
8.根据权利要求2所述的一种自动智能水析仪的水析方法，其特征在于：控制器是多线程的，亦即可以根据水析需求，同时开启多个系列的水析单元，一个控制器最多支持6个系列，每个系列上又可接入多个单元，单元数量理论上不限，系列间的水析参数可以完全不相关，自由设定。
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