CN107014166A - 用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置和方法，属于煤样制备技术领域，为解决智能化/自动化制样技术中实现空气干燥平衡时煤样易被污染、干燥效率低等问题而设计。本发明用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置包括可密闭的箱体、称重单元和控制器，控制器根据环境温度传感器和环境湿度传感器的测量结果、控制加热器对箱体内的空气进行加热以使得箱体内的温度与湿度处于预设值。本发明用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置和方法可有效避免样品长时间暴露在环境中，防止试验结果的准确度和精密度受到环境的影响，制样效果好，且可提高制样效率。

Description

用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置和方法
技术领域
本发明涉及煤样制备技术领域，尤其涉及一种用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置和方法。
背景技术
在煤炭制样的过程中需要将煤样处理至达到空气干燥的状态，与大气环境的温度湿度达到平衡。煤样制备中通常使用的方法需要将样品在大气中放置数小时甚至一天的时间，使煤样容易受到环境中其他不确定因素的污染而影响到试验结果的准确度和精密度；而且严重影响了样品制备效率。
发明内容
本发明的一个目的在于提出一种在将煤炭制样达到与外界环境中的温度和湿度平衡状态的过程中可以避免煤炭制样受到污染的用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置；
本发明的另一个目的在于提出一种制样效果好、制样效率高的实现样品空气干燥的方法。
为达上述目的，一方面，本发明提出如下技术方案：
一种用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置，包括可密闭的箱体、称重单元和控制器，所述实现样品空气干燥的装置还包括均与所述控制器连接的内部温度传感器、内部湿度传感器、加热器、环境温度传感器和环境湿度传感器；箱体用于容纳煤样，所述内部温度传感器和所述内部湿度传感器用于测量所述箱体内的温度和湿度并将其测量结果反馈给所述控制器，所述环境温度传感器和所述环境湿度传感器用于测量所述箱体外的环境的温度和湿度并将其测量结果反馈给所述控制器，所述称重单元用于称量煤样在进入所述箱体前的重量和煤样从所述箱体中取出后的重量；所述控制器根据所述环境温度传感器和所述环境湿度传感器的测量结果、控制加热器对所述箱体内的空气进行加热以使得所述箱体内的温度与湿度处于预设值。
进一步地，所述实现样品空气干燥的装置还包括机械手，所述机械手用于将煤样放入至所述箱体中或将煤样从所述箱体中取出。
进一步地，所述机械手和所述箱体的箱门均与所述控制器连接，所述控制器可依次控制所述箱门打开、控制所述机械手将煤样放置于所述箱体中、再控制所述箱门闭合。
进一步地，所述箱体设置有磁性门封条和/或保温层。
进一步地，所述箱体内设置有一个搁架；或所述箱体内设置有至少两个沿高度方向罗列的搁架，且相邻俩所述搁架间的间距可调。
进一步地，所述实现样品空气干燥的装置还包括气体置换装置，所述气体置换装置用于对所述箱体内的空气进行置换。
进一步地，所述气体置换装置包括进风口、出风口和鼓风机，所述鼓风机用于向所述进风口内鼓风的鼓风机，所述进风口处设置有过滤装置。
另一方面，本发明提出如下技术方案：
一种基于上述任一项所述的用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置的实现样品空气干燥的方法，包括如下步骤：
步骤A、称量煤样的重量、然后将煤样放置于所述箱体中，关闭箱门；
步骤B、测量所述箱体外部的环境温度与湿度，将所述箱体内的温度与湿度调整至与外部环境的温度和湿度相同的状态；
步骤C、预设时间后将煤样从所述箱体中取出、称量煤样的重量，如果煤样的重量高于预设值则重复步骤A和步骤B，否则，停止对煤样进行干燥；
其中所述步骤A与所述步骤B的次序不限。
进一步地，所述步骤A具体为：机械手将煤样放置于所述箱体中；或，操作人员将的煤样放置于所述箱体中。
进一步地，将煤样放置于所述箱体中之后，如果所述箱体内的湿度或湿度超过温度上限值或湿度上限值时，向所述箱体内鼓入空气的同时将所述箱体内的一部分空气排出。
进一步地，所述步骤B具体为；测量所述箱体外部的环境温度与湿度，将所述箱体内的温度调整至高于环境的温度值，预设时间后，再将所述箱体内的温度与湿度调整至与外部环境的温度和湿度相同的状态。
本发明的有益效果如下：
本发明提供的用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置，可有效避免样品长时间暴露在环境中，防止试验结果的准确度和精密度受到环境的影响，制样效果好；且可实时跟踪空气温湿度状态，使煤样最终与空气干燥状态保持一致，以保证制样精度；另外，本发明中，可以先将温度的预设值设置为高于外界环境的温度值，使得煤炭干燥预设时间后，再将温度的预设值调整为外界环境的温度值，在保证煤炭式样的温度与湿度处于与外界环境相同的状态的同时可提高制样效率。
本发明提供的煤炭制样方法，可以避免煤样被外界环境污染且可提高制样效率。
附图说明
图1是本发明优选实施例一提供的用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置的结构示意图之一；
图2是本发明优选实施例一提供的用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置的内部结构示意图；
图3是本发明优选实施例一提供的用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置的结构示意图之二。
图中：
1、箱体；2、内部温度传感器；3、内部湿度传感器；11、箱门；4、称重单元；5、机械手。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
优选实施例一：
本优选实施例提供了一种用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置，以在将煤炭制样达到与外界环境中的温度和湿度平衡状态的过程中可以避免煤炭制样受到污染。
如图1和图2所示，本实施例提供了一种用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置，包括可密闭的箱体1、称重单元4和控制器，实现样品空气干燥的装置还包括均与控制器连接的内部温度传感器2、内部湿度传感器3、加热器、环境温度传感器和环境湿度传感器；所述箱体1用于容纳煤样，内部温度传感器2和内部湿度传感器3用于测量箱体1内的温度和湿度并将其测量结果反馈给控制器，环境温度传感器和环境湿度传感器用于测量箱体1外的环境的温度和湿度并将其测量结果反馈给控制器，称重单元4用于称量煤样在进入箱体1前的重量和煤样从箱体1中取出后的重量；控制器根据环境温度传感器和环境湿度传感器的测量结果、控制加热器对箱体1内的空气进行加热以使得箱体1内的温度与湿度处于预设值。该预设值可以为环境的温度和湿度的值，也可以是高于环境的温度值。
本优选实施例提供的用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置，可有效避免样品长时间暴露在环境中，防止试验结果的准确度和精密度受到环境的影响，制样效果好；且可实时跟踪空气温湿度状态，使煤样最终与空气干燥状态保持一致，以保证制样精度；另外，本实施例中，可以先将温度的预设值设置为高于外界环境的温度值，使得煤炭干燥预设时间后，再将温度的预设值调整为外界环境的温度值，在保证煤炭式样的温度与湿度处于与外界环境相同的状态的同时可提高制样效率。
本实施例中，为了提高制样效率，实现样品空气干燥的装置还包括机械手5，机械手5用于将煤样放入至箱体1中或将煤样从箱体1中取出。
进一步地，机械手5和箱体1的箱门11均与控制器连接，控制器可依次控制箱门11打开、控制机械手5将煤样放置于箱体1中、再控制箱门11闭合。当然，也可以人工将机器人煤炭制样系统制备的样品放置到箱体1中。
本实施例中，在上述结构的基础上，箱体1内设置有一个搁架；或箱体1内设置有至少两个沿高度方向罗列的搁架，且相邻俩搁架间的间距可调，以便于放置各种尺寸的煤炭制样。
本实施例中，为了在箱体1中的温度或湿度相对于外界环境温度过高而难以调节时，实现样品空气干燥的装置还包括气体置换装置，气体置换装置用于对箱体1内的空气进行置换。
本实施例中，气体置换装置的结构没有具体限制，可以将箱体1内的空气进行置换即可，优选地，气体置换装置包括进风口、出风口和鼓风机，鼓风机用于向进风口内鼓风的鼓风机，进风口处设置有过滤装置。通过将箱体1内的一部分气体置换掉，以提高制样效率。
在上述结构的基础上，箱体1设置有磁性门封条，在样品放入后即有效和环境隔离，防止样品受到环境因素污染影响。箱体1内还可以设置保温层。
本装置箱体1的内胆优选为由不锈钢材料或塑料材料制成，内部耐腐蚀、易清洁。
本实施例还提供了一种基于上述用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置的煤炭制样方法，包括如下步骤：
步骤A、称量煤样的重量、然后将煤样放置于箱体1中，关闭箱门11；
步骤B、测量箱体1外部的环境温度与湿度，将箱体1内的温度与湿度调整至与外部环境的温度和湿度相同的状态；
步骤C、预设时间后将煤样从箱体1中取出、称量煤样的重量，如果煤样的重量高于预设值则重复步骤A和步骤B，否则，停止对煤样进行干燥；
其中步骤A与步骤B的次序不限。
其中，步骤A具体为：机械手5将煤样放置于箱体1中；或，操作人员将的煤样放置于箱体1中。
如果将煤样放置于箱体1中之后，箱体1内的湿度或湿度超过温度上限值或湿度上限值(该上限值可根据环境温度湿度具体设定)时，短时间内难以将箱体1内的湿度或湿度调整至预设值时，可以向箱体1内鼓入空气的同时将箱体1内的一部分空气排出。
为了提高煤样的干燥效率，步骤B具体为；测量箱体1外部的环境温度与湿度，将箱体1内的温度调整至高于环境的温度值，预设时间(该时间可根据煤样的含水量以及空气的温度和湿度等条件进行具体设置)后，再将箱体1内的温度与湿度调整至与外部环境的温度和湿度相同的状态。
当然，一直令箱体1内的温度与湿度调整至与外部环境的温度和湿度相同的状态，也属于本实施例的保护范围。
本实施例提供的煤炭制样方法，可以避免煤样被外界环境污染且制样效率高。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置，其特征在于，包括可密闭的箱体(1)、称重单元(4)和控制器，所述实现样品空气干燥的装置还包括均与所述控制器连接的内部温度传感器(2)、内部湿度传感器(3)、加热器、环境温度传感器和环境湿度传感器；所述箱体(1)用于容纳煤样，所述内部温度传感器(2)和所述内部湿度传感器(3)用于测量所述箱体(1)内的温度和湿度并将其测量结果反馈给所述控制器，所述环境温度传感器和所述环境湿度传感器用于测量所述箱体(1)外的环境的温度和湿度并将其测量结果反馈给所述控制器，所述称重单元(4)用于称量煤样在进入所述箱体(1)前的重量和煤样从所述箱体(1)中取出后的重量；所述控制器根据所述环境温度传感器和所述环境湿度传感器的测量结果、控制加热器对所述箱体(1)内的空气进行加热以使得所述箱体(1)内的温度与湿度处于预设值。
2.根据权利要求1所述的用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置，其特征在于，所述实现样品空气干燥的装置还包括机械手(5)，所述机械手(5)用于将煤样放入至所述箱体(1)中或将煤样从所述箱体(1)中取出。
3.根据权利要求2所述的用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置，其特征在于，所述机械手(5)和所述箱体(1)的箱门(11)均与所述控制器连接，所述控制器可依次控制所述箱门(11)打开、控制所述机械手(5)将煤样放置于所述箱体(1)中、再控制所述箱门(11)闭合。
4.根据权利要求1至3任一项所述的用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置，其特征在于，所述箱体(1)设置有磁性门封条和/或保温层。
5.根据权利要求1至3任一项所述的用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置，其特征在于，所述箱体(1)内设置有一个搁架；或所述箱体(1)内设置有至少两个沿高度方向罗列的搁架，且相邻俩所述搁架间的间距可调。
6.根据权利要求1至3任一项所述的用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置，其特征在于，所述实现样品空气干燥的装置还包括气体置换装置，所述气体置换装置用于对所述箱体(1)内的空气进行置换。
7.根据权利要求6所述的用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置，其特征在于，所述气体置换装置包括进风口、出风口和鼓风机，所述鼓风机用于向所述进风口内鼓风的鼓风机，所述进风口处设置有过滤装置。
8.一种基于如权利要求1至7任一项所述的用于机器人制样系统中实现样品空气干燥的装置的实现样品空气干燥的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤A、称量煤样的重量、然后将煤样放置于所述箱体(1)中，关闭箱门(11)；
步骤B、测量所述箱体(1)外部的环境温度与湿度，将所述箱体(1)内的温度与湿度调整至与外部环境的温度和湿度相同的状态；
步骤C、预设时间后将煤样从所述箱体(1)中取出、称量煤样的重量，如果煤样的重量高于预设值则重复步骤A和步骤B，否则，停止对煤样进行干燥；
其中所述步骤A与所述步骤B的次序不限。
9.根据权利要求8所述的实现样品空气干燥的方法，其特征在于，所述步骤A具体为：机械手(5)将煤样放置于所述箱体(1)中；或，操作人员将的煤样放置于所述箱体(1)中。
10.根据权利要求8所述的实现样品空气干燥的方法，其特征在于，将煤样放置于所述箱体(1)中之后，如果所述箱体(1)内的湿度或湿度超过温度上限值或湿度上限值时，向所述箱体(1)内鼓入空气的同时将所述箱体(1)内的一部分空气排出。
11.根据权利要求8至10任一项所述的实现样品空气干燥的方法，其特征在于，所述步骤B具体为；测量所述箱体(1)外部的环境温度与湿度，将所述箱体(1)内的温度调整至高于环境的温度值，预设时间后，再将所述箱体(1)内的温度与湿度调整至与外部环境的温度和湿度相同的状态。
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