CN108627420A - 一种自动测定煤密度系统和方法 - Google Patents

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胡长淳
周明茜
杨金洲
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Abstract

本发明涉及一种自动测定煤密度系统，包括取样器、计量单元、补水单元和卸料单元，所述取样器和补水单元设置于所述计量单元旁并分别用于向所述计量单元内加煤样和补水，所述卸料单元设置于所述计量单元的一侧并用于将所述计量单元中的煤样和水卸出。本发明的自动测定煤密度系统通过设置取样器、计量单元、补水单元和卸料单元，实现了对煤样密度的自动测量，解决了现有煤密度测量方法取样困难、测量繁琐、成本高、人工耗时较大、测量精度低等问题，为大型用煤单位如火电厂、供暖企业提供一种成本投入较低且方便精确的测量系统，方便企业掌握燃料煤的实时密度，有助于控制和检测煤质。

Description

一种自动测定煤密度系统和方法
技术领域
本发明涉及煤化工技术领域，特别是涉及一种自动测定煤密度系统和方法。
背景技术
煤的密度在一定程度上能够反映煤质量的好坏，对于大型用煤单位如火电厂、供暖企业，掌握燃料煤的实时密度有助于控制和检测煤质。
目前，大多数企业均采用间歇取样测量的方法对煤垛密度进行估测，这类方法取样比较困难，测量数据存在很大的随机性，无法准确实时反映燃料煤的真实密度，此外，这类方法完全依赖人工操作，测量效率很低。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种自动测定煤密度系统，其具有测量精度高、测量方便、成本低的优点。
一种自动测定煤密度系统，包括取样器、计量单元、补水单元和卸料单元，所述取样器和补水单元设置于所述计量单元旁并分别用于向所述计量单元内加煤样和补水，所述卸料单元设置于所述计量单元的一侧并用于将所述计量单元中的煤样和水卸出。
本发明的自动测定煤密度系统通过设置取样器、计量单元、补水单元和卸料单元，实现了对煤样密度的自动测量，解决了现有煤密度测量方法取样困难、测量繁琐、成本高、人工耗时较大、测量精度低等问题，为大型用煤单位如火电厂、供暖企业提供一种成本投入较低且方便精确的测量系统，方便企业掌握燃料煤的实时密度，有助于控制和检测煤质。
进一步地，所述取样器为取样机械手或旋转取样器。
进一步地，所述计量单元包括计量容器和称重传感器，所述计量容器设置于所述取样器的下方，所述称重传感器设置于所述计量容器下方并用于对计量容器进行称重。
进一步地，所述计量单元还包括液位传感器，所述液位传感器设置于所述计量容器的一侧，所述液位传感器用于测量计量容器内的液位。
进一步地，所述补水单元包括补水管和补水阀，所述补水管与补水阀连通，所述补水阀设置于所述计量容器上方并用于向所述计量容器补水。
进一步地，所述卸料单元包括卸料机械手，所述卸料机械手设置于所述计量容器的一侧并用于将所述计量容器中的煤样和水卸出。
进一步地，还包括自动控制器，所述自动控制器与所述取样器、计量单元、补水单元和卸料单元信号连接。
进一步地，所述自动控制器上设置有取样按钮、补水按钮、计量按钮和卸料按钮。
本发明还提供了一种自动测定煤密度方法，包括以下步骤：
S1.补水单元向计量单元内注水至额定值，计量单元计量此时的液位L1和质量M1；
S2.取样器向计量单元内加煤样，计量单元计量此时的液位L2和质量M2；
S3.设计量单元储存煤样和水的空间的横截面积为定值S，
则当次加入煤样的密度
S4.卸料单元将计量单元中的煤样和水卸出，重复S1-S3，进行下一次测量。
相对于现有技术，本发明的自动测定煤密度系统通过设置取样器、计量单元、补水单元和卸料单元，实现了对煤样密度的自动测量，解决了现有煤密度测量方法取样困难、测量繁琐、成本高、人工耗时较大、测量精度低等问题，为大型用煤单位如火电厂、供暖企业提供一种成本投入较低且方便精确的测量系统，方便企业掌握燃料煤的实时密度，有助于控制和检测煤质。
本发明的自动测定煤密度方法操作方便，能够实现实时取样测量，从取样到数据计算完全自动化控制，测量过程简捷快速，测量数据更加精确，同时节省了人力成本，具有良好的经济效益。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是本发明的自动测定煤密度系统的结构示意图。
图2是使用本发明的自动测定煤密度系统和方法进行煤样密度测量的一组数据。
具体实施方式
请参阅图1，本发明的自动测定煤密度系统，包括取样器1、计量单元2、补水单元3、卸料单元4和自动控制器5。所述取样器1和补水单元3设置于所述计量单元2旁并分别用于向所述计量单元2内加煤样和补水，所述卸料单元4设置于所述计量单元2的一侧并用于将所述计量单元2中的煤样和水卸出。所述自动控制器5与所述取样器1、计量单元2、补水单元3和卸料单元4信号连接，自动控制器5自动控制取样器1、计量单元2、补水单元3和卸料单元4的动作。
具体地，本实施例的所述取样器1为取样机械手，还可以将取样器设置为旋转取样器。
本实施例的所述计量单元2包括计量容器21、称重传感器和液位传感器。所述计量容器21设置于所述取样器1的下方，本实施例的计量容器21为标准圆柱形，其横截面积恒定。所述称重传感器设置于所述计量容器21下方并用于对计量容器21进行称重；所述液位传感器设置于所述计量容器21的一侧，所述液位传感器用于测量计量容器21内的液位。
本实施例的所述补水单元3包括补水管和补水阀，所述补水管与补水阀连通，所述补水阀设置于所述计量容器21上方并用于向所述计量容器21补水。
本实施例的所述卸料单元4包括卸料机械手，所述卸料机械手设置于所述计量容器21的一侧并用于将所述计量容器21中的煤样和水卸出。
本实施例的所述自动控制器5上优选地设置有取样按钮、补水按钮、计量按钮和卸料按钮，可以通过手动按动自动控制器5上的取样按钮、补水按钮、计量按钮和卸料按钮进行各步操作，也可以在自动控制器5上设置定时等功能进行全自动操作。
本发明还提供了一种自动测定煤密度方法，包括以下步骤：
S1.补水单元3向计量单元2内注水至额定值，计量单元2计量此时的液位L1和质量M1；
注水额定值可以提前设置在自动控制器5内，手动点击自动控制器上的补水按钮，自动控制器5通过控制补水单元3的注水时间从而控制液位，待液位稳定后，本实施例的液位传感器和称重传感器分别计量液位L1和质量M1。
S2.取样器1向计量单元2内加煤样，计量单元2计量此时的液位L2和质量M2；
可以手动点击自动控制器5上的加料按钮，取样器1自动将煤样取至计量单元2的计量容器21内，加入煤样液位稳定后，液位传感器和称重传感器分别计量液位L2和质量M2。
S3.设计量单元2储存煤样和水的空间的横截面积为定值S，即本实施例的计量容器21的横截面积为S，
则当次加入煤样的密度
自动控制器5会自动对采集的数据进行实时处理，计算出当次所加入煤样的密度。
S4.卸料单元4将计量单元2中的煤样和水卸出，重复S1-S3，进行下一次测量。
当测量工作完成后，卸料单元4自动开启，计量容器21内的水和煤样全部排出。可以根据自动控制器程序设定的频率，每隔一定的时间，补水系统和取样器自动进行补水和加煤，上述步骤重复有序进行，完成连续自动测定煤密度的工作。
请参阅图2，图2是使用本发明的自动测定煤密度系统和方法进行煤样密度测量的一组数据，十组煤样密度测量间隔时间短，可以实时取样测量，且测量精度高。
相对于现有技术，本发明的自动测定煤密度系统通过设置取样器、计量单元、补水单元和卸料单元，实现了对煤样密度的自动测量，解决了现有煤密度测量方法取样困难、测量繁琐、成本高、人工耗时较大、测量精度低等问题，为大型用煤单位如火电厂、供暖企业提供一种成本投入较低且方便精确的测量系统，方便企业掌握燃料煤的实时密度，有助于控制和检测煤质。
本发明的自动测定煤密度方法操作方便，能够实现实时取样测量，从取样到数据计算完全自动化控制，测量过程简捷快速，测量数据更加精确，同时节省了人力成本，具有良好的经济效益。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种自动测定煤密度系统，其特征在于：包括取样器、计量单元、补水单元和卸料单元，所述取样器和补水单元设置于所述计量单元旁并分别用于向所述计量单元内加煤样和补水，所述卸料单元设置于所述计量单元的一侧并用于将所述计量单元中的煤样和水卸出。
2.根据权利要求1所述的自动测定煤密度系统，其特征在于：所述取样器为取样机械手或旋转取样器。
3.根据权利要求1所述的自动测定煤密度系统，其特征在于：所述计量单元包括计量容器和称重传感器，所述计量容器设置于所述取样器的下方，所述称重传感器设置于所述计量容器下方并用于对计量容器进行称重。
4.根据权利要求3所述的自动测定煤密度系统，其特征在于：所述计量单元还包括液位传感器，所述液位传感器设置于所述计量容器的一侧，所述液位传感器用于测量计量容器内的液位。
5.根据权利要求3所述的自动测定煤密度系统，其特征在于：所述补水单元包括补水管和补水阀，所述补水管与补水阀连通，所述补水阀设置于所述计量容器上方并用于向所述计量容器补水。
6.根据权利要求3所述的自动测定煤密度系统，其特征在于：所述卸料单元包括卸料机械手，所述卸料机械手设置于所述计量容器的一侧并用于将所述计量容器中的煤样和水卸出。
7.根据权利要求1所述的自动测定煤密度系统，其特征在于：还包括自动控制器，所述自动控制器与所述取样器、计量单元、补水单元和卸料单元信号连接。
8.根据权利要求7所述的自动测定煤密度系统，其特征在于：所述自动控制器上设置有取样按钮、补水按钮、计量按钮和卸料按钮。
9.一种自动测定煤密度方法，包括以下步骤：
S1.补水单元向计量单元内注水至额定值，计量单元计量此时的液位L1和质量M1；
S2.取样器向计量单元内加煤样，计量单元计量此时的液位L2和质量M2；
S3.设计量单元储存煤样和水的空间的横截面积为定值S，
则当次加入煤样的密度
S4.卸料单元将计量单元中的煤样和水卸出，重复S1-S3，进行下一次测量。
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