CN109470590A - 一种物料在线水分检测装置及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
一种物料在线水分检测装置,它包括(圆柱形)回转仓(1)、设置在回转仓顶盖(101)上部的多个微波发生装置(2)和设置在回转仓底盘(102)下部的多个称重装置(3),回转仓底盘(102)上设有四个腔室,并且回转仓(1)具有四个工位:按顺时针方向,依次为进料工位(a)、一次烘干工位(b)、二次烘干工位(c)及排料工位(d),其中四个腔室在四个工位的位置之间循环切换。本发明装置的四个腔室与四个工位依次循环工作,从而保证了该水分检测装置可连续实时在线检测物料的水分含量。
Description
技术领域
本发明涉及物料水分检测装置及方法,具体涉及一种散状物料在线水分检测装置及其检测方法,属于冶金行业烧结球团生产工艺的原料物性检测技术领域。
背景技术
在冶金烧结、球团领域,一般在混合制料过程中需要一定水分,用以提供必要的粘结性和附着力用于物料球团的形成。这些水分包括矿料本身含有的一部分水分,且在混合加工过程中也会有水分的加入,使各种原料均匀混合,方便物料的成球和制粒,利于后续工序中能更充分的反应。水量过低,原料的粘结性降低,会影响原料的成球和成粒性质。但是烧结原料水分过高,如精矿粉容易成团粘矿槽,影响配料的准确性,影响混合料的均匀性,烧结机尾断面产生花脸影响烧结矿产、质量,水量过高时还会使烧结球团工艺的能耗提高。为降低能耗以及使造球工艺更接近最佳含水量,矿物原料的水分检测十分必要。
传统的烧结混合料检测采用烘干法,离线检测,但分析时间长,无法实时反映水分的情况,缺乏指导工艺生产的意义。现有水分检测多采用中子法、红外线法或微波法,这些方法虽然解决了分析时间长的问题,能反映当前数据,但中子法具有电离辐射性,在生产现场应用较少;红外线法在物料的外观颜色、化学成分等发生变化时,检测数据就会出现较大偏差。为此,在使用前需要针对每种物料进行水分检测参数的标定。对于在一条皮带上输送的物料不确定的情况,就很难实现不同物料的自动测水,而需要人工根据皮带上物料的变化情况调整水分仪的检测参数,当料种频繁变化时,则难以实现水分的在线检测;微波法也不能准确地检测出物质芯部的水分含量。
以上这些方法对应的检测设备和理论方案复杂,有时需要专业人员才能解决。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种理论原理简单、可实时在线检测的水分检测装置及其检测方法。
根据本发明提供的第一种实施方案,提供一种物料在线水分检测装置:
一种物料在线水分检测装置,它包括(圆柱形)回转仓、设置在回转仓顶盖上部的多个微波发生装置和设置在回转仓底盘下部的多个称重装置。回转仓底盘上设有四个腔室。并且回转仓具有四个工位:按顺时针方向,依次为进料工位、一次烘干工位、二次烘干工位及排料工位。其中四个腔室在四个工位的位置之间循环切换。
每一个腔室由隔板合围而成。
在本发明中,该装置还包括多个盛样容器,所述盛样容器分别放置在回转仓的四个腔室,用于盛放待检测物料。
在本发明中,该装置还包括设置在进料工位上方并且被安装在回转仓顶盖上的进料漏斗。
在本发明中,该装置还包括排料装置。所述排料装置包括电机、吸料嘴、排料管和真空排料装置。电机设置在回转仓顶盖的上部。吸料嘴安装在电机运动轴的伸出前端且位于排料工位的上方。排料管一端连接吸料嘴和另一端连接真空排料装置。
在本发明中,所述多个微波发生装置分别设置在一次烘干工位和二次烘干工位上方的回转仓顶盖上部。
在本发明中,所述多个称重装置分别设置在四个腔室对应的回转仓底盘下部。
优选的是,所述称重装置包括支撑架、称重传感器和支架。其中支撑架穿过回转仓底盘伸入腔室内,用于支撑处于腔室内的盛样容器。称重传感器设置在支撑架下部并与支撑架连接。支架固定在回转仓底盘下部。称重传感器通过支架固定在回转仓底盘下部。
在本发明中,所述回转仓包括上部的顶盖、下部的底盘、侧部的壁板及位于回转仓内部的隔板。隔板将回转仓的内部空间分为沿圆周方向均匀分布的四个腔室。优选,四个腔室围成的中心空间设为排湿空间。
优选的是,排湿空间上部还设有排湿装置。
优选的是,回转仓四个腔室中的每个腔室之间的空隙区域均设有弧形槽。弧形槽内填充有水等极易吸波材质。弧形槽用于防止微波漏出。
优选的是,回转仓四个腔室中的每个腔室与排湿空间连接处的隔板上均设有开孔(用于排湿)。即,每个工作腔室中与排湿空间的壁面开设有开孔。优选,所述开孔的孔径为1-8mm,优选为2-6mm。
优选的是,开孔率≤35%。
在本发明中,该装置还包括设置在回转仓底盘下部的回转驱动。所述回转驱动包括推力轴承、转轴、皮带传动系统、回转支座和回转电机。其中转轴安装在回转支座上部。皮带传动系统和推力轴承安装在转轴上。推力轴承设置在皮带传动系统的上方且位于回转仓底盘的下部。回转电机与皮带传动系统连接,用于驱动皮带传动系统带动转轴及推力轴承转动。
优选的是,该装置还包括设置在回转仓顶盖的边缘下部并与回转仓顶盖连接的外罩。所述外罩设置在回转仓及回转驱动的外部。
优选的是,该装置还包括设置在一次烘干工位和二次烘干工位上方的回转仓顶盖上部的测温装置。
优选的是,所述回转仓的四个腔室或四个工位以回转仓底盘的轴心为角度的顶点,彼此之间具有相等的夹角90°。
上述物料在线水分检测装置在操作过程中,可通过人工取样,从进料漏斗输入样品。
优选,使用取样系统从进料漏斗自动输入样品。因此,优选,上述水分检测装置还包括设置在回转仓顶盖上方的取样系统。取样系统通过进料漏斗为处于进料工位的盛样容器输送样品。
优选的是,所述取样系统包括异型漏斗、取样电机和导料管。导料管倾斜设置在回转仓顶盖上方。导料管的一端与进料漏斗连通和另一端连接异型漏斗。取样电机与异型漏斗连接,用于驱动异型漏斗旋转或摆动。优选,异型漏斗的一侧边口外凸,所述凸边口用于接收落料。
根据本发明提供的第二种实施方案,提供一种物料在线水分检测方法:
一种物料在线水分检测方法或使用上述物料在线水分检测装置检测水分的方法,该方法包括以下步骤:
1)装置开始运行,当回转仓的四个腔室与四个工位的位置匹配时,位于进料工位下方的称重传感器称量处于进料工位的尚未装料的盛样容器的重量(M0);
2)取样电机驱动异型漏斗旋转,使得异型漏斗的凸边口位于待检测物料的落料处,样品物料随着异型漏斗经由导料管和进料漏斗输入盛样容器内,或人工取样将样品物料从进料漏斗输入盛样容器内;
3)取料完成后,取样电机再次驱动异型漏斗旋转,使得异型漏斗的凸边口偏离待检测物料的落料处,称重传感器称量已装料的盛样容器的重量(M1);
4)称量完成后,盛样容器在回转仓底盘的承载和带动下依次经过一次烘干工位、二次烘干工位进行微波干燥,干燥结束后,盛样容器旋转至排料工位;
5)称重传感器称量干燥后盛样容器的重量(M2);
6)根据公式(M1-M2)/(M1-M0)计算出所取样品物料的含水量(%);
7)位于排料工位上方的吸料嘴在电机的驱动下往下移动至与盛样容器接触,通过排料管连接吸料嘴的真空排料装置将样品物料从盛样容器中排出,完成排料后,电机再将吸料嘴提升至原来位置。
优选的是,上述步骤1-7重复多次(例如3-7次),通过多次含水量数据计算平均值,从而检测得出物料的真实含水量。
优选的是,步骤4中,当盛样容器在一次烘干工位和/或二次烘干工位干燥的同时,称重传感器对盛样容器进行称重,若重量在2~10秒、优选3~5秒内未有0.05g、优选0.02g的变化,则认为样品物料已经干燥完全。
在本发明中,回转仓底盘下部设有回转驱动,回转驱动中的回转电机通过皮带传动系统驱动转轴及推力轴承转动,从而驱动整个回转仓转动。由于回转仓的四个腔室及四个工位以回转仓底盘的轴心为角度的顶点,彼此之间均具有相等的夹角90°,因此回转电机驱动回转仓运动时,回转仓一次旋转90°,即回转电机驱动回转仓做循环间歇回转运动。而回转仓顶盖边缘与设置在顶盖下部的外罩连接,顶盖由外罩支撑固定不动,即回转仓顶盖不随着回转仓的转动而转动。
在本发明中,回转仓具有四个工位:进料工位、一次烘干工位、二次烘干工位及排料工位。同时,回转仓底盘上还通过(弧形)隔板分隔成四个腔室。回转仓在回转电机的驱动下做循环间歇回转运动。所述四个腔室在四个工位的位置之间循环切换,是指四个工位的位置是固定不变的,四个工位以回转仓底盘轴心为角度的顶点,彼此之间具有相等的夹角90°,而四个腔室的位置是随着回转仓底盘的转动而变化的,但四个腔室沿回转仓的圆周方向均匀分布,以回转仓底盘轴心为角度的顶点,彼此之间的夹角也是90°,因此,在腔室随着回转仓底盘转动的过程中,某一腔室则不断与各个工位的位置匹配(或重合),其他三个腔室也是如此。
该水分检测装置包括多个称重装置,多个称重装置分别设置在四个腔室对应的回转仓底盘下部,即,回转仓四个腔室中的每个腔室对应的回转仓底盘下部都设有称重装置。每个腔室下部的称重装置均随着回转仓底盘一起运动,该称重装置随着相应腔室在运动过程中匹配不同的工位而依次完成未装料盛样容器的重量称量、已装料盛样容器的重量称量及干燥后盛样容器的重量称量,即一个称重装置随着相应腔室匹配不同的工位即可完成物料水分检测的整个过程。而四个腔室与四个工位是依次循环工作,从而保证了该水分检测装置可实现连续在线检测物料的水分含量。
在本发明中,所述回转仓四个腔室中的每个腔室之间的空隙区域均设有弧形槽,弧形槽内通常填充有水等极易吸波的材质,因此,弧形槽的设置是为了防止微波泄漏。由于回转仓的四个腔室沿回转仓的圆周方向均匀分布,因此四个腔室之间会围成一个中心空间,将这一空间设为排湿空间,排湿空间上部还设有排湿装置,以保证物料的干燥完全,相应地,水分含量的检测也更为准确。
该水分检测装置还在一次烘干工位和二次烘干工位上方的回转仓顶盖上部设置了测温装置,测温装置没有具体限制,可以是红外测温探头等。测温装置的设置是为了控制干燥物料时的物料温度,物料温度一般要求不超过350℃,若超过这一温度,可关闭微波发生装置。
在本申请中,回转仓可以设置成圆柱形等多种立体形状的样式。对于盛样容器没有特别的要求。优选,盛样容器(如盛样匣砵)由陶瓷或玻璃(例如石英玻璃)制造。一般为敞口的。优选为碗形或杯形或钵形。
优选,在水分检测装置的底部或在该水分检测装置的外罩底部装有至少4个脚轮或滚轮,便于移动或搬运。
在本申请中,回转仓1的直径为0.5m-2.5m,优选0.7m-1.8m,更优选0.8m-1.5m。回转仓底盘上的(腔室)隔板的高度是12cm-120cm,优选14cm-90cm,优选15cm-70cm。
与现有技术相比,本发明所具有的有益效果为:
1、传统的烘干法测定混合物料的水分,检测分析的时间过长,无法实时反映水分的情况,不能及时起到指导生产的作用;现有的中子法具有电离辐射性,在生产现场应用较少;而红外线法的准确性低,测量精度不够;由于微波加热干燥具有快速性、选择性、均匀性、无惰性等特点,能够在很短的时间内将混合物料干燥完全,因此采用本发明的物料在线水分检测装置能够在很短的时间内检测出混合物料的真实含水量,即使物料种类频繁变化时,也能实现实时、在线检测;
2、本发明装置的回转仓四个腔室下部均设有称重装置,称重装置随着回转仓一起运动,即一个腔室匹配不同的工位,再配合其下部的称重装置即可完成实时在线水分检测,而四个腔室与四个工位依次循环工作,从而保证了该水分检测装置可连续实时在线检测物料的水分含量;
3、本发明物料在线水分检测装置的尺寸较小,便于运输及安装,维修无需大型搬运设备;
4、本发明装置的驱动功率小,能源消耗低。
5、尤其,采用特定的取样系统设计,适合在皮带输送机的落料处按照设定的时间间隔来自动取样。
6、弧形槽的设计能够将微波漏出率减少65%以上。
本发明物料在线水分检测装置在检测出混合物料的真实含水量后,即可得出混合物料的混匀度,因此本发明检测装置可结合冶金行业球团工艺原料处理的立式强力混合机,实现球团原料混匀系统的智能化,使得混匀系统处于最佳参数下运行,是行业技术的重大突破;同时可显著降低原料处理工序的能耗与物耗,提高球团矿质量,降低生产成本,对行业的技术进步具有重要意义。
附图说明
图1为本发明的工作原理图;
图2为本发明装置的进料工位的结构示意图;
图3为本发明装置的烘干工位的结构示意图;
图4为本发明装置的排料工位的结构示意图;
图5为本发明的排料示意图;
图6为本发明装置的回转驱动的结构示意图。
附图标记:1:回转仓;101:回转仓顶盖;102:回转仓底盘;103:回转仓侧部壁板;104:隔板;105:排湿空间;2:微波发生装置;3:称重装置;301:支撑架;302:称重传感器;303:支架;4:盛样容器;5:进料漏斗;6:排料装置;601:电机;602:吸料嘴;603:排料管;604:真空排料装置;7:排湿装置;8:弧形槽;9:回转驱动;901:推力轴承;902:转轴;903:皮带传动系统;904:回转支座;905:回转电机;10:外罩;11:测温装置;12:取样系统;1201:异型漏斗;1202:取样电机;1203:导料管;
a:进料工位;b:一次烘干工位;c:二次烘干工位;d:排料工位。
具体实施方式
根据本发明提供的第一种实施方案,提供一种物料在线水分检测装置:
一种物料在线水分检测装置,它包括(圆柱形)回转仓1、设置在回转仓顶盖101上部的多个微波发生装置2和设置在回转仓底盘102下部的多个称重装置3。回转仓底盘102上设有四个腔室。并且回转仓1具有四个工位:按顺时针方向,依次为进料工位a、一次烘干工位b、二次烘干工位c及排料工位d。其中四个腔室在四个工位的位置之间循环切换。
在本发明中,该装置还包括多个盛样容器4,所述盛样容器4分别放置在回转仓1的四个腔室,用于盛放待检测物料。
在本发明中,该装置还包括设置在进料工位a上方并且被安装在回转仓顶盖101上的进料漏斗5。
在本发明中,该装置还包括排料装置6。所述排料装置6包括电机601、吸料嘴602、排料管603和真空排料装置604。电机601设置在回转仓顶盖101的上部。吸料嘴602安装在电机601运动轴的伸出前端且位于排料工位d的上方。排料管603一端连接吸料嘴602和另一端连接真空排料装置604。
在本发明中,所述多个微波发生装置2分别设置在一次烘干工位b和二次烘干工位c上方的回转仓顶盖101上部。
在本发明中,所述多个称重装置3分别设置在四个腔室对应的回转仓底盘102下部。
优选的是,所述称重装置3包括支撑架301、称重传感器302和支架303。其中支撑架301穿过回转仓底盘102伸入腔室内,用于支撑处于腔室内的盛样容器4。称重传感器302设置在支撑架301下部并与支撑架301连接。支架303固定在回转仓底盘102下部。称重传感器302通过支架303固定在回转仓底盘102下部。
在本发明中,所述回转仓1包括上部的顶盖101、下部的底盘102、侧部的壁板103及位于回转仓1内部的隔板104。隔板104将回转仓1的内部空间分为沿圆周方向均匀分布的四个腔室。优选,四个腔室围成的中心空间设为排湿空间105。
优选的是,排湿空间105上部还设有排湿装置7。
优选的是,回转仓1四个腔室中的每个腔室之间的空隙区域均设有弧形槽8。
优选的是,回转仓1四个腔室中的每个腔室与排湿空间105连接处的隔板104上均设有开孔。优选,所述开孔的孔径为1-8mm,优选为2-6mm。
优选的是,开孔率≤35%。
在本发明中,该装置还包括设置在回转仓底盘102下部的回转驱动9。所述回转驱动9包括推力轴承901、转轴902、皮带传动系统903、回转支座904和回转电机905。其中转轴902安装在回转支座904上部。皮带传动系统903和推力轴承901安装在转轴902上。推力轴承901设置在皮带传动系统903的上方且位于回转仓底盘101的下部。回转电机905与皮带传动系统903连接,用于驱动皮带传动系统903带动转轴902及推力轴承901转动。
优选的是,该装置还包括设置在回转仓顶盖101的边缘下部并与回转仓顶盖101连接的外罩10。所述外罩10设置在回转仓1及回转驱动9的外部。
优选的是,该装置还包括设置在一次烘干工位b和二次烘干工位c上方的回转仓顶盖101上部的测温装置11。
优选的是,所述回转仓1的四个腔室或四个工位以回转仓底盘102的轴心为角度的顶点,彼此之间具有相等的夹角90°。
上述物料在线水分检测装置在操作过程中,可通过人工取样,从进料漏斗5输入样品。
优选,使用取样系统12从进料漏斗5自动输入样品。因此,优选,上述水分检测装置还包括设置在回转仓顶盖101上方的取样系统12。取样系统12通过进料漏斗5为处于进料工位a的盛样容器4输送样品。
优选的是,所述取样系统12包括异型漏斗1201、取样电机1202和导料管1203。导料管1203倾斜设置在回转仓顶盖101上方。导料管1203的一端与进料漏斗5连通和另一端连接异型漏斗1201。取样电机1202与异型漏斗1201连接,用于驱动异型漏斗1201旋转或摆动。优选,异型漏斗1201的一侧边口外凸,所述凸边口用于接收落料。
根据本发明提供的第二种实施方案,提供一种物料在线水分检测方法:
一种物料在线水分检测方法或使用上述物料在线水分检测装置检测水分的方法,该方法包括以下步骤:
1)装置开始运行,当回转仓1的四个腔室与四个工位的位置匹配时,位于进料工位a下方的称重传感器302称量处于进料工位a的尚未装料的盛样容器4的重量(M0);
2)取样电机1202驱动异型漏斗1201旋转,使得异型漏斗1201的凸边口位于待检测物料的落料处,样品物料随着异型漏斗1201经由导料管1203和进料漏斗5输入盛样容器4内,或人工取样将样品物料从进料漏斗5输入盛样容器4内;
3)取料完成后,取样电机1202再次驱动异型漏斗1201旋转,使得异型漏斗1201的凸边口偏离待检测物料的落料处,称重传感器302称量已装料的盛样容器4的重量(M1);
4)称量完成后,盛样容器4在回转仓底盘102的承载和带动下依次经过一次烘干工位b、二次烘干工位c进行微波干燥,干燥结束后,盛样容器4旋转至排料工位d;
5)称重传感器302称量干燥后盛样容器4的重量(M2);
6)根据公式(M1-M2)/(M1-M0)计算出所取样品物料的含水量(%);
7)位于排料工位d上方的吸料嘴602在电机601的驱动下往下移动至与盛样容器4接触,通过排料管603连接吸料嘴602的真空排料装置604将样品物料从盛样容器4中排出,完成排料后,电机601再将吸料嘴602提升至原来位置。
优选的是,上述步骤1-7重复多次(例如3-7次),通过多次含水量数据计算平均值,从而检测得出物料的真实含水量。
优选的是,步骤4中,当盛样容器4在一次烘干工位b和/或二次烘干工位c干燥的同时,称重传感器302对盛样容器4进行称重,若重量在2~10秒、优选3~5秒内未有0.05g、优选0.02g的变化,则认为样品物料已经干燥完全。
实施例1
如图1,一种物料在线水分检测装置,它包括圆柱形回转仓1、设置在回转仓顶盖101上部的2个微波发生装置2和设置在回转仓底盘102下部的4个称重装置3。回转仓底盘102上设有四个腔室。并且回转仓1具有四个工位:按顺时针方向,依次为进料工位a、一次烘干工位b、二次烘干工位c及排料工位d。其中四个腔室在四个工位的位置之间循环切换。所述回转仓1的四个腔室及四个工位以回转仓底盘102的轴心为角度的顶点,彼此之间均具有相等的夹角90°。
所述回转仓1包括上部的顶盖101、下部的底盘102、侧部的壁板103及位于回转仓1内部的隔板104。隔板104将回转仓1的内部空间分为沿圆周方向均匀分布的四个腔室。四个腔室围成的中心空间设为排湿空间105。排湿空间105上部还设有排湿装置7。回转仓1四个腔室中的每个腔室之间的空隙区域均设有弧形槽8。回转仓1四个腔室中的每个腔室与排湿空间105连接处的隔板104上均设有开孔。开孔的孔径为2mm。开孔率≤35%。
该装置还包括4个盛样容器4,所述盛样容器4分别放置在回转仓1的四个腔室,用于盛放待检测物料。
如图2,该装置还包括设置在进料工位a上方并且被安装在回转仓顶盖101上的进料漏斗5。该装置还包括设置在回转仓顶盖101上方的取样系统12。取样系统12通过进料漏斗5为处于进料工位a的盛样容器4输送样品。所述取样系统12包括异型漏斗1201、取样电机1202和导料管1203。导料管1203倾斜设置在回转仓顶盖101上方。导料管1203的一端与进料漏斗5连通和另一端连接异型漏斗1201。取样电机1202与异型漏斗1201连接,用于驱动异型漏斗1201旋转。异型漏斗1201的一侧边口外凸,所述凸边口用于接收落料。
如图3,所述2个微波发生装置2分别设置在一次烘干工位b和二次烘干工位c上方的回转仓顶盖101上部。所述4个称重装置3分别设置在四个腔室对应的回转仓底盘102下部。称重装置3包括支撑架301、称重传感器302和支架303。其中支撑架301穿过回转仓底盘102伸入腔室内,用于支撑处于腔室内的盛样容器4。称重传感器302设置在支撑架301下部并与支撑架301连接。支架303固定在回转仓底盘102下部。称重传感器302通过支架303固定在回转仓底盘102下部。
如图4-5,该装置还包括排料装置6。所述排料装置6包括电机601、吸料嘴602、排料管603和真空排料装置604。电机601设置在回转仓顶盖101的上部。吸料嘴602安装在电机601运动轴的伸出前端且位于排料工位d的上方。排料管603一端连接吸料嘴602和另一端连接真空排料装置604。
如图6,该装置还包括设置在回转仓底盘102下部的回转驱动9。所述回转驱动9包括推力轴承901、转轴902、皮带传动系统903、回转支座904和回转电机905。其中转轴902安装在回转支座904上部。皮带传动系统903和推力轴承901安装在转轴902上。推力轴承901设置在皮带传动系统903的上方且位于回转仓底盘101的下部。回转电机905与皮带传动系统903连接,用于驱动皮带传动系统903带动转轴902及推力轴承901转动。该装置还包括设置在回转仓顶盖101的边缘下部并与回转仓顶盖101连接的外罩10。所述外罩10设置在回转仓1及回转驱动9的外部。
实施例2
重复实施例1,只是回转仓1四个腔室中的每个腔室与排湿空间105连接处的隔板104上所设开孔的孔径为6mm。
实施例3
重复实施例1,只是该装置还包括设置在一次烘干工位b和二次烘干工位c上方的回转仓顶盖101上部的测温装置11。
实施例4
一种物料在线水分检测方法,使用实施例3中的物料在线水分检测装置,该方法包括以下步骤:
1)装置开始运行,当回转仓1的四个腔室与四个工位的位置匹配时,位于进料工位a下方的称重传感器302称量处于进料工位a的尚未装料的盛样容器4的重量(M0);
2)取样电机1202驱动异型漏斗1201旋转,使得异型漏斗1201的凸边口位于待检测物料的落料处,样品物料随着异型漏斗1201经由导料管1203和进料漏斗5输入盛样容器4内;
3)取料完成后,取样电机1202再次驱动异型漏斗1201旋转,使得异型漏斗1201的凸边口偏离待检测物料的落料处,称重传感器302称量已装料的盛样容器4的重量(M1);
4)称量完成后,盛样容器4在回转仓底盘102的承载和带动下依次经过一次烘干工位b、二次烘干工位c进行微波干燥,干燥结束后,盛样容器4旋转至排料工位d;
5)称重传感器302称量干燥后盛样容器4的重量(M2);
6)根据公式(M1-M2)/(M1-M0)计算出所取样品物料的含水量(%);
7)位于排料工位d上方的吸料嘴602在电机601的驱动下往下移动至与盛样容器4接触,通过排料管603连接吸料嘴602的真空排料装置604将样品物料从盛样容器4中排出,完成排料后,电机601再将吸料嘴602提升至原来位置;
8)上述步骤1-7重复3次,通过3次含水量数据计算平均值,从而检测得出物料的真实含水量。
1分钟完成检测。
实施例5
一种物料在线水分检测方法,该方法包括以下步骤:
1)装置开始运行,当回转仓1的四个腔室与四个工位的位置匹配时,位于进料工位a下方的称重传感器302称量处于进料工位a的尚未装料的盛样容器4的重量(M0);
2)人工取样将样品物料从进料漏斗5输入盛样容器4内;
3)取料完成后,称重传感器302称量已装料的盛样容器4的重量(M1);
4)称量完成后,盛样容器4在回转仓底盘102的承载和带动下依次经过一次烘干工位b、二次烘干工位c进行微波干燥,干燥结束后,盛样容器4旋转至排料工位d;
5)称重传感器302称量干燥后盛样容器4的重量(M2);
6)根据公式(M1-M2)/(M1-M0)计算出所取样品物料的含水量(%);
7)位于排料工位d上方的吸料嘴602在电机601的驱动下往下移动至与盛样容器4接触,通过排料管603连接吸料嘴602的真空排料装置604将样品物料从盛样容器4中排出,完成排料后,电机601再将吸料嘴602提升至原来位置;
8)上述步骤1-7重复3次,通过3次含水量数据计算平均值,从而检测得出物料的真实含水量。
1.5分钟完成检测。
实施例6
重复实施例4,只是步骤4中,当盛样容器4在二次烘干工位c干燥的同时,称重传感器302对盛样容器4进行称重,若重量在3秒内未有0.02g的变化,则认为样品物料已经干燥完全。
Claims (10)
1.一种物料在线水分检测装置,它包括(圆柱形)回转仓(1)、设置在回转仓顶盖(101)上部的多个微波发生装置(2)和设置在回转仓底盘(102)下部的多个称重装置(3),回转仓底盘(102)上设有四个腔室,并且回转仓(1)具有四个工位:按顺时针方向,依次为进料工位(a)、一次烘干工位(b)、二次烘干工位(c)及排料工位(d),其中四个腔室在四个工位的位置之间循环切换。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:该装置还包括多个盛样容器(4),所述盛样容器(4)分别放置在回转仓(1)的四个腔室;和/或
该装置还包括设置在进料工位(a)上方并且被安装在回转仓顶盖(101)上的进料漏斗(5);和/或
该装置还包括排料装置(6),所述排料装置(6)包括电机(601)、吸料嘴(602)、排料管(603)和真空排料装置(604),电机(601)设置在回转仓顶盖(101)的上部,吸料嘴(602)安装在电机(601)运动轴的伸出前端且位于排料工位(d)的上方,排料管(603)一端连接吸料嘴(602)和另一端连接真空排料装置(604)。
3.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于:所述多个微波发生装置(2)分别设置在一次烘干工位(b)和二次烘干工位(c)上方的回转仓顶盖(101)上部;和/或
所述多个称重装置(3)分别设置在四个腔室对应的回转仓底盘(102)下部;
优选的是,所述称重装置(3)包括支撑架(301)、称重传感器(302)和支架(303),其中支撑架(301)穿过回转仓底盘(102)伸入腔室内,用于支撑处于腔室内的盛样容器(4),称重传感器(302)设置在支撑架(301)下部并与支撑架(301)连接,支架(303)固定在回转仓底盘(102)下部,称重传感器(302)通过支架(303)固定在回转仓底盘(102)下部。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置,其特征在于:所述回转仓(1)包括上部的顶盖(101)、下部的底盘(102)、侧部的壁板(103)及位于回转仓(1)内部的隔板(104),隔板(104)将回转仓(1)的内部空间分为沿圆周方向均匀分布的四个腔室;优选,四个腔室围成的中心空间设为排湿空间(105);
优选的是,排湿空间(105)上部还设有排湿装置(7);和/或
回转仓(1)四个腔室中的每个腔室之间的空隙区域均设有弧形槽(8)。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于:回转仓(1)四个腔室中的每个腔室与排湿空间(105)连接处的隔板(104)上均设有开孔;优选,所述开孔的孔径为1-8mm,优选为2-6mm;
优选的是,开孔率≤35%。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的装置,其特征在于:该装置还包括设置在回转仓底盘(102)下部的回转驱动(9),所述回转驱动(9)包括推力轴承(901)、转轴(902)、皮带传动系统(903)、回转支座(904)和回转电机(905),其中转轴(902)安装在回转支座(904)上部,皮带传动系统(903)和推力轴承(901)安装在转轴(902)上,推力轴承(901)设置在皮带传动系统(903)的上方且位于回转仓底盘(101)的下部,回转电机(905)与皮带传动系统(903)连接,用于驱动皮带传动系统(903)带动转轴(902)及推力轴承(901)转动。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于:该装置还包括设置在回转仓顶盖(101)的边缘下部并与回转仓顶盖(101)连接的外罩(10),所述外罩(10)设置在回转仓(1)及回转驱动(9)的外部。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的装置,其特征在于:该装置还包括设置在一次烘干工位(b)和二次烘干工位(c)上方的回转仓顶盖(101)上部的测温装置(11);和/或
所述回转仓(1)的四个腔室或四个工位以回转仓底盘(102)的轴心为角度的顶点,彼此之间具有相等的夹角90°。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的装置,其特征在于:该装置还包括设置在回转仓顶盖(101)上方的取样系统(12),取样系统(12)通过进料漏斗(5)为处于进料工位(a)的盛样容器(4)输送样品;
优选的是,所述取样系统(12)包括异型漏斗(1201)、取样电机(1202)和导料管(1203),导料管(1203)倾斜设置在回转仓顶盖(101)上方,导料管(1203)的一端与进料漏斗(5)连通和另一端连接异型漏斗(1201),取样电机(1202)与异型漏斗(1201)连接,用于驱动异型漏斗(1201)旋转或摆动;优选,异型漏斗(1201)的一侧边口外凸,所述凸边口用于接收落料。
10.一种物料在线水分检测方法或使用权利要求1-9中任一项所述的物料在线水分检测装置检测水分的方法,该方法包括以下步骤:
1)装置开始运行,当回转仓(1)的四个腔室与四个工位的位置匹配时,位于进料工位(a)下方的称重传感器(302)称量处于进料工位(a)的尚未装料的盛样容器(4)的重量(M0);
2)取样电机(1202)驱动异型漏斗(1201)旋转,使得异型漏斗(1201)的凸边口位于待检测物料的落料处,样品物料随着异型漏斗(1201)经由导料管(1203)和进料漏斗(5)输入盛样容器(4)内,或人工取样将样品物料从进料漏斗(5)输入盛样容器(4)内;
3)取料完成后,取样电机(1202)再次驱动异型漏斗(1201)旋转,使得异型漏斗(1201)的凸边口偏离待检测物料的落料处,称重传感器(302)称量已装料的盛样容器(4)的重量(M1);
4)称量完成后,盛样容器(4)在回转仓底盘(102)的承载和带动下依次经过一次烘干工位(b)、二次烘干工位(c)进行微波干燥,干燥结束后,盛样容器(4)旋转至排料工位(d);
5)称重传感器(302)称量干燥后盛样容器(4)的重量(M2);
6)根据公式(M1-M2)/(M1-M0)计算出所取样品物料的含水量(%);
7)位于排料工位(d)上方的吸料嘴(602)在电机(601)的驱动下往下移动至与盛样容器(4)接触,通过排料管(603)连接吸料嘴(602)的真空排料装置(604)将样品物料从盛样容器(4)中排出,完成排料后,电机(601)再将吸料嘴(602)提升至原来位置;
优选的是,上述步骤1-7重复多次(例如3-7次),通过多次含水量数据计算平均值,从而检测得出物料的真实含水量;
优选的是,步骤4中,当盛样容器(4)在一次烘干工位(b)和/或二次烘干工位(c)干燥的同时,称重传感器(302)对盛样容器(4)进行称重,若重量在2~10秒、优选3~5秒内未有0.05g、优选0.02g的变化,则认为样品物料已经干燥完全。
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