CN109632561A - 一种快速式全自动称重定量化学分析烘箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种快速式全自动称重定量化学分析烘箱，主要涉及烘箱精密称重领域。一种快速式全自动称重定量化学分析烘箱，包括烘箱本体，所述烘箱本体内具有烘干腔，所述烘干腔前侧具有箱门；操作腔，所述操作腔位于所述烘干腔下方；承载装置，所述承载装置包括承载板和滑道，所述承载板上设置多个承载孔；多个样品盒；驱动电机，所述驱动电机与顶杆之间设置曲柄摇杆结构，所述驱动电机通过曲柄摇杆机构驱动顶杆在限位筒内滑动；多个称重装置，将所述样品盒放入承载孔内后，所述延伸架顶部不会与样品盒相接触。本发明的有益效果在于：本发明能够减少样品移动的幅度，减少样品承载容器倾覆、样品掉落的概率，提高织物含水率检测的效率和精确度。

Description

一种快速式全自动称重定量化学分析烘箱

技术领域

本发明主要涉及烘箱精密称重领域，具体是一种快速式全自动称重定量化学分析烘箱。

背景技术

根据GB/T9995-1997对纺织材料的含水率和回潮率进行测定，需要利用烘箱和精密的称重设备，对于烘干后的纺织材料进行称重的方法分为烘箱内称重与烘箱外称重，烘箱外称重需要将纺织材料样品自烘箱内取出，此时纺织材料会吸收空气中的水分，影响称重结果，而烘箱内称重的方法，虽然避免了取出样品后吸收水分的问题，但是由于技术的限制，也存在着其他因素导致称重结果不稳定。我司之前所研制的《全自动称重定量化学分析烘箱》，申请号：“CN201520605531.3”，提供了利用一个称重装置在烘箱内转动称重的方式，这也是目前烘箱内称重最常采用的思路，但是这类称重方法依然存在着诸多问题：

1、由于承载样品的容器需要打开开口，在对烘箱内的样品进行移动时，会有很大概率导致容器倾倒或者样品掉出。

2、烘箱的加热温度较高，要求加热温度最低的氯纶烘干温度也在77℃，称重装置安置在烘箱内，高温会对应变片造成影响，致使称重过程产生误差。

3、每个样本容器重量不一，在烘箱内对样本进行称重时，无法做到对每个样本的容器进行一一归零，致使产生误差。

4、由于需要在烘干箱内对样本的移动预留操作空间，导致烘箱内可容纳样本数量减少，致使样本的检测效率大大降低。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种快速式全自动称重定量化学分析烘箱，它能够减少样品移动的幅度，减少样品承载容器倾覆、样品掉落的概率；通过第二温度传感器检测称重装置所在腔体内的温度，通过控制器对重量进行温度补偿，使称重重量更为精确；通过多个称重装置对样本进行逐一测量，可以使得本装置对每个容器进行一一归零，使得称量误差进一步减小；本装置样本在垂直方向上移动，不会占用样本在水平方向上的存放空间，使得烘箱内的空间利用率最大化，提高织物含水率检测的效率。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种快速式全自动称重定量化学分析烘箱，包括：

烘箱本体，所述烘箱本体内具有烘干腔，所述烘干腔侧壁上设置通风口，所述烘干腔前侧具有箱门，所述烘箱本体内具有加热装置，所述箱门内侧具有第一温度传感器与湿度传感器；

操作腔，所述操作腔位于所述烘干腔下方，所述操作腔与烘干腔之间设置隔离板；

承载装置，所述承载装置包括承载板和滑道，所述承载板上设置多个承载孔，多个所述承载孔在承载板上呈线性均匀分布，所述承载板侧面设置多个滑块，所述滑道设置多个，多个所述滑道与滑块一一对应，所述滑道与烘干腔内侧壁固定连接，所述承载板通过滑块与滑道的滑动连接，使得所述承载板在竖直方向上移动；

多个样品盒，所述样品盒与承载孔一一对应，所述样品盒为锥形，所述样品盒底部直径小于所述样品盒顶部直径，所述承载孔与样品盒外壁相接触；

驱动电机，所述驱动电机位于操作腔内，所述操作腔顶面上设置限位筒，所述隔离板上设置与限位筒相对应的通孔，所述限位筒内设置顶杆，所述顶杆顶部与承载板底面固定连接，所述驱动电机与顶杆之间设置曲柄摇杆结构，所述驱动电机通过曲柄摇杆机构驱动顶杆在限位筒内滑动；

多个称重装置，每个所述称重装置顶部设置延伸架，所述延伸架一一对应在承载孔正下方，所述隔离板上设置与称重装置一一对应的开口，所述延伸架穿过开口后位于承载孔下方，当所述承载板位于滑道的高点时，将所述样品盒放入承载孔内后，所述延伸架顶部不会与样品盒相接触；

第二温度传感器，所述第二温度传感器位于操作腔内；

控制器，所述控制器位于所述烘箱本体外壁上，所述控制器电连接操作面板，所述控制器与加热装置、第一温度传感器、湿度传感器、驱动电机、称重装置、第二温度传感器电连接。

优选的，每个所述承载孔顶面设置锥环，所述锥环内侧面与样品盒外壁相接触。

优选的，每个所述延伸架顶部均设置锥形托板，所述锥形托板与样品盒底部相适应。

优选的，所述样品盒为金属材质。

对比现有技术，本发明的有益效果是：

本发明通过在烘干腔内垂直方向上移动所用样品，使样品下落一定距离后与其下方的称重装置进行接触，样品的移动距离较小，可以减少容器倾覆和样品掉出的风险，且可以充分利用烘干腔内的空间，提高对于织物含水率检测的效率。通过多个称重装置的一对一称重，可以将每个样品盒进行归零操作，减少因为样品盒重量不一造成的误差。通过第二温度传感器可以检测称重装置所在腔体内的温度，从而可以对称重装置的测量结果进行温度补偿，使得织物的检测结果更准确。

附图说明

附图1是本发明结构示意图；

附图2是本发明剖视结构示意图；

附图3是本发明主视图局部剖视结构示意图；

附图4是本发明承载板结构示意图；

附图5是本发明控制框图。

附图中所示标号：1、烘箱本体；2、烘干腔；3、箱门；4、第一温度传感器；5、湿度传感器；6、操作腔；7、隔离板；8、承载装置；9、承载板；10、滑道；11、承载孔；12、样品盒；13、驱动电机；14、限位筒；15、顶杆；16、曲柄摇杆机构；17、称重装置；18、延伸架；19、第二温度传感器；20、控制器；21、操作面板；22、锥环；23、锥形托板。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如图1-5所示，本发明所述一种快速式全自动称重定量化学分析烘箱，包括：

烘箱本体1，所述烘箱本体1内具有烘干腔2，所述烘干腔2侧壁上设置通风口，所述烘干腔2前侧具有箱门3，所述烘箱本体与箱门均采用金属材质，所述烘箱本体与箱门铰接。所述烘箱本体1内具有加热装置，所述加热装置为电加热板或电加热丝等，通过接通220V交流电源进行加热，所述加热装置对烘箱本体的烘干腔进行加热，对放入的样本进行烘干操作，所述箱门3内侧具有第一温度传感器4与湿度传感器5，所述第一温度传感器和湿度传感器可以对烘干腔内的温度与湿度进行检测。

操作腔6，所述操作腔6位于所述烘干腔2下方，所述操作腔6与烘干腔2之间设置隔离板7，所述隔离板与烘箱本体侧壁进行焊接处理，所述隔离板将操作腔与烘干腔进行隔离，使操作腔内的高度尽可能小的影响到操作腔内的元件。

承载装置8，所述承载装置作为样本的承载部件，所述承载装置8包括承载板9和滑道10，所述承载板9上设置多个承载孔11，多个所述承载孔11在承载板9上呈线性均匀分布，所述承载板9侧面设置多个滑块，所述滑道10设置多个，多个所述滑道10与滑块一一对应，所述滑道10与烘干腔2内侧壁固定连接，所述承载板9通过滑块与滑道10的滑动连接，使得所述承载板9在竖直方向上移动，通过承载板在竖直方向上的移动，可以使样本的移动机构减少在烘干腔内的空间占用，使烘干腔的空间得到充分的利用，可以放置更多的样本，使纺织物样本的含水率检测效率更高。

多个样品盒12，所述样品盒为耐高温抗氧化材质，所述样品盒12与承载孔11一一对应，所述样品盒12为锥形，所述样品盒12底部直径小于所述样品盒12顶部直径，所述承载孔11与样品盒12外壁相接触，通过承载孔对样品盒外壁的限位，可以使本装置对样品盒进行稳定的固定，减少样本容器倾覆的可能；

驱动电机13，所述驱动电机采用步进电机，通过步进电机的不仅操作，可以使承载板的驱动更精确的得到控制，所述驱动电机13位于操作腔6内，所述操作腔6顶面上设置限位筒14，所述隔离板7上设置与限位筒14相对应的通孔，所述限位筒14内设置顶杆15，所述顶杆15顶部与承载板9底面固定连接，所述驱动电机13与顶杆15之间设置曲柄摇杆结构16，所述驱动电机13通过曲柄摇杆机构16驱动顶杆15在限位筒14内滑动，通过所述驱动电机的驱动，可以使承载板在称重时滑落到滑道的低点，在称重完成后上升到滑道的高点，进行稳定的垂直方向上的移动。

多个称重装置17，每个所述称重装置17顶部设置延伸架18，所述延伸架18一一对应在承载孔11正下方，所述隔离板7上开设与称重装置17一一对应的开口，所述延伸架18穿过开口17后位于承载孔11下方，当所述承载板9位于滑道10的高点时，将所述样品盒12放入承载孔11内后，所述承载孔对样品盒进行支撑，所述延伸架18顶部不会与样品盒12相接触，当需要称重时，通过驱动电机带动承载板降低到滑道低点，此时样品盒底部受到延伸架的支撑限位，并脱离承载孔的支撑，从而实现对样品的称重操作，多个称重传感器与样品一一对应，可以实现一次性同步快速称重，减少样品的移动距离，减少样品倾覆掉落的概率，并且可以对每个样本盒进行单独归零操作，使得称重结果更准确。

第二温度传感器19，所述第二温度传感器19位于操作腔6内，所述第二温度传感器对操作腔内的温度进行检测，可以使称重装置的工作温度得到测量，从而准确的对称重装置称量的数据进行温度补偿，使称重结果更精确。

控制器20，所述控制其采用微处理器，所述控制器20位于所述烘箱本体1外壁上，所述控制器20电连接操作面板21，所述操作面板拥有输入温度控制指令，并显示加热温度、烘干腔内空气湿度、称量数据等信息。所述控制器20与加热装置、第一温度传感器4、湿度传感器5、驱动电机13、称重装置17、第二温度传感器19电连接，所述控制器通过操作面板键入的指令控制解热装置的温度，并通过输入的承重时间控制驱动电机动作将承载板下移称重，并将第一温度传感器、湿度传感器、第二温度传感器和称重装置传递回的信号进行处理，对称重装置的结果进行温度补偿后记录比对，出具称重报告，从而加快织物含水率检测的效率，提高织物含水率检测的精度。

优选的，每个所述承载孔11顶面设置锥环22，所述锥环22内侧面与样品盒12外壁相接触，所述锥环增加了与样品盒的接触面积，并可以对样品盒进行导向，减少样品盒倾倒与样品盒内样品掉出的风险。

优选的，每个所述延伸架18顶部均设置锥形托板23，所述锥形托板23可以对样品盒12底部进行限位，在称重操作时降低样品盒倾倒与样品盒内样品掉出的概率。

优选的，所述样品盒12为金属材质，最好采用不锈钢材质，可以使样品盒更耐高温，不会被氧化，使样品盒可以更好的对织物进行承载，使织物的含水率检测受到外界因素影响的几率更低。

实施例：

本装置采用多个称重装置对样品进行一一称重，取代了现在常规的使用单个称重装置称量多个样品的方式，在精确度与造价之间，本设计选择了高造价高精度的方式，对于追求精度的检测行业，能够保证更高的精度，即使检测设备的价格高一些也是值得的。

本装置在使用时，承载板位于滑道上的高点，首先将样品盒一一对应放置在承载板上的承载孔内，通过控制器控制驱动电机动作，驱动电机通过曲柄摇杆机构带动承载板在滑道上下滑到滑道上的低点，使样品盒与其下方的延伸架相接触，延伸架将样品盒托起，使样品盒脱离承载孔的接触，通过控制器对每个称重装置进行归零操作。然后通过控制器控制驱动装置继续动作，将承载板驱动到滑道的高点，承载孔将样品盒托起。然后在每个样品盒内放入样品，再一次通过控制器控制称重装置进行一次初始称重。

通过控制面板输入烘干温度和烘干过程中开始称重的时间，开始对烘干腔内的样品进行烘干操作。通过第一温度传感器和湿度传感器检测烘干腔内的温度，并将温度和湿度信号传递到控制器，控制器可以通过监测到的烘干腔内温度和湿度，调节加热装置的温度，比如在对腈纶进行烘干时，温度需要控制在110±2℃，当温度较高或较低时，通过控制器控制加热装置降低或提高功率，从而将温度控制在上限温度与下限温度之间，控制面板上具有液晶屏幕，可以对第一温度传感器与湿度传感器的监测数据进行显示。

当烘干到输入的称重时间后，控制器控制驱动电机动作，进行首次的烘干后称重，通过输入的间隔时间，逐次对每个盛有样品的样品盒进行称重，并将数据传递到控制器。

在通过称重装置进行称重时，第二温度传感器将检测到的温度传递到控制器，通过控制器内置的数据对测量的数据进行温度补偿，使称重装置称量的数据更为精密。

当控制器接收到称重装置的数据后，与前次测量的数据进行比对，当两者重量差达到要求后，即为烘干重量，控制器通过含水率(％)＝(G-G₀)/G；返潮率(％)＝(G-G₀)/G₀；计算出样品的含水率与返潮率。其中G—样品的烘干前质量；G₀—样品的烘干质量。

Claims (4)

1.一种快速式全自动称重定量化学分析烘箱，其特征在于，包括：

烘箱本体(1)，所述烘箱本体(1)内具有烘干腔(2)，所述烘干腔(2)侧壁上设置通风口，所述烘干腔(2)前侧具有箱门(3)，所述烘箱本体(1)内具有加热装置，所述箱门(3)内侧具有第一温度传感器(4)与湿度传感器(5)；

操作腔(6)，所述操作腔(6)位于所述烘干腔(2)下方，所述操作腔(6)与烘干腔(2)之间设置隔离板(7)；

承载装置(8)，所述承载装置(8)包括承载板(9)和滑道(10)，所述承载板(9)上设置多个承载孔(11)，多个所述承载孔(11)在承载板(9)上呈线性均匀分布，所述承载板(9)侧面设置多个滑块，所述滑道(10)设置多个，多个所述滑道(10)与滑块一一对应，所述滑道(10)与烘干腔(2)内侧壁固定连接，所述承载板(9)通过滑块与滑道(10)的滑动连接，使得所述承载板(9)在竖直方向上移动；

多个样品盒(12)，所述样品盒(12)与承载孔(11)一一对应，所述样品盒(12)为锥形，所述样品盒(12)底部直径小于所述样品盒(12)顶部直径，所述承载孔(11)与样品盒(12)外壁相接触；

驱动电机(13)，所述驱动电机(13)位于操作腔(6)内，所述操作腔(6)顶面上设置限位筒(14)，所述隔离板(7)上设置与限位筒(14)相对应的通孔，所述限位筒(14)内设置顶杆(15)，所述顶杆(15)顶部与承载板(9)底面固定连接，所述驱动电机(13)与顶杆(15)之间设置曲柄摇杆结构(16)，所述驱动电机(13)通过曲柄摇杆机构(16)驱动顶杆(15)在限位筒(14)内滑动；

多个称重装置(17)，每个所述称重装置(17)顶部设置延伸架(18)，所述延伸架(18)一一对应在承载孔(11)正下方，所述隔离板(7)上设置与称重装置(17)一一对应的开口，所述延伸架(18)穿过开口(17)后位于承载孔(11)下方，当所述承载板(9)位于滑道(10)的高点时，将所述样品盒(12)放入承载孔(11)内后，所述延伸架(18)顶部不会与样品盒(12)相接触；

第二温度传感器(19)，所述第二温度传感器(19)位于操作腔(6)内；

控制器(20)，所述控制器(20)位于所述烘箱本体(1)外壁上，所述控制器(20)电连接操作面板(21)，所述控制器(20)与加热装置、第一温度传感器(4)、湿度传感器(5)、驱动电机(13)、称重装置(17)、第二温度传感器(19)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种快速式全自动称重定量化学分析烘箱，其特征在于：

每个所述承载孔(11)顶面设置锥环(22)，所述锥环(22)内侧面与样品盒(12)外壁相接触。

3.根据权利要求1所述的一种快速式全自动称重定量化学分析烘箱，其特征在于：

每个所述延伸架(18)顶部均设置锥形托板(23)，所述锥形托板(23)与样品盒(12)底部相适应。

4.根据权利要求1所述的一种快速式全自动称重定量化学分析烘箱，其特征在于：

所述样品盒(12)为金属材质。