CN110108518B - 粮库粮食的气流取样方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种粮库粮食的气流取样方法及其装置，属于农产品检验技术领域，该方法及其装置是在粮库外界利用高压气流通过气流输送管道通入粮堆内部，将高压气流和高压气流的回流整合到由内管和外管套接组成的取样管上，取样管的内管外壁和外管内壁之间的环缝空间的壳程作为高压气流输入的通道，内管管腔的管程作为高压气流回流的的通道，高压气流在壳程的末端回流折返到内管管程，内管管程的回流气体夹带粮食颗粒回流至粮库外界，获得取样。本发明的粮库粮食的气流取样方法及其装置利用高压空气配合专用装置解决粮库深部粮食取样问题，同时对高压空气对粮食的破坏及污染极小，方法有效，成本经济，取样效果好。

Description

粮库粮食的气流取样方法及其装置

技术领域

本发明涉及农产品检验技术领域，具体地说是一种粮库粮食的气流取样方法及其装置。

背景技术

在粮库中对粮食取样检验一般通过下取样管取样或真空泵吸样的方式采集，在取样深度8米以内可以实现有效的取样。若取样深度超过10米甚至达40米时，常规取样方法无法有效取样。特别需要创新一种新的取样方法，能有效解决大型粮库粮食取样的问题，同时还要取样深度准确，对粮食破坏小。

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种粮库粮食的气流取样方法及其装置。

本发明的技术方案是按以下方式实现的，本发明的粮库粮食的气流取样装置，其结构包括粮库上方的（或外围的）空压机、回转器、取样龙头、取样管，

在粮库顶面的底座上设置有空压机，空压机输出高压空气管道连通到取样龙头，

取样龙头输出粮样采集管道，

取样龙头的上方连接有回转器，取样龙头设置有由内管和外管穿套构成的取样管，回转器驱动取样管转动；高压空气管道连通外管和内管之间的壳程，粮样采集管道连通内管管程，取样管的内管和外管的底端在同一位置具有开放端设置为取样端；取样管从底座由上方向下方贯穿到粮库内腔，取样端延伸到粮库粮堆内；

粮库顶部的底座上设置有立柱导轨，立柱导轨上设置升降驱动机构，取样龙头固定连接在升降驱动机构的升降件上，升降件带动回转器、取样龙头和取样管上下升降移动；

取样管的底端固定连接有取样钻头。

取样管的内管和外管的结构是：

取样管的内管由内单元管和内单元衔接管依次交替延长同轴固定连接构成；

取样管的外管由外单元管首尾依次延长同轴固定连接构成；

一组内单元管和内单元衔接管的配合连接单元长度和一个外单元管的单元长度相同；

一组内单元管和内单元衔接管以及其外围的一个外单元管构成一个单元节；

内管的底端和外管的底端分别与取样钻头固定连接。

内单元管的顶部设置为承接上游内单元衔接管接口，承接上游内单元衔接管接口的根部内单元管的外壁开设有外壁上游支撑环卡槽，

外壁上游支撑环卡槽配合有上游支撑环，上游支撑环外周设置有径向分布的外展叉，外展叉的外端配合在外单元管内管壁开设的上游支撑环环槽内；

上游支撑环的相临的外展叉之间构成气流通道；

内单元管上游的内单元衔接管的下管口与内单元管顶部的承接上游内单元衔接管接口配合连接；内单元衔接管内壁的环台与内单元管顶部的承接上游内单元衔接管接口之间设置有橡胶垫，

内单元衔接管的下管口压接在上游支撑环上；

内单元管底部设置为承接下游内单元衔接管接口，承接下游内单元衔接管接口的外壁上开设有密封环槽，密封环槽上配置有O型密封圈，

内单元管的承接下游内单元衔接管接口与下游的内单元衔接管的上管口配合连接，配合处通过O型密封圈密封配合；

内单元管的外壁上开设有轴壁弹簧环卡槽，轴壁弹簧环卡槽上配置有轴用弹簧档圈，

外单元管的内壁上开设有孔壁弹簧环卡槽，孔壁弹簧环卡槽上配置有孔用弹簧档圈，

轴用弹簧档圈和孔用弹簧档圈之间设置有管间支撑环，轴用弹簧档圈和孔用弹簧档圈分别于上下方向共同压接固定管间支撑环；

管间支撑环的环面上开设有在环面上均匀分布的气流孔，管间支撑环的环面上的气流孔构成气流通道；

取样钻头由外管部和内管部构成一整体的取样钻头结构，

取样钻头的外管部与下游端的外单元管固定连接，

取样钻头的内管部与下游端的内单元管固定连接，

取样钻头的内管部的环壁上开设有贯穿外管部和内管部的气流吹样孔，气流吹样孔沿内管部环壁环形均匀分布；

取样钻头的外管部和内管部之间的空腔与取样管的外管和内管之间的空腔连通；

取样钻头的内管部的管腔和取样管的内管空腔连通。

取样龙头内设置有龙头内管和龙头外管内外套接固定为一体的驱动管体，

驱动管体的龙头内管的顶端为盲端，龙头外管的顶端为盲端，龙头外管的盲端封闭且固定连接在龙头内管的外壁上，龙头外管的盲端位于龙头内管盲端的下方，龙头内管盲端向上延伸与减速机连接，回转器由电动机驱动减速机，减速机驱动驱动管体，

龙头内管的顶段侧壁开设有出料出气孔，出料出气孔段设置在取样龙头的出料腔的腔位，出料腔与粮样采集管道相连通；

高压空气管道与取样龙头的进气腔连通，驱动管体的龙头外管的顶段侧壁开设有进气孔，进气孔设置在取样龙头的进气腔的腔位；

龙头内管的底端通过内单元衔接管与取样管的内单元管同轴配合连接；

龙头外管的底端与取样管的外单元管同轴配合连接；

高压空气管道、取样龙头的进气腔、龙头外管和龙头内管之间的管腔、取样管的外管和内管之间的管腔、以及取样钻头的外管部和内管部之间的空腔五者腔体相连通，构成进气通道；

取样钻头内管部管腔、取样管的内管管腔、龙头内管管腔、取样龙头的出料腔、粮样采集管道五者腔体相连通，构成取样通道。

升降驱动机构的结构是：

底座上垂直固定连接有立柱导轨，立柱导轨和底座之间连接有斜向支撑的稳定杆；

取样龙头固定连接升降件，升降件自由滑动套接在立柱导轨上，

立柱导轨的顶部和底部分别配置有顶部链轮和底部链轮，顶部链轮和底部链轮挂接有一环形的链条，升降件固定连接在链条的一段链节上，

顶部链轮同轴固联大齿轮，小齿轮和大齿轮啮合，小齿轮配置在立柱导轨上，小齿轮同轴固定连接转动柄，转动柄输入正向或反向转动驱动顶部链轮相应转动，

链条转动带动升降滑移座在顶部链轮和底部链轮之间的行程之间上下升降移动，使取样龙头升降运动；取样龙头升降运动获得取样管在粮堆内插入深度的变化。

底座固定连接在粮库的顶面上。底座的一侧固定连接有轮架，轮架上设置有移动轮。

取样龙头主体和驱动管体之间设置有轴承，驱动管体通过轴承来实现驱动管体在取样龙头内的转动，并通过轴承套或轴承夹套环盘来实现驱动管体在取样龙头内轴向方向上的固定，驱动管体在轴向上稳定，在径向方向上转动。

整个驱动管体、取样管作为一整体实现转动。

高压空气管道和粮样采集管道采用柔性管体，柔性管体的被动活动配合取样龙头升降移动。

一种粮库粮食的气流取样方法，该方法是在粮库外界利用高压气流通过气流输送管道通入粮堆内部，并通过高压气流回流管道利用高压气流的回流夹带粮食颗粒回流至粮库外界，获得在粮堆深部的粮食颗粒的样品。

将高压气流和高压气流的回流整合到由内管和外管套接组成的取样管上，取样管的内管外壁和外管内壁之间的环缝空间的壳程作为高压气流输入的通道，内管管腔的管程作为高压气流回流的的通道，高压气流在壳程的末端回流折返到内管管程，内管管程的回流气体夹带粮食颗粒回流至粮库外界，获得取样；

将取样管的末端深入到粮堆的不同深度，即可实现对粮堆内不同深度的粮食颗粒进行气流夹带取样。

该方法利用粮库粮食的气流取样装置对粮库内粮食进行气流取样：

下沉取样管时，立柱导轨的高度有限，当取样管在粮堆内的下降位置深度不足时，可在底座上方将取样龙头的驱动管体和取样管分离，利用升降驱动机构升起驱动管体，使驱动管体和脱离的取样管之间相隔距离，在脱离的取样管上方相应增加连接内单元管和内单元衔接管的交替连接数量以及外单元管的连接数量，以单元节的数量同轴增加延长取样管，获得取样管的延长长度，再将取样龙头的驱动管体和取样管顶端固定配合连接，启动升降驱动机构下降，下沉取样管，使取样管在粮堆内下沉到相应的深度取样；

提升取样管时，升降驱动机构以提升至少一个单元节为一个操作单位对取样管进行提升，提升后拆除取样龙头驱动管体方的一个单元节的取样管，再下沉驱动管体和取样管固定配合，再经过若干操作单位的提升和拆除单元节，以提升取样管，获得粮堆浅表层的取样；

立柱导轨的长度设置为大于2个取样管单元节的长度。

本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：

本发明的粮库粮食的气流取样方法及其装置利用高压空气配合专用装置解决粮库深部粮食取样问题，同时对高压空气对粮食的破坏及污染极小，方法有效，成本经济，取样效果好。

有效解决了粮库深部(大于10米)取样的难题，采用取样介质为高压空气，成本低，不会对粮食产生污染和破坏，方法简单实用。

根据取样深度的不同，可以不断增加取样管，实现不同深度粮食的取样。

对粮食破坏小，解决了常规取样方法不易取较深粮食样品的问题，尤其适合大型粮仓取样使用。

本发明的粮库粮食的气流取样装置设计合理、结构简单、安全可靠、使用方便、易于维护，具有很好的推广使用价值。

附图说明

附图1是本发明的设备总装结构示意图；

附图2是本发明的回转器、取样龙头、驱动管体的连接结构示意图；

附图3是本发明的驱动管体的结构示意图；

附图4是本发明的取样机构的结构示意图；

附图5是本发明的取样管的结构示意图；

附图6是本发明的内管总成的连接结构示意图；

附图7是本发明的外管总成的连接结构示意图；

附图8是附图5中A-A的结构示意图；

附图9是本发明的上游支撑环的结构示意图；

附图10是附图5中B-B的结构示意图；

附图11是附图10中孔用弹簧档圈的结构示意图；

附图12是附图10中轴用弹簧档圈的结构示意图；

附图13是附图10中管间支撑环的结构示意图；

附图14是本发明的管间支撑环的结构示意图；

附图15是附图5中C-C的取样钻头的截面结构示意图；

附图16是本发明的取样钻头的的结构示意图；

附图17是本发明的升降驱动机构的主视结构示意图；

附图18是本发明的升降驱动机构的侧视结构示意图；

附图19是本发明的升降件上铅锤指针的结构示意图；

附图20是本发明的转动柄和小齿轮的连接结构示意图。

附图中的标记分别表示：

1、粮库，2、空压机，3、高压空气管道，4、取样龙头，5、粮样采集管道，6、回转器，

7、内管，8、外管，9、取样管，10、壳程，11、管程，12、取样端，13、底座，14、立柱导轨，15、升降驱动机构，16、升降件，17、取样钻头，

18、内单元管，19、内单元衔接管，

20、外单元管，

21、承接上游内单元衔接管接口，22、外壁上游支撑环卡槽，

23、上游支撑环，24、外展叉，25、上游支撑环环槽，

26、气流通道，

27、环台，28、橡胶垫，

29、承接下游内单元衔接管接口，30、密封环槽，31、O型密封圈，32、下管口，33、上管口，

34、轴壁弹簧环卡槽，35、轴用弹簧档圈，

36、孔壁弹簧环卡槽，37、孔用弹簧档圈，

38、管间支撑环，39、气流孔，

40、外管部，41、内管部，42、气流吹样孔，

43、龙头内管，44、龙头外管，45、驱动管体，

46、电动机，47、减速机，

48、出料出气孔，49、出料腔，

50、进气腔，51、进气孔，

53、进气通道，54、取样通道，

55、稳定杆，56、顶部链轮，57、底部链轮，58、链条，59、大齿轮，60、小齿轮，61、转动柄，

62、铅锤指针，63、移动轮，

64、粮堆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的粮库粮食的气流取样装置作以下详细说明。

如附图所示，本发明的粮库粮食的气流取样装置，其结构包括粮库1上方的（或外围的）空压机2、回转器6、取样龙头4、取样管9，

在粮库1顶面的底座13上设置有空压机2，空压机2输出高压空气管道3连通到取样龙头4，

取样龙头4输出粮样采集管道5，

取样龙头4的上方连接有回转器6，取样龙头设置为由内管7和外管8穿套构成的取样管，回转器6驱动取样管9转动；高压空气管道3连通外管和内管之间的壳程10，粮样采集管道5连通内管管程11，取样管的内管和外管的底端在同一位置具有开放端设置为取样端12；取样管从底座由上方向下方贯穿到粮库内腔，取样端延伸到粮库粮堆64内；

粮库顶部的底座13上设置有立柱导轨14，立柱导轨14上设置升降驱动机构15，取样龙头固定连接在升降驱动机构的升降件16上，升降件16带动回转器6、取样龙头4和取样管9上下升降移动；

取样管9的底端固定连接有取样钻头17。

取样管9的内管和外管的结构是：

取样管9的内管7由内单元管18和内单元衔接管19依次交替延长同轴固定连接构成；

取样管9的外管8由外单元管20首尾依次延长同轴固定连接构成；

一组内单元管和内单元衔接管的配合连接单元长度和一个外单元管的单元长度相同；

一组内单元管和内单元衔接管以及其外围的一个外单元管构成一个单元节；

内管7的底端和外管8的底端分别与取样钻头17固定连接。

内单元管18的顶部设置为承接上游内单元衔接管接口21，承接上游内单元衔接管接口21的根部内单元管18的外壁开设有外壁上游支撑环卡槽22，

外壁上游支撑环卡槽22配合有上游支撑环23，上游支撑环23外周设置有径向分布的外展叉24，外展叉24的外端配合在外单元管20内管壁开设的上游支撑环环槽25内；

上游支撑环23的相临的外展叉之间构成气流通道26；

内单元管18上游的内单元衔接管19的下管口32与内单元管顶部的承接上游内单元衔接管接口配合连接；内单元衔接管内壁的环台27与内单元管顶部的承接上游内单元衔接管接口之间设置有橡胶垫28，

内单元衔接管19的下管口32压接在上游支撑环23上；

内单元管底部设置为承接下游内单元衔接管接口29，承接下游内单元衔接管接口的外壁上开设有密封环槽30，密封环槽30上配置有O型密封圈31，

内单元管的承接下游内单元衔接管接口与下游的内单元衔接管的上管口33配合连接，配合处通过O型密封圈密封配合；

内单元管18的外壁上开设有轴壁弹簧环卡槽34，轴壁弹簧环卡槽上配置有轴用弹簧档圈35，

外单元管的内壁上开设有孔壁弹簧环卡槽36，孔壁弹簧环卡槽上配置有孔用弹簧档圈37，

轴用弹簧档圈35和孔用弹簧档圈37之间设置有管间支撑环38，轴用弹簧档圈和孔用弹簧档圈分别于上下方向共同压接固定管间支撑环38；

管间支撑环38的环面上开设有在环面上均匀分布的气流孔39，管间支撑环的环面上的气流孔构成气流通道；

取样钻头17由外管部40和内管部41构成一整体的取样钻头结构，

取样钻头的外管部与下游端的外单元管固定连接，

取样钻头的内管部与下游端的内单元管固定连接，

取样钻头的内管部的环壁上开设有贯穿外管部和内管部的气流吹样孔42，气流吹样孔沿内管部环壁环形均匀分布；

取样钻头的外管部和内管部之间的空腔与取样管的外管和内管之间的空腔连通；

取样钻头的内管部的管腔和取样管的内管空腔连通。

取样龙头内设置有龙头内管43和龙头外管44内外套接固定为一体的驱动管体45，

驱动管体45的龙头内管的顶端为盲端，龙头外管的顶端为盲端，龙头外管的盲端封闭且固定连接在龙头内管的外壁上，龙头外管的盲端位于龙头内管盲端的下方，龙头内管盲端向上延伸与减速机47连接，回转器6由电动机46驱动减速机47，减速机47驱动驱动管体45，

龙头内管43的顶段侧壁开设有出料出气孔48，出料出气孔48段设置在取样龙头的出料腔49的腔位，出料腔49与粮样采集管道5相连通；

高压空气管道3与取样龙头的进气腔50连通，驱动管体的龙头外管的顶段侧壁开设有进气孔51，进气孔51设置在取样龙头的进气腔的腔位；

龙头内管43的底端通过内单元衔接管与取样管的内单元管同轴配合连接；

龙头外管44的底端与取样管的外单元管同轴配合连接；

高压空气管道、取样龙头的进气腔、龙头外管和龙头内管之间的管腔、取样管的外管和内管之间的管腔、以及取样钻头的外管部和内管部之间的空腔五者腔体相连通，构成进气通道53；

取样钻头内管部管腔、取样管的内管管腔、龙头内管管腔、取样龙头的出料腔、粮样采集管道五者腔体相连通，构成取样通道54。

升降驱动机构15的结构是：

底座13上垂直固定连接有立柱导轨14，立柱导轨和底座之间连接有斜向支撑的稳定杆55；

取样龙头4固定连接升降件16，升降件自由滑动套接在立柱导轨上，

立柱导轨14的顶部和底部分别配置有顶部链轮56和底部链轮57，顶部链轮和底部链轮挂接有一环形的链条58，升降件固定连接在链条的一段链节上，

顶部链轮同轴固联大齿轮59，小齿轮60和大齿轮59啮合，小齿轮60配置在立柱导轨上，小齿轮同轴固定连接转动柄61，转动柄输入正向或反向转动驱动顶部链轮相应转动，

链条转动带动升降滑移座在顶部链轮和底部链轮之间的行程之间上下升降移动，使取样龙头升降运动；取样龙头升降运动获得取样管在粮堆内插入深度的变化。

底座固定连接在粮库的顶面上。底座的一侧固定连接有轮架，轮架上设置有移动轮。

取样龙头主体和驱动管体之间设置有轴承，驱动管体通过轴承来实现驱动管体在取样龙头内的转动，并通过轴承套或轴承夹套环盘来实现驱动管体在取样龙头内轴向方向上的固定，驱动管体在轴向上稳定，在径向方向上转动。

整个驱动管体、取样管及其内部零件通过机械连接构成一整体实现转动，保证其转动的过程中无脱节，无零件的分离。

高压空气管道和粮样采集管道采用柔性管体，柔性管体的被动活动配合取样龙头升降移动。

一种粮库粮食的气流取样方法，该方法是在粮库外界利用高压气流通过气流输送管道通入粮堆内部，并通过高压气流回流管道利用高压气流的回流夹带粮食颗粒回流至粮库外界，获得在粮堆深部的粮食颗粒的样品。

将高压气流和高压气流的回流整合到由内管和外管套接组成的取样管上，取样管的内管外壁和外管内壁之间的环缝空间的壳程作为高压气流输入的通道，内管管腔的管程作为高压气流回流的的通道，高压气流在壳程的末端回流折返到内管管程，内管管程的回流气体夹带粮食颗粒回流至粮库外界，获得取样；

将取样管的末端深入到粮堆的不同深度，即可实现对粮堆内不同深度的粮食颗粒进行气流夹带取样。

该方法利用粮库粮食的气流取样装置对粮库内粮食进行气流取样：

下沉取样管时，立柱导轨的高度有限，当取样管在粮堆内的下降位置深度不足时，可在底座上方将取样龙头的驱动管体和取样管分离，利用升降驱动机构升起驱动管体，使驱动管体和脱离的取样管之间相隔距离，在脱离的取样管上方相应增加连接内单元管和内单元衔接管的交替连接数量以及外单元管的连接数量，以单元节的数量同轴增加延长取样管，获得取样管的延长长度，再将取样龙头的驱动管体和取样管顶端固定配合连接，启动升降驱动机构下降，下沉取样管，使取样管在粮堆内下沉到相应的深度取样；

提升取样管时，升降驱动机构以提升至少一个单元节为一个操作单位对取样管进行提升，提升后拆除取样龙头驱动管体方的一个单元节的取样管，再下沉驱动管体和取样管固定配合，再经过若干操作单位的提升和拆除单元节，以提升取样管，获得粮堆浅表层的取样；

立柱导轨的长度设置为大于2个取样管单元节的长度。具体高度可根据粮库的最大深度，以及单元节的配置、以及现场是情况而架设，以适应现场环境的操作。

该粮库粮食的气流取样方法通过高压空气通过取样龙头吹入专用的双通道取样管中某一通道，高压空气通入取样管底部后将粮样从双通道取样管中另一通道吹出并上返至粮仓表面。安装在可上下滑移支架上的回转器驱动取样管旋转的同时也不断向下驱动取样管深入粮仓的深部，在取样管回转和向下移动的同时，粮样也不断上返至粮仓表面采集。取样管可以以单元节的数量一根又一根不断加接，以满足不用深度粮样的采集。粮样采集结束后，驱动回转器向上移动，将取样管提离粮堆，拆卸一根取样管，再次接回回转器延续之前动作，依次将所有取样管提出粮堆。

粮库深部粮食压的很密实，颗粒间隙会存在，但不足以将气流压力完全消耗，在足够的空气压力下，在取样管底部，高压空气从外管和内管环隙中高速喷出，流速高，压力低，并形成低压区，并对周围流体产生卷吸作用，裹挟粮样从内管中心上返至地面，由于高压空气流经的壳程环隙面积要大于内管管程的截面积，上返流速远大于通向孔底的高压空气流速，更有利于将粮样带至地面。

本装置的取样管的各单元节之间的配合连接可采用键连接、螺纹连接、快接插口连接、或其他连接方式。连接方式需要避免取样管在转动工作时节和节之间的相对转动。

取样管两端可以均由螺纹连接，任意两根取样管均可通过螺纹连接在一起，通过该螺纹将取样管连接至回转器，当拧开回转器和取样管之间的螺纹时，可以再增加一根取样管，该管一头连接至回转器，另一头连接原来连接回转器的那根取样管接头，实现取样管的延长。根据取样深度，不断延长取样管。

取样管头部的取样钻头采用特殊的设计，气流可以从头部气流吹样孔射出的同时，气流将粮样吹送至内管，并返回至粮库外界，获得粮食颗粒的取样，用以分析粮堆不同深度粮食的湿度等环境参数。

回转器驱动取样管转动有利于孔底形成环状的负压区，引导气流向取样管内管的中心低压区流动。取样管转动的同时也有利于取样管更容易地向粮库底部给进，也能在取样完成时更容易将取样管从粮堆中拔出。

回转器可以设置有抱瓦，抱瓦沿立柱导轨的轨道上下移动。

该粮库粮食的气流取样装置的工作原理：

粮库上开设有采样点孔位，针对采样点孔位进行采样操作。

取样龙头带动取样管深入粮食中，取样管为双层结构，空压机通过取样头向取样管外管和内管夹层通道中通入高压空气，在空气压力的作用下，把取样管底部的粮食从取样管内管中吹出至粮样采集管道到达粮库的外界，实现粮食的取样。根据取样深度的不同，可以不断增加取样管单元节，实现不同深度粮食的取样。

由于取样管底部粮食不断减少，取样管自然不断进入粮堆，当采样头降至支架底部时，关闭高压空气，将取样管和取样龙头分开，然后取样龙头沿立柱导轨上移至立柱导轨顶部，再加一根取样管单元节，连接好接头，继续取样，依次完成更多根取样管单元节的进尺。

当完成取样时，操作取样龙头沿立柱导轨上移，带动取样管露出地面，当整根露出后，拆开接头，取下这根取样管，再次将采样管下移至立柱导轨底部连接下面的取样管接头，依次将所有取样管取出，完成该点的取样工作。

取样装置整机主要部件采用铝合金制造，轻便小巧。

升降件16上设置有铅锤指针62。

粮库上的支架由铅锤指针、立柱导轨、稳定杆、底座、移动轮63组成。

支架是承受整个设备受力的部件，立柱导轨承载给进装置，同时保证取样管垂直进尺作用，由80*80*5铝合金方管制造。铅锤指针用于取样前将设备调垂直指示使用。稳定杆保证立柱工作中稳定。将设备移位时可以倾斜设备，利用移动轮拖动本装置移动，可在粮库的各个采样点采样。

取样龙头是主要的采样设备，取样龙头可以沿立柱导轨上下移动，取样龙头下部丝扣连接取样管，并和取样管内外两个腔联通，取样龙头有高压空气接头和粮样出口接头。电动机带动减速机带动取样龙头再带动取样管回转。

升降驱动机构是取样过程中的辅助功能装置，负责将采样头沿立柱导轨上下移动，进而带动取样管提出或给进。主要由提升/给进手柄、链轮、大齿轮、小齿轮、链条组成。链条安装在立柱导轨上下两端，用一根链条穿过，链条两端分别连接升降件上下两端，通过转动链轮即可实现取样龙头的上下移动。

链轮和一个大齿轮同轴转动，小齿轮和提升/给进手柄（转动柄）同轴转动，转动提升/给进手柄（转动柄）时，小齿轮同步转动带动大齿轮转动，大齿轮进而带动链轮转动。由于齿轮比和手柄杠杆力因素，作用于手柄上的力传递到链条上时能增大10倍以上。

取样管主要由外管和内管组成。两根取样管连接时外管螺纹连接，内管接头为圆柱公母插头，公头上有O型圈保证内管接头处高压空气不泄露。在外管螺纹连接力作用下内管公母插接在一起。拆开时随着外管螺纹旋开，内管公母自动拔开。

取样管单根1米，重量约1.7kg。外管采用铝合金材质，内管MC尼龙材质。

取样管根部是取样钻头，内外两部分，外壳和取样管外管丝扣连接，内芯和取样管内管插接（O型圈密封），内芯头部是喇叭口状，中间段开有N个孔洞（气流吹样孔），高压空气从该孔洞喷出，当取样管插入粮堆中时，喇叭口处堆满粮食，高压空气吹出时自然将粮食向压力最小的内管里吹，高速气流低压吸引作用下，粮食源源不断从内管上返。

取样管可以设计为双层以上数量的多层结构。通道分别用于通入高压空气的气流输入通道和气流回流的粮样取样通道。

回转器可以采用电动机、液压马达或手动方式驱动，优选的采用电动机驱动。

空压机的动力来源采用电力驱动电动机提供或内燃机驱动提供。回转器的动力来源采用电力驱动电动机提供或内燃机驱动提供。转动柄的输入转动的动力来源可由人力操作转动，或通过电力驱动电动机提供或内燃机驱动提供。

通过上述具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (6)

1.粮库粮食的气流取样装置，其特征在于包括粮库上方的空压机、回转器、取样龙头、取样管，

在粮库顶面的底座上设置有空压机，空压机输出高压空气管道连通到取样龙头，

取样龙头输出粮样采集管道，

取样龙头的上方连接有回转器，取样龙头设置有由内管和外管穿套构成的取样管，回转器驱动取样管转动；高压空气管道连通外管和内管之间的壳程，粮样采集管道连通内管管程，取样管的内管和外管的底端在同一位置具有开放端设置为取样端；取样管从底座由上方向下方贯穿到粮库内腔，取样端延伸到粮库粮堆内；

粮库顶部的底座上设置有立柱导轨，立柱导轨上设置升降驱动机构，取样龙头固定连接在升降驱动机构的升降件上，升降件带动回转器、取样龙头和取样管上下升降移动；

取样管的底端固定连接有取样钻头；

其中：

取样管的内管和外管的结构是：

取样管的内管由内单元管和内单元衔接管依次交替延长同轴固定连接构成；

取样管的外管由外单元管首尾依次延长同轴固定连接构成；

一组内单元管和内单元衔接管的配合连接单元长度和一个外单元管的单元长度相同；

一组内单元管和内单元衔接管以及其外围的一个外单元管构成一个单元节；

内管的底端和外管的底端分别与取样钻头固定连接；

内单元管的顶部设置为承接上游内单元衔接管接口，承接上游内单元衔接管接口的根部内单元管的外壁开设有外壁上游支撑环卡槽，

外壁上游支撑环卡槽配合有上游支撑环，上游支撑环外周设置有径向分布的外展叉，外展叉的外端配合在外单元管内管壁开设的上游支撑环环槽内；

上游支撑环的相临的外展叉之间构成气流通道；

内单元管上游的内单元衔接管的下管口与内单元管顶部的承接上游内单元衔接管接口配合连接；内单元衔接管内壁的环台与内单元管顶部的承接上游内单元衔接管接口之间设置有橡胶垫，

内单元衔接管的下管口压接在上游支撑环上；

内单元管底部设置为承接下游内单元衔接管接口，承接下游内单元衔接管接口的外壁上开设有密封环槽，密封环槽上配置有O型密封圈，

内单元管的承接下游内单元衔接管接口与下游的内单元衔接管的上管口配合连接，配合处通过O型密封圈密封配合；

内单元管的外壁上开设有轴壁弹簧环卡槽，轴壁弹簧环卡槽上配置有轴用弹簧档圈，

外单元管的内壁上开设有孔壁弹簧环卡槽，孔壁弹簧环卡槽上配置有孔用弹簧档圈，

轴用弹簧档圈和孔用弹簧档圈之间设置有管间支撑环，轴用弹簧档圈和孔用弹簧档圈分别于上下方向共同压接固定管间支撑环；

管间支撑环的环面上开设有在环面上均匀分布的气流孔，管间支撑环的环面上的气流孔构成气流通道；

取样钻头由外管部和内管部构成一整体的取样钻头结构，

取样钻头的外管部与下游端的外单元管固定连接，

取样钻头的内管部与下游端的内单元管固定连接，

取样钻头的内管部的环壁上开设有贯穿外管部和内管部的气流吹样孔，气流吹样孔沿内管部环壁环形均匀分布；

取样钻头的外管部和内管部之间的空腔与取样管的外管和内管之间的空腔连通；

取样钻头的内管部的管腔和取样管的内管空腔连通。

2.根据权利要求1所述的粮库粮食的气流取样装置，其特征在于：

取样龙头内设置有龙头内管和龙头外管内外套接固定为一体的驱动管体，

驱动管体的龙头内管的顶端为盲端，龙头外管的顶端为盲端，龙头外管的盲端封闭且固定连接在龙头内管的外壁上，龙头外管的盲端位于龙头内管盲端的下方，龙头内管盲端向上延伸与减速机连接，回转器由电动机驱动减速机，减速机驱动驱动管体，

龙头内管的顶段侧壁开设有出料出气孔，出料出气孔段设置在取样龙头的出料腔的腔位，出料腔与粮样采集管道相连通；

高压空气管道与取样龙头的进气腔连通，驱动管体的龙头外管的顶段侧壁开设有进气孔，进气孔设置在取样龙头的进气腔的腔位；

龙头内管的底端通过内单元衔接管与取样管的内单元管同轴配合连接；

龙头外管的底端与取样管的外单元管同轴配合连接；

高压空气管道、取样龙头的进气腔、龙头外管和龙头内管之间的管腔、取样管的外管和内管之间的管腔、以及取样钻头的外管部和内管部之间的空腔五者腔体相连通，构成进气通道；

取样钻头内管部管腔、取样管的内管管腔、龙头内管管腔、取样龙头的出料腔、粮样采集管道五者腔体相连通，构成取样通道。

3.根据权利要求1所述的粮库粮食的气流取样装置，其特征在于：升降驱动机构的结构是：

底座上垂直固定连接有立柱导轨，立柱导轨和底座之间连接有斜向支撑的稳定杆；

取样龙头固定连接升降件，升降件自由滑动套接在立柱导轨上，

立柱导轨的顶部和底部分别配置有顶部链轮和底部链轮，顶部链轮和底部链轮挂接有一环形的链条，升降件固定连接在链条的一段链节上，

顶部链轮同轴固联大齿轮，小齿轮和大齿轮啮合，小齿轮配置在立柱导轨上，小齿轮同轴固定连接转动柄，转动柄输入正向或反向转动驱动顶部链轮相应转动，

链条转动带动升降滑移座在顶部链轮和底部链轮之间的行程之间上下升降移动，使取样龙头升降运动；取样龙头升降运动获得取样管在粮堆内插入深度的变化。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的粮库粮食的气流取样装置，其特征在于：高压空气管道和粮样采集管道采用柔性管体，柔性管体的被动活动配合取样龙头升降移动。

5.一种粮库粮食的气流取样方法，其特征在于：该方法是在粮库外界利用高压气流通过气流输送管道通入粮堆内部，并通过高压气流回流管道利用高压气流的回流夹带粮食颗粒回流至粮库外界，获得在粮堆深部的粮食颗粒的样品；

该方法是将高压气流和高压气流的回流整合到由内管和外管套接组成的取样管上，取样管的内管外壁和外管内壁之间的环缝空间的壳程作为高压气流输入的通道，内管管腔的管程作为高压气流回流的的通道，高压气流在壳程的末端回流折返到内管管程，内管管程的回流气体夹带粮食颗粒回流至粮库外界，获得取样；

将取样管的末端深入到粮堆的不同深度，即可实现对粮堆内不同深度的粮食颗粒进行气流夹带取样；

该方法利用粮库粮食的气流取样装置对粮库内粮食进行气流取样，粮库粮食的气流取样装置包括粮库上方的空压机、回转器、取样龙头、取样管，

在粮库顶面的底座上设置有空压机，空压机输出高压空气管道连通到取样龙头，

取样龙头输出粮样采集管道，

取样龙头的上方连接有回转器，取样龙头设置有由内管和外管穿套构成的取样管，回转器驱动取样管转动；高压空气管道连通外管和内管之间的壳程，粮样采集管道连通内管管程，取样管的内管和外管的底端在同一位置具有开放端设置为取样端；取样管从底座由上方向下方贯穿到粮库内腔，取样端延伸到粮库粮堆内；

粮库顶部的底座上设置有立柱导轨，立柱导轨上设置升降驱动机构，取样龙头固定连接在升降驱动机构的升降件上，升降件带动回转器、取样龙头和取样管上下升降移动；

取样管的底端固定连接有取样钻头；

取样管的内管和外管的结构是：

取样管的内管由内单元管和内单元衔接管依次交替延长同轴固定连接构成；

取样管的外管由外单元管首尾依次延长同轴固定连接构成；

一组内单元管和内单元衔接管的配合连接单元长度和一个外单元管的单元长度相同；

一组内单元管和内单元衔接管以及其外围的一个外单元管构成一个单元节；

内管的底端和外管的底端分别与取样钻头固定连接；

内单元管的顶部设置为承接上游内单元衔接管接口，承接上游内单元衔接管接口的根部内单元管的外壁开设有外壁上游支撑环卡槽，

外壁上游支撑环卡槽配合有上游支撑环，上游支撑环外周设置有径向分布的外展叉，外展叉的外端配合在外单元管内管壁开设的上游支撑环环槽内；

上游支撑环的相临的外展叉之间构成气流通道；

内单元管上游的内单元衔接管的下管口与内单元管顶部的承接上游内单元衔接管接口配合连接；内单元衔接管内壁的环台与内单元管顶部的承接上游内单元衔接管接口之间设置有橡胶垫，

内单元衔接管的下管口压接在上游支撑环上；

内单元管底部设置为承接下游内单元衔接管接口，承接下游内单元衔接管接口的外壁上开设有密封环槽，密封环槽上配置有O型密封圈，

内单元管的承接下游内单元衔接管接口与下游的内单元衔接管的上管口配合连接，配合处通过O型密封圈密封配合；

内单元管的外壁上开设有轴壁弹簧环卡槽，轴壁弹簧环卡槽上配置有轴用弹簧档圈，

外单元管的内壁上开设有孔壁弹簧环卡槽，孔壁弹簧环卡槽上配置有孔用弹簧档圈，

轴用弹簧档圈和孔用弹簧档圈之间设置有管间支撑环，轴用弹簧档圈和孔用弹簧档圈分别于上下方向共同压接固定管间支撑环；

管间支撑环的环面上开设有在环面上均匀分布的气流孔，管间支撑环的环面上的气流孔构成气流通道；

取样钻头由外管部和内管部构成一整体的取样钻头结构，

取样钻头的外管部与下游端的外单元管固定连接，

取样钻头的内管部与下游端的内单元管固定连接，

取样钻头的内管部的环壁上开设有贯穿外管部和内管部的气流吹样孔，气流吹样孔沿内管部环壁环形均匀分布；

取样钻头的外管部和内管部之间的空腔与取样管的外管和内管之间的空腔连通；

取样钻头的内管部的管腔和取样管的内管空腔连通；

取样龙头内设置有龙头内管和龙头外管内外套接固定为一体的驱动管体，

驱动管体的龙头内管的顶端为盲端，龙头外管的顶端为盲端，龙头外管的盲端封闭且固定连接在龙头内管的外壁上，龙头外管的盲端位于龙头内管盲端的下方，龙头内管盲端向上延伸与减速机连接，回转器由电动机驱动减速机，减速机驱动驱动管体，

龙头内管的顶段侧壁开设有出料出气孔，出料出气孔段设置在取样龙头的出料腔的腔位，出料腔与粮样采集管道相连通；

高压空气管道与取样龙头的进气腔连通，驱动管体的龙头外管的顶段侧壁开设有进气孔，进气孔设置在取样龙头的进气腔的腔位；

龙头内管的底端通过内单元衔接管与取样管的内单元管同轴配合连接；

龙头外管的底端与取样管的外单元管同轴配合连接；

高压空气管道、取样龙头的进气腔、龙头外管和龙头内管之间的管腔、取样管的外管和内管之间的管腔、以及取样钻头的外管部和内管部之间的空腔五者腔体相连通，构成进气通道；

取样钻头内管部管腔、取样管的内管管腔、龙头内管管腔、取样龙头的出料腔、粮样采集管道五者腔体相连通，构成取样通道；

升降驱动机构的结构是：

底座上垂直固定连接有立柱导轨，立柱导轨和底座之间连接有斜向支撑的稳定杆；

取样龙头固定连接升降件，升降件自由滑动套接在立柱导轨上，

立柱导轨的顶部和底部分别配置有顶部链轮和底部链轮，顶部链轮和底部链轮挂接有一环形的链条，升降件固定连接在链条的一段链节上，

顶部链轮同轴固联大齿轮，小齿轮和大齿轮啮合，小齿轮配置在立柱导轨上，小齿轮同轴固定连接转动柄，转动柄输入正向或反向转动驱动顶部链轮相应转动，

链条转动带动升降滑移座在顶部链轮和底部链轮之间的行程之间上下升降移动，使取样龙头升降运动；取样龙头升降运动获得取样管在粮堆内插入深度的变化；

高压空气管道和粮样采集管道采用柔性管体，柔性管体的被动活动配合取样龙头升降移动。

6.根据权利要求5所述的一种粮库粮食的气流取样方法，其特征在于：

下沉取样管时，立柱导轨的高度有限，当取样管在粮堆内的下降位置深度不足时，可在底座上方将取样龙头的驱动管体和取样管分离，利用升降驱动机构升起驱动管体，使驱动管体和脱离的取样管之间相隔距离，在脱离的取样管上方相应增加连接内单元管和内单元衔接管的交替连接数量以及外单元管的连接数量，以单元节的数量同轴增加延长取样管，获得取样管的延长长度，再将取样龙头的驱动管体和取样管顶端固定配合连接，启动升降驱动机构下降，下沉取样管，使取样管在粮堆内下沉到相应的深度取样；

提升取样管时，升降驱动机构以提升至少一个单元节为一个操作单位对取样管进行提升，提升后拆除取样龙头驱动管体方的一个单元节的取样管，再下沉驱动管体和取样管固定配合，再经过若干操作单位的提升和拆除单元节，以提升取样管，获得粮堆浅表层的取样；

立柱导轨的长度设置为大于2个取样管单元节的长度。