CN110914661A - 管线采样器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于采集在管道(12)中流动的干物料样品的装置(10)。所述装置(10)包括：采样管(14)，所述采样管具有封闭远端(16)和样品入口孔(18)，所述样品入口孔邻近所述封闭远端(16)布置在所述采样管(14)的管壁中；具有管道端(24)和出口端(26)的流体缸(22)；围绕所述采样管(14)安装并连接到所述采样管的活塞(28)。所述装置还包括第一密封套筒(30)和第二密封套筒(32)，所述第一密封套筒和所述第二密封套筒围绕所述采样管(14)布置，并可滑动地支撑所述采样管。管道连接结构(34)在所述壳体(22)的管道端(24)和所述管道(12)之间延伸。所述采样管(14)是所述流体缸的壳体(22)内的活塞(28)，并且所述流体缸的壳体(22)构造为使所述采样管(14)在所述管道(12)中伸出和缩回。

Description

管线采样器
发明领域
本发明总体上涉及一种采样器，用于散装固体和易碎粉末输送中的采样流程，并且更具体地涉及一种具有防旋转构造的单体采样装置。
背景技术
已知有各种用于对不同物料进行采样的系统。然而，现有系统也存在诸多缺点和不足，需要改进以克服这些缺点和不足。美国专利号4,433,587和4,082,004公开了现有技术的一些采样装置的示例。
现有技术的采样系统存在几个弊端。这些弊端是现有技术采样系统具有很多功能部件，这些部件导致了更高的使用成本和更长的装配时间。最好有一种采样装置，具有较少部件并且是一个兼具工艺管和气缸功能的本体。最好有一种采样装置，还包括偏置管和气缸活塞，防止采样管旋转并保持采样孔与工艺流对准。最好有一种采样装置，在清洁和维护时，需要很少的工具或不需要工具来组装或拆卸。
在工艺管线(或工艺管)中输送散装固体和易碎粉末的过程中，需要在不影响物料性质的情况下提取工艺介质的样品。目前的采样器采用的是伸进工艺管线(或工艺管)中的采样管，采样管的侧面有允许工艺介质进入采样器的孔。工艺介质经过采样管后，被收集在容器中。然后采样管从工艺管线缩回。正确地提取样品，需要采样管上的孔正对着工艺介质的流动方向。目前，存在许多确保旋转对齐的方法，其通常包括附接到样品提取装置的气缸上的固定装置、感应器和孔。这些包括使用防旋转销、双活塞杆、连杆和双支撑杆。所有这些方法都涉及了额外的部件、密封件以及磨损点，增加了装置的复杂性。正是基于这些需要，提出了本发明的采样装置或设备。
本发明的装置使用有孔的样品输送管，该孔允许工艺介质进入输送管。本装置确保其孔与介质流保持正确取向。本发明可在保持孔与介质流正确取向的同时提取样品。本发明装置还减少了部件数量，因此降低了复杂性，并使其更易于清洁和维护。
本发明的装置通过降低部件数量并提供关键的防旋转构件来保持其简单性。这是一种新颖的改进，因为它通过偏置活塞和杆轴防止旋转的同时，保持了气缸的基本形态，并将气缸中的活塞杆作为样品输送管。这是对现有技术的采样器的实质性改进。
基于所有上述需求，提出了本申请的装置。本发明致力于解决并克服了这些问题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种改进的管道采样装置，其中工艺管和气缸是同一构造。
本发明的另一个目的是提供一种改进的管道采样装置，它具有更少和更低成本的部件。
本发明的另一个目的是提供一种改进的管道采样装置，它在组装或拆卸以及清洁和维护时，需要很少的工具或不需要工具。
本发明的另一个目的是提供一种改进的管道采样装置，它克服了现有技术装置和方法的某些问题。
本发明涉及一种用于采集在管道中流动的干物料样品的改进装置。所述装置包括：采样管，所述采样管具有封闭远端和样品入口孔，所述样品入口孔邻近所述封闭远端布置在所述采样管的管壁中；壳体，所述壳体配置为流体缸，并且具有管道端和出口端；活塞，所述活塞围绕所述采样管安装并连接到所述采样管，并且所述活塞布置在所述壳体内；第一密封套筒和第二密封套筒，所述第一密封套筒和所述第二密封套筒围绕所述采样管布置，并可滑动地支撑所述采样管；所述管道端包括第一密封套筒，所述出口端包括第二密封套筒；管道连接结构，所述管道连接结构在所述壳体的管道端和所述管道之间延伸。所述采样管是所述流体缸的壳体内的活塞杆，并且所述流体缸的壳体构造为使所述采样管在所述管道中伸出和缩回。
十分优选地，流体缸是气缸。在优选实施例中，管道连接结构焊接到管道，并且管道端包括通向流体缸的缩回流体入口。优选地，出口端包括通向流体缸的伸出流体入口。
在一些优选实施例中，采样管和流体缸的壳体的中心线不重合。在其他优先实施例中，活塞和流体缸具有非圆形截面，从而防止活塞在流体缸中旋转。
优选地，第一密封套筒和第二密封套筒包括非圆形密封件，并且采样管是非圆形的，所述采样管配置成在所述非圆形密封件内密封地滑动。
附图说明
附图示出了包括本发明上述特征的优选实施例。从说明书和附图中可以容易地理解本发明。图中：
图1是本发明管线装置一个实施例的正视透视图，该管线装置用于采集在管道中流动的干物料样品。
图2是图1的管线装置的侧视图，其中采样管处于伸出位置；
图3是图1的管线装置的透视图，示出了入口采样孔；
图4是沿图3中A-A线的剖面图；
图5是沿图4中E-E线的剖面图；
图6是图1的管线装置的透视图，其中采样管处于缩回位置；
图7是沿图6中F-F线的剖面图；
图8是图1的管线装置的正视图，其中采样管伸出但未示出管线；
图9是图8的管线装置的顶视图；
图10是图8的管线装置的侧视图；
图11是沿图10中I-I线的剖面图；
图12是沿图8中J-J线的剖面图；
图13是图8的管线装置的正视图，其中采样管处于缩回位置；
图14是图13的管线装置的顶视图；
图15是图13的管线装置的侧视图；
图16是沿图15中G-G线的剖面图；
图17是沿图13中H-H线的剖面图；
图18是本发明的管线装置的第二实施例的透视图，该管线装置用于采集在管道中流动的干物料样品。
图19是图18的管线装置的剖视图；
图20是图18的管线装置的剖视图；
图21是沿图20中K-K线的剖面图；
图22是图21的管线装置的局部L的详细视图；
图23是图18的管线装置的端视图；
图24是本发明的管线装置的第三实施例的透视图，该装置用于采集在管道中流动的干物料样品；以及
图25是图24的管线装置的端视图。
具体实施方式
本发明的采样器装置，保持采样管孔与加压干物料生产线中的物料流对准，并使用样品输送管自身作为气压(或液压)缸的活塞杆。本发明装置将采样管与用于致动采样管的气缸合并，从而进一步减少了整体的部件数量和复杂性。该装置不是通过对气缸和感应器的限制来机械地阻止采样孔的旋转，而是将气缸、防旋转结构和样品输送管合并到单一装置中。图1-图25示出了这种创造性装置的实施例，用于采集在管道12中流动的干物料样品。
如图1-图17所示，本发明装置的实施例10包括采样管14，所述采样管具有封闭远端16和样品入口孔18，样品入口孔18邻近封闭远端16布置在采样管14的管壁中。图1-图3示出了本装置10还包括配置为流体缸的壳体22，所述壳体具有管道端24和出口端26。活塞28围绕采样管14安装并连接到采样管14，并且活塞28布置在壳体22内。第一密封套筒30和第二密封套筒32围绕采样管布置并可滑动地支撑采样管14。流体缸的管道端24包括第一密封套筒30，流体缸的出口端26包括第二密封套筒32。图4和图7可以清楚地看到，管道连接结构34在壳体22的管道端24和管道12之间延伸。
图1-图25是流体缸22为气缸的示例。在本发明的装置10中，采样管14和流体缸壳体22具有不重合的中心线。
图1、图2、图4和图7都示出了通过焊接点12w焊接到管道12上的管道连接结构34。管道端24包括通向流体缸22的缩回流体入口36。图4和图7清晰地示出了出口端26包括通向流体缸22的伸出流体入口38。
装置10中，采样管14是在流体缸壳体22内的活塞28，并且流体缸壳体22配置成能使采样管14在管道12内伸出和缩回。图4示出了在管道12中采样时处于伸出状态下的采样管14。图5示出了处于缩回状态的采样管14。图5还具体示出了采样管14的封闭远端16和样品入口孔18。在图5中也能清楚地看到活塞28。
图6-图7示出了流体缸22和活塞28之间的关系。图7还示出了缩回流体入口36和伸出流体入口38的位置。
图8-图10示出了未连接到管道12的装置10，以及流体缸22的管道端24和管道连接结构34。图9示出了装置10的采样管14具有圆形截面。
图11-图12示出了处于伸出状态的采样管14以及采样管与活塞28、缩回流体入口36和伸出流体入口38之间的相互作用。
图13和图15与图8和图10相似，不同之处在于图13和图15示出了在流体缸22内处于缩回位置的采样管14。图14与图9相同，示出了采样管14的截面是圆形的。
图16-图17与图11-图12相似，不同之处是在图16-图17中，采样管14在流体缸22内处于缩回状态。图16-图17清楚地示出了在流体缸的管道端24内的封闭远端16。
图18-图25示出了装置10的另外两个实施例，即图18-图23中的装置10a和图24-图25中的装置10b。在图18-图23的本发明装置的实施例10中，活塞44和流体缸42具有非圆形截面，从而防止活塞44在流体缸42中旋转。图22-图23还示出了第一密封套筒和第二密封套筒可包括非圆形密封件40。如图18-图23所示，非圆形流体缸42和活塞44具有方形形状，但许多其他非圆形形状同样可以实现本发明装置的防旋转性能。图19-图20示出了活塞44也可以是非圆形的，例如方形或其他任何非圆形形状。
在图24-图25中，本发明装置的第三实施例10b包含非圆形采样管(未示出)，在该实施例中，所述非圆形采样管将根据需要旋转。装置10b包括具有非圆形孔46的壳体端48，具有非圆形横截面的采样管由活塞(未示出)和气缸壳体50驱动而滑动通过非圆形孔46。因为孔46和与其匹配的采样管为装置10b提供了防旋转性能，所以这种活塞和气缸50可采用简单的圆形横截面。对比可知，图1-图17的装置10包括圆形活塞28和圆形缸体22，并且其防旋转性能是通过缸体22的中心线和采样管14的中心线不重合来实现的。
多种材料可用于本文所述的各种部件。虽然已经结合具体实施例描述了本发明的原理和相关方法，但也应该清楚地认识到，这些仅通过示例方式的描述并不意味着限制本申请的范围。相信本发明的详细描述能使本领域的技术人员理解，且在不脱离本发明的精髓和范围的情况下可以进行变化。

Claims (8)

1.一种用于采集在管道中流动的干物料样品的装置，所述装置包括：
采样管，所述采样管具有封闭远端和样品入口孔，所述样品入口孔邻近所述封闭远端布置在所述采样管的管壁中；
壳体，所述壳体配置为流体缸，并且具有管道端和出口端；
活塞，所述活塞围绕所述采样管安装并连接到所述采样管，并且所述活塞布置在所述壳体内；
第一密封套筒和第二密封套筒，所述第一密封套筒和所述第二密封套筒围绕所述采样管布置，并可滑动地支撑所述采样管，所述管道端包括第一密封套筒，所述出口端包括第二密封套筒；
管道连接结构，所述管道连接结构在所述壳体的管道端和所述管道之间延伸，
其中，所述采样管是所述流体缸的壳体内的活塞杆，并且所述流体缸的壳体构造为使所述采样管在所述管道中伸出和缩回。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述流体缸是空气缸。
3.如权利要求1所述的装置，其中，所述管道连接结构焊接到所述管道。
4.如权利要求1所述的装置，其中，所述管道端包括通向流体缸的缩回流体入口。
5.如权利要求1所述的装置，其中，所述出口端包括通向所述流体缸的伸出流体入口。
6.如权利要求1所述的装置，其中，所述采样管和所述流体缸的壳体的中心线不重合。
7.如权利要求1所述的装置，其中，所述活塞和所述流体缸具有非圆形截面，从而防止所述活塞在所述流体缸中旋转。
8.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一密封套筒和第二密封套筒包括非圆形密封件，并且所述采样管是非圆形的，所述采样管配置成在所述非圆形密封件内密封地滑动。
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