CN113504145A - 一种矿物原材料全水分检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种矿物原材料全水分检测方法及系统，包括烘干箱，所述烘烤箱上部设置有烘干室，所述烘干室内设置有可旋转的样品托盘支架，所述托盘支架上均匀布置有若干样品托盘，所述托盘支架下部固接有旋转轴，所述旋转轴伸出烘干室与设置在烘干箱下部的旋转电机连接，所述托盘下部对应设置有可伸缩的称重托架，所述称重托架的支撑杆伸出烘干室与电子秤固接，本发明实现了矿物原材料水分检测全自动控制；检测结果更准确；避免了人工计量、计算造成的误差和人为因素干扰；能够监测数据自动采集、并通过电脑绘制水分曲线,保证了水分的真实性,减少了质量异议；提高了检测结果的溯源性和管理水平。

Description

一种矿物原材料全水分检测方法及系统

技术领域

本发明涉及矿物原料水分检测技术领域，具体涉及一种矿物原材料全水分检测方法及系统。

背景技术

在矿物原材料贸易结算中，矿物原材料全水含量是重要的结算指标，矿物原材料全水检测结果的准确性至关重要。现有技术是人工称取一定重量的检测样品放入烘箱中，在一定温度下定时烘干，到时间后用肉眼观察、手感等方法查看烘干程度，操作者感觉烘干后在进行人工称量，以烘干前后重量差计算出全水含量比率。由于是人工观察、判断检测样品烘干程度，检测结果误差大，检测结果易受人为因素干扰；且由于矿物原材料含水多少差距较大，需要人工反复观察烘干程度，烘干效率低。

发明内容

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种矿物原材料全水分检测系统，包括烘干箱，所述烘烤箱上部设置有烘干室，所述烘干室内设置有可旋转的样品托盘支架，所述托盘支架上均匀布置有若干样品托盘，所述托盘支架下部固接有旋转轴，所述旋转轴伸出烘干室与设置在烘干箱下部的旋转电机连接，所述托盘下部对应设置有可伸缩的称重托架，所述称重托架的支撑杆伸出烘干室与电子秤固接，所述电子秤通过电动伸缩缸与烘干箱底部固接，所述烘干室内设置有温度控制装置，所述烘干箱上部设置有与烘干室连通的排气管，所述烘干箱上设置有触摸屏控制器，所述触摸屏控制器与旋转电机、电子秤、电动伸缩缸、温度控制装置电连接，所述触摸屏控制器与电脑通讯连接。

作为进一步说明的，所述温度控制装置包括电加热装置、温度传感器，所述电加热装置、温度传感器与触摸屏控制器电连接。

作为进一步说明的，托盘支架上均匀布置有4个或8个托盘。

作为进一步说明的，所述托盘支架上设置有与托盘对应的带有编号的用于标定托盘放置位置的位置传感器，所述位置传感器与触摸屏控制器电连接。

作为进一步说明的，所述触摸屏控制器为PLC控制系统的控制器。

作为进一步说明的，所述烘干室的底壁以及托盘支架底部对应设置有用于限制旋转后的托盘位置与称重托架对应的激光限位传感器，所述激光限位传感器与触摸屏控制器电连接。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1)本发明实现了矿物原材料水分检测全自动控制；

2)用计量恒重判断样品烘干，避免烘干不彻底，检测结果更准确；

3)避免人工计量、计算造成的误差和人为因素干扰；

4)能够监测数据自动采集、并通过电脑绘制水分曲线,保证了水分的真实性,减少了质量异议；

5)控制程序自动保存检测记录，检测结果可上传质量控制系统，提高了检测结果的溯源性和管理水平。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的控制系统框图示意图。

图3是本发明的托盘支架旋转、称重架升降的流程图示意图。

图4是本发明的自动控制系统管理软件主流程示意图。

图5是本发明的样品托盘架检测曲线示意图。

图6是本发明的托盘支架结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：如图1-6所示，本实施例提供一种矿物原材料全水分检测系统，包括烘干箱1，所述烘烤箱1上部设置有烘干室2，所述烘干室2内设置有可旋转的样品托盘支架3，所述托盘支架3上均匀布置有若干样品托盘4，所述托盘支架3下部固接有旋转轴5，所述旋转轴5伸出烘干室2与设置在烘干箱1下部的旋转电机6连接，所述托盘4下部对应设置有可伸缩的称重托架7，所述称重托架7的支撑杆13伸出烘干室2与电子秤8固接，所述电子秤8通过电动伸缩缸9与烘干箱1底部固接，所述烘干室2内设置有温度控制装置10，所述烘干箱1上部设置有与烘干室2连通的排气管11，所述烘干箱1上设置有触摸屏控制器12，所述触摸屏控制器12与旋转电机6、电子秤8、电动伸缩缸9、温度控制装置10电连接，所述触摸屏控制器12与电脑14通讯连接。

所述温度控制装置10包括电加热装置、温度传感器，所述电加热装置、温度传感器与触摸屏控制器12电连接。托盘支架3上均匀布置有4个或8个托盘4。所述托盘支架3上设置有与托盘4对应的带有编号的用于标定托盘放置位置的位置传感器15，所述位置传感器15与触摸屏控制器12电连接。所述触摸屏控制器12为PLC控制系统的控制器。所述烘干室2的底壁以及托盘支架3底部对应设置有用于限制旋转后的托盘位置与称重托架对应的激光限位传感器16，所述激光限位传感器16与触摸屏控制器12电连接，本实施例的触摸屏控制器12、旋转电机6、电子秤8、电动伸缩缸9、电加热装置、温度传感器、位置传感器15、激光限位传感器16均采用现有产品或结构在此不再作详细介绍。

使用本实施例的工艺方案：

1)矿物原材料全水分自动检测系统包含：温度控制系统及箱体、检测样品托盘旋转系统、电子秤升降系统、计量数据读取分析系统及电脑具体如图1所示。

2)样品托架及旋转装置：样品托盘支架为圆盘型，等距分布在圆盘型支架周边，按顺序编号；设定样品托架旋转1周需要时间；

3)自动计量系统：电子秤量程0--2200g，可读性0.01g；电子秤可升降，当样品盘旋转至电子秤位置时，旋转系统停止旋转，电子秤升降系统把样品盘托起开始计量，计量完成后升降系统落下，样品盘旋转系统开始旋转，当下一个样品盘到达电子秤位置时，重复上次计量动作；设定电子秤计量1次需要的时间；

4)电脑控制程序：按被检测样品位置编号在控制程序中录入样品编号(批号)、名称等信息；不录入样品编号、名称等信息时，只是没有编号、名称等信息显示，水分曲线、水分含量、检测记录正常生产；控制程序读取计量数据，绘制计量曲线，设定样品已烘干条件(试样质量减少不超过xg或质量增加时为止。在后一种情况下,采用质量增加前一次的质量作为计算依据)，系统提示该样品已烘干，可以结束该样品烘干和计量，系统自动计算出全水含量，如图5所示；

5)在有样品检测过程中其他样品托架可随时增加或取出被检样品，在增加或取出被检样品时可停止和启动支架旋转；

6)被测试样中全水分：

Mt--试样全水分，％；

m1--试样干燥后的质量损失，单位为(g)；

m--称取试样烘干前质量，单位为(g)。

7)控制流程

a)打开温度控制系统，设定烘箱温度，使烘箱温度达到控制温度；

b)打开电脑，启动水分自动检测程序；

c)对托盘空盘重量清零，在重量清零空盘中放置一定重量被检测样品样品，样品厚度均匀摊平、摊满在托盘内，放在烘箱内样品支架上；

d)启动样品盘支架旋转和自动计量系统；

e)在电脑控制程序中按被检测样品盘所在位置编号录入样品编号、名称等信息，控制程序按编号绘制计量曲线，当计量恒重时发出烘干提醒，并自动计算出灰分含量。

触屏信息包含两部分：操作按钮和状态提示。状态提示不可以操作，用来显示系统采集的数据以及烘箱、托盘支架、电子秤、电子秤托架等系统装置当前的工作状态。状态提示包括：系统装置故障报警、烘烤、旋转、升降、计数、称重等。

控制系统的输入信号(DI)包括：

设备状态信号、托盘架旋转信号、检测样放置盘位置信号、电子秤托架升降信号、电子秤托架位置信号、系统装置故障信号；

控制系统的输出信号(DO)包括：

设备状态信号、托盘架旋转信号、检测样放置盘位置信号、电子秤托架升降信号、电子秤托架位置信号、系统装置故障信号；

8)具体控制流程描述

a.输入正确的登录用户名和密码后,登录系统。

b.对样品托盘进行初始化或清零操作,保证试样称重前托盘内为空。

c.试样建档：原料在烘烤之前,应将相关的基础信息录入到系统中,主要包括:物料名称、物料编码、批号等。

d.将托盘放置到托盘架上，输入放置试样的位置号码，进行称皮。

e.将待烘烤的试样平铺在托盘内进行确认后，称取重量。

f.开始自动烘烤、称重……、直至试样托盘称重值恒定。在自动烘烤过程中，可以通过选择“实时曲线”功能，显示选定托盘当前的称重信息和检测曲线。

g.系统自动计算出选定托盘试样的水分数值后，控制系统“自动”停止。

h.烘烤完成时点击“数据提交”，系统会将烘烤数据进行保存，以供查询或其它系统使用。

i.在“手动”状态下取出完成烘烤的试样。

j.按“自动”继续烘烤，直至完成后退出系统。

本实施例实现了矿物原材料水分检测全自动控制；用计量恒重判断样品烘干，避免烘干不彻底，检测结果更准确；避免人工计量、计算造成的误差和人为因素干扰；能够监测数据自动采集、并通过电脑绘制水分曲线,保证了水分的真实性,减少了质量异议；控制程序自动保存检测记录，检测结果可上传质量控制系统，提高了检测结果的溯源性和管理水平。

本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围中。

Claims (7)

1.一种矿物原材料全水分检测系统，其特征在于，包括烘干箱(1)，所述烘烤箱(1)上部设置有烘干室(2)，所述烘干室(2)内设置有可旋转的样品托盘支架(3)，所述托盘支架(3)上均匀布置有若干样品托盘(4)，所述托盘支架(3)下部固接有旋转轴(5)，所述旋转轴(5)伸出烘干室(2)与设置在烘干箱(1)下部的旋转电机(6)连接，所述托盘(4)下部对应设置有可伸缩的称重托架(7)，所述称重托架(7)的支撑杆(13)伸出烘干室(2)与电子秤(8)固接，所述电子秤(8)通过电动伸缩缸(9)与烘干箱(1)底部固接，所述烘干室(2)内设置有温度控制装置(10)，所述烘干箱(1)上部设置有与烘干室(2)连通的排气管(11)，所述烘干箱(1)上设置有触摸屏控制器(12)，所述触摸屏控制器(12)与旋转电机(6)、电子秤(8)、电动伸缩缸(9)、温度控制装置(10)电连接，所述触摸屏控制器(12)与电脑(14)通讯连接。

2.根据权利要求1所述的一种矿物原材料全水分检测系统，其特征在于，所述温度控制装置(10)包括电加热装置、温度传感器，所述电加热装置、温度传感器与触摸屏控制器(12)电连接。

3.根据权利要求1所述的一种矿物原材料全水分检测系统，其特征在于，托盘支架(3)上均匀布置有4个或8个托盘(4)。

4.根据权利要求1所述的一种矿物原材料全水分检测系统，其特征在于，所述托盘支架(3)上设置有与托盘(4)对应的带有编号的用于标定托盘放置位置的位置传感器(15)，所述位置传感器(15)与触摸屏控制器(12)电连接。

5.根据权利要求1所述的一种矿物原材料全水分检测系统，其特征在于，所述触摸屏控制器(12)为PLC控制系统的控制器。

6.根据权利要求1所述的一种矿物原材料全水分检测系统，其特征在于，所述烘干室(2)的底壁以及托盘支架(3)底部对应设置有用于限制旋转后的托盘位置与称重托架对应的激光限位传感器(16)，所述激光限位传感器(16)与触摸屏控制器(12)电连接。

7.一种矿物原材料全水分检测方法，其特征在于包括以下检测步骤，第一步，按被检测样品位置编号在控制程序中录入样品编号、名称信息；不录入样品编号、名称等信息时，只是没有编号、名称等信息显示，水分曲线、水分含量、检测记录正常生产；控制程序读取计量数据，绘制计量曲线，设定样品已烘干条件，系统提示该样品已烘干，可以结束该样品烘干和计量，系统自动计算出全水含量；第二步，在有样品检测过程中其他样品托架可随时增加或取出被检样品，在增加或取出被检样品时可停止和启动支架旋转；

第三步，被测试样中全水分：

Mt--试样全水分，％；

m1--试样干燥后的质量损失，单位为(g)；

m--称取试样烘干前质量，单位为(g)；

第四步，控制流程

a)打开温度控制系统，设定烘箱温度，使烘箱温度达到控制温度；

b)打开电脑，启动水分自动检测程序；

c)对托盘空盘重量清零，在重量清零空盘中放置一定重量被检测样品样品，样品厚度均匀摊平、摊满在托盘内，放在烘箱内样品支架上；

d)启动样品盘支架旋转和自动计量系统；

e)在电脑控制程序中按被检测样品盘所在位置编号录入样品编号、名称等信息，控制程序按编号绘制计量曲线，当计量恒重时发出烘干提醒，并自动计算出灰分含量。

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