CN114018963B - 用于xrf检测的矿粉料覆硼酸制样装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于XRF检测的矿粉料覆硼酸制样装置。制样装置包括中间套模、对应中间套模的第一通道的两个开口端分别设置的两组压模组件，制样装置在第一状态下限定出用于容置矿粉的第一型腔、在第二状态下限定出用于容置硼酸的第一型腔，两组压模组件可相对中间套模活动，使压模组件可灵活地在各种状态间切换，经两步压制步骤即可将硼酸压制包裹在矿粉外表面，制得具有固定结构形态的待测样，无需更换转移矿饼的位置，也无需再采用其他结构辅助，操作方便。在制得待测样后，控制压模组件活动，还可直接将待测样推出第一通道，便于待测样的转移。

Description

用于XRF检测的矿粉料覆硼酸制样装置

技术领域

本申请涉及化学分析仪器技术领域，尤其涉及一种用于XRF检测的矿粉料覆硼酸制样装置。

背景技术

随着有色金属冶炼技术及现代化信息技术的发展，在有色金属冶炼过程中，为提高冶炼过程的精准管控，研究人员对有色金属原矿中所含相应的元素种类及含量的准确信息有了更高的关注，根据调研发现，现阶段利用X射线荧光光谱检测技术(X-rayFluorescence，XRF)可以相对快速有效的对有色金属原矿中所含相应的元素种类及含量实现精确检测，满足有色金属冶炼过程的需求。

XRF检测技术所检测的矿粉对象种类繁多，不同矿料受压成型的性质不一致，大部分矿粉不能在模具中直接压制成具有稳定的形态，且难以保证压制出的矿粉的结构强度，需要在矿粉四周包裹一层硼酸，将硼酸和矿料一起压制后，硼酸定型的力量包裹住中心的矿粉，使得矿粉也具有一定定型力，从而可用于XRF分析仪检测及存储留样。由于硼酸需包裹在矿粉外围，而矿料又难以定型，因此，采用硼酸包裹住矿料的压样方法存在制样难度。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供一种用于XRF检测的矿粉料覆硼酸制样装置。

本申请提供的用于XRF检测的矿粉料覆硼酸制样装置，包括：

中间套模，具有第一通道；

两组压模组件，分别对应所述第一通道两端设置，各所述压模组件包括模杆和活动套设于所述模杆外围的压模主体，各所述压模主体容置于所述第一通道内，且各所述压模主体均能够相对所述中间套模活动；两组所述压模组件中的一组为第一压模组件、另一组为第二压模组件；

其中，所述制样装置具有第一状态和第二状态；在所述第一状态下，其中所述第二压模组件的所述模杆与所述第二压模组件的压模主体连接，所述第一压模组件的所述模杆、所述第二压模组件的所述模杆以及所述第一压模组件的所述压模主体三者限定出第一型腔，矿粉于所述第一型腔内被压制成矿饼；在所述第二状态下，两组所述压模组件分设于所述矿饼相对的两侧，且均连接于所述中间套模，所述第一压模组件、所述第二压模组件、所述中间套膜和所述矿饼四者限定出第二型腔，硼酸于所述第二型腔内被压制成包覆于所述矿饼外围的硼酸膜。

在一些示例性的实施例中，所述第一状态下，其中一个所述压模组件的所述压模主体贯穿所述第一通道与另一个所述压模组件的所述模杆连接。

在一些示例性的实施例中，所述第二状态下，用于承载所述矿饼的所述模杆的端面平齐或突出套设于其外围的所述压模主体的端面。

在一些示例性的实施例中，所述第二状态下，承载于其中一个所述压模组件的所述模杆端部的所述矿饼与另一个所述压模组件间隔设置。

在一些示例性的实施例中，所述第一通道为条形通道，两组所述压模组件的所述模杆和所述压模主体均与所述第一通道同轴设置。

在一些示例性的实施例中，两组所述压模组件的所述模杆的外径相等，各所述压模组件的所述模杆与所述压模主体之间的间距范围为0.1mm-0.5mm。

在一些示例性的实施例中，两组所述压模组件的所述压模主体的外径相等，所述压模主体的外径小于所述第一通道的内径，且差值范围为0.1mm-0.5mm。

在一些示例性的实施例中，沿所述条形通道长度方向，所述模杆的长度大于所述压模主体的长度，至少一组所述压模组件的所述压模主体的长度大于所述第一通道的长度。

在一些示例性的实施例中，所述制样装置还包括用于与外部结构连接的模具定位件，所述模具定位件套设于所述中间套模外围，且所述中间套模可拆卸地连接于所述模具定位件。

本申请提供一种用于XRF检测的矿粉料覆硼酸制样装置，设置两组压模组件分别对应中间套膜的第一通道的两个开口端，各组压模组件内可相对中间套模活动，以便中间套模和两组压模组件相互配合能够限定出各种不同的容置空间，矿粉和硼酸在各空间内被压制成型。本申请的制样装置可灵活地在各种状态间切换，经两步压制步骤即可将硼酸压制包裹在矿粉外表面，制得具有固定结构形态的待测样，无需更换转移矿饼的位置，也无需再采用其他结构辅助，操作方便。在制得待测样后，控制承载有待测样的压模组件活动，还可直接将待测样推出第一通道，便于待测样的转移。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一种实施例的制样装置的立体结构示意图；

图2为本申请一种实施例的制样装置的爆炸图；

图3为本申请一种实施例的制样装置的在第一状态下的剖视图；

图4为本申请一种实施例的制样装置的在第二状态下的剖视图；

图5为本申请一种实施例的第一模杆和第一套模形成第一槽的剖视图；

图6为本申请一种实施例的第一槽内填充有矿粉的剖视图；

图7为本申请一种实施例的第二模杆作用于矿粉的剖视图；

图8为本申请一种实施例的矿饼被推出第一套模的剖视图；

图9为本申请一种实施例的硼酸包覆矿饼外围的剖视图；

图10为本申请一种实施例的第二压模组件作用于硼酸制成待测样的剖视图；

图11为本申请一种实施例的第二压模组件与待测样分离的剖视图；

图12为本申请一种实施例的待测样被推出第一通道的剖视图；

图13为本申请一种实施例的经制样装置压制出的硼酸膜的立体结构示意图。

附图标记：

100、中间套模；100a、第一通道；100b、第三端面；

200、压模组件；201、第一压模组件；202、第二压模组件；

211、第一套模；212、第二套模；

221、第一模杆；222、第二模杆；

210a、第二端面；220a、第一端面；

300、模具定位件；

10a、第一槽；10b、第一型腔；20a、第二槽；20b、第二型腔；

400、待检样；401、矿粉；410、矿饼；402、硼酸；420、硼酸膜。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

如图1和图2所示，为本申请用于XRF检测的矿粉料覆硼酸制样装置的结构示意图，本申请的制样装置采用先将矿粉压制定型，再将硼酸包覆于定型的矿粉外围制得待测样。

制样装置包括中间套模100和两组压模组件200，具体地，中间套模100具有第一通道100a，可将中间套模100直接与外部结构连接，以将制样装置安装于外部结构。也可设置制样装置还包括模具定位件300，如图3所示，模具定位件300套设于中间套模100外围，且与中间套模100连接，再将模具定位件300与外部结构连接，模具定位件300可为板状或者具有凸缘的结构，以便于将制样装置安装于外部结构，本申请对模具定位件300的具体结构不做限定。

可设置中间套模100与模具定位件300可拆卸连接，以便于跟换不同规格的中间套模100。

各压模组件200包括模杆和活动套设于模杆外围的压模主体。可设置模杆可在压模主体内以一个预设中心轴为中心转动，模杆也可在压模主体内沿预设中心轴所在的方向活动。两组压模组件200对应中间套模100的第一通道100a两端设置，使得模杆可相对第一通道100a活动，即模杆可于第一通道100a外活动，模杆也可伸至第一通道100a内活动。

为便于描述，后续将两个压模组件200中的一个压模组件200记为第一压模组件201，另一个压模组件200记为第二压模组件202，对应地，第一压模组件201内的模杆记为第一模杆221、压模主体记为第一套模211，第二压模组件202内的模杆记为第二模杆222、压模主体记为第二套模212。

其中，制样装置具有第一状态和第二状态。如图3所示，在第一状态下，其中一个压模组件200的模杆与另一个压模组件200的压模主体连接，以限定出用于容置矿粉401的第一型腔10b，矿粉401可容置于第一型腔10b在两组压模组件200的作用下被压制成具有固定形态的矿饼。如图4所示，在第二状态下，两组压模组件200均连接于中间套模100，且两组压模组件200间隔设置，其中一个模杆用于承载矿饼410，矿饼410突出对应的压模主体，以限定出用于盛放硼酸402的第二型腔20b。

对矿饼410的压制，可由两组压模组件200独立完成，即直接将其中一个压模组件200的模杆与另一个压模组件200的压模主体连接，限定出用于盛放矿粉401的空间，两组压模组件200无需容置于第一通道100a内，也无需与中间套模100连接。

为便于后续由第一状态切换至第二状态的连贯性，可选地，对矿饼410的压制过程可在至少一组的压模组件200与中间套模100连接的情况下进行。例如，可先提供第一压模组件201与第一通道100a其中一端对应，并设置第一套模211与中间套模100连接，此时，第一套模211可对接于第一通道100a的其中一个开口端与中间套模100连接，如图5所示，第一套模211也可伸至第一通道100a内与中间套模100连接，第一模杆221具有第一端面220a，第一端面220a位于第一套模211内，第一端面220a和第一套模211围设于第一端面220a外围的内壁面限定出第一槽10a。如图6所示，将矿粉401填充至第一槽10a内。如图3和图7所示，再提供第二压模组件202于第一通道100a另一端对应，并移动第二模杆222与第一套模211连接，且第二模杆222覆盖第一槽10a，以使第一模杆221、第二模杆222和所述第一套模211共同限定出第一型腔10b。控制第一模杆221和第二模杆222相互靠近，挤压第一型腔10b内的矿粉401，即可将矿粉401压制成矿饼410。

待矿粉401压制成矿饼410之后，如图8所示，控制第一套模211与第二模杆222分离，解除第一模杆221和第二模杆222对矿饼410的抵接，并控制第一模杆221和第一套模211相对活动，使矿饼410承载于第一端面220a，并使矿饼410突出第一套模211，将矿饼410的外表面暴露。此时，第一套模211与中间套模100连接，且第一套模211的第二端面210a、第一通道100a的壁面和矿饼410的外壁面限定出第二槽20a。如图9所示，将硼酸402填充至第二槽20a内。如图4和10所示，控制第二模杆222和第二套模212共同覆盖第二槽20a，以使第一压模组件201、第二压模组件202、中间套模100、矿饼410共同限定出第二型腔20b。控制第二模杆222和第二套模212中的至少一个抵接于第二型腔20b内的硼酸402，以将硼酸402压至矿饼410的外表面形成硼酸膜420，从而制得具有固定形态和结构强度的待检样400（即硼酸膜420包覆矿饼410外表面后形成待检样）。

在第一状态和第二状态下，可设置两个压模组件200的两个压模主体相对中间套模100位置固定，通过移动两个模杆以将制样装置从第一状态切换至第二状态。例如，可设置第一套模211和第二套模212对接于第一通道100a的两个开口端，且与中间套模100连接，在第一状态下，第二模杆222与第一套模211连接将矿粉401压制成矿饼410后，移动第二模杆222与第一套模211分离，并移动第一模杆221以带动承载于第一模杆221上的矿饼410伸出第一套模211，使矿饼410外表面暴露并容置在第一通道100a内，填充硼酸402后，移动第二模杆222抵接于硼酸402，以将硼酸402压制包覆于矿饼410外表面。

可选地，可设置各压模主体均能够相对中间套模100活动，以便于灵活调整两组压模组件200之间的距离，以及便于灵活调整各压模组件200内压模主体和模杆的相对位置，从而便于压制出各种不同规格的待检样。同时，还便于灵活移动两组压模组件200内的压模主体和模杆，解除压模主体对矿饼410和硼酸膜420的连接，例如，在压制出矿饼410后，可移动第一套模211，也可移动第一套模211和第一模杆221两者均活动，以解除第一套模211对矿饼410的连接，使矿饼410外表面暴露。以及，如图11和图12所示，可移动两组压模组件200内的压模主体和模杆，将待检样400推出第一通道100a，以便转移待检样400。

可设置各压模主体部分容置于第一通道100a内，并设置压模主体能够在第一通道100a内活动，以在第一通道100a壁面的限制下，引导压模主体的活动方向，以便于两组压模组件200的对位。

可选地，第一状态下，其中一个压模组件200的压模主体贯穿第一通道100a与另一个压模组件200的模杆连接，例如，第一压模组件201的第一套模211贯穿第一通道100a与第二压模组件202的第二模杆222连接，中间套模100具有第三端面100b，第三端面100b与第一通道100a的壁面连接，如图5所示，可设置第一套模211贯穿第一通道100a后，第一套模211的第二端面210a与第三端面100b平齐，此时，第一模杆221的第一端面220a容置于第一通道100a内，如图6所示，在填充矿粉401，可设置矿粉401远离第一模杆221的壁面与第一端面220a，以便将矿粉401均匀地填充至第一槽10a内。在其他一些实施例中，也可设置第一模杆221贯穿第一通道100a后，第一模杆221具有第二端面210a的端部伸出第三端面100b。

第二状态下，用于承载矿饼410的模杆的端面平齐或突出套设于其外围的压模主体的端面，例如，用于承载矿饼410的第一模杆221的第一端面220a平齐或突出套设于其外围的第一套模211的第二端面210a，使矿饼410的外周壁面全部暴露，以使硼酸402可绕矿饼410的周壁面对矿饼410进行包覆，如图8所示，即为承载矿饼410的第一模杆221的第一端面220a与第一套模211的第二端面210a平齐的示意图。此时，可设置矿饼410远离第一端面220a的表面与第二模杆222相接触，填充硼酸402后，硼酸402绕矿饼410的外周壁形成环形包覆层。

可选地，第二状态下，承载于其中一个压模组件200的模杆端部的矿饼410与另一个压模组件200间隔设置，将矿饼410外表面（除与模杆接触的表面外）全部暴露，使矿饼410可具有更多的表面与硼酸402相接触，从而使硼酸402对矿饼410的包覆更全面。例如，如图10所示，当矿饼410承载于第一模杆221的第一端面220a时，第二压模组件202的第二模杆222和第二套模212均与矿饼410间隔设置，使得硼酸402可顺畅地进入第一通道100a内，形成帽型结构罩设于矿饼410外围，硼酸402被压制后即制得如图13所示的硼酸膜420。

可选地，第一通道100a为条形通道，两组压模组件200的模杆和压模主体均与条形通道同轴设置。可设置各压模组件200的模杆和压模主体能够沿第一通道100a的轴向来回移动，以对矿粉401和硼酸402进行压制，使模杆和压模主体对矿粉401和硼酸402的作用力更均匀，从而制得结构更为均匀稳定的待测样400。

两组压模组件200的模杆的外径相等，使其中一组压模组件200的模杆能够深入到另一组压模组件200的压模主体内。进一步地，各压模组件200的模杆与压模主体之间的间距范围0.1mm-0.5mm，使模杆可在压模主体内顺畅活动，同时防止模杆与压模主体之间的间距过大出现矿粉401和硼酸402进入到模杆与压模主体之间的间隙内，而导致难以压制成型的情况发生。

可设置两组压模组件200的压模主体的外径不相等，例如，可设置第二套模212的外径大于第一套模211的外径，在第二状态下，第二套模212处于第一通道100a外并连接于中间套模100的第三端面100b，第二套模212和第二模杆222共同覆盖并挤压硼酸402。

可选地，可设置两组压模组件200的压模主体的外径相等，并设置各压模组件200压模主体的外径小于第一通道100a的内径，使两组压模组件200的压模主体均可进入第一通道100a内，以使两组压模组件200可更灵活地相对中间套模100活动，在第一通道100a内限定出更多规格的空间，满足多种压制要求。当压模主体进入第一通道100a内时，还便于控制两组压模组件200分别沿相对的两个方向直接相互靠拢作用于矿粉401和硼酸402，即可将矿粉401和硼酸402压制成型，提高压制效率。压模主体的外径与第一通道100a的内径之间的差值范围为0.1mm-0.5mm，在上述间距范围下，可使模杆在第一通道100a内顺畅地活动，并使硼酸402可在第一通道100a内被有效地压制成型。

沿条形通道长度方向，模杆的长度大于压模主体的长度，以便模杆可相对压模主体移动将矿饼410全部推出压模主体，以及便于调整模杆和压模主体的相对位置，灵活限定出不同规格的用于容置矿粉401的空间，例如，设置第一模杆221的长度大于第一套模211的长度，以便灵活调整限定出的第一槽10a的深度。

进一步地，至少一组压模组件200的压模主体的长度大于第一通道100a的长度，以便灵活调整两组压模组件200之间的空间。例如，可设置第一套模211的长度大于或等于第一通道100a的长度，即使在第二模杆222未进入第一通道100a的情况下，依然可调整两组压模组件200之间的距离满足待测样400的体积要求。

各压模组件200的模杆和压模主体可分别与驱动机构连接，通过驱动机构带动模杆和压模主体分别移动，例如，驱动机构可为液压油缸、气缸等。

模杆和压模主体作用于矿粉401和硼酸402的压力大小范围为15KN-25KN，优选为20KN，在上述压力范围下，可将矿粉401和硼酸402压制成型。

各压模组件200的模杆和压模主体均可选用具有结构强度的金属材质制得，使模杆和压模主体可更稳定地作用于矿粉401和硼酸402，提高成型效率。例如，模杆和压模主体可由镍铬钼合金钢等材料制得。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (9)

1.一种用于XRF检测的矿粉料覆硼酸制样装置，其特征在于，包括：

中间套模，具有第一通道；

两组压模组件，分别对应所述第一通道两端设置，各所述压模组件包括模杆和活动套设于所述模杆外围的压模主体，各所述压模主体容置于所述第一通道内，且各所述压模主体均能够相对所述中间套模活动；两组所述压模组件中的一组为第一压模组件、另一组为第二压模组件；

其中，所述制样装置具有第一状态和第二状态；在所述第一状态下，所述第二压模组件的所述模杆与所述第一压模组件的压模主体连接，所述第一压模组件的所述模杆、所述第二压模组件的所述模杆以及所述第一压模组件的所述压模主体三者限定出第一型腔，矿粉于所述第一型腔内被压制成矿饼；在所述第二状态下，两组所述压模组件分设于所述矿饼相对的两侧，且均连接于所述中间套模，所述第一压模组件、所述第二压模组件、所述中间套模 和所述矿饼四者限定出第二型腔，硼酸于所述第二型腔内被压制成包覆于所述矿饼外围的硼酸膜。

2.根据权利要求1所述的用于XRF检测的矿粉料覆硼酸制样装置，所述第一状态下，其中一个所述压模组件的所述压模主体贯穿所述第一通道与另一个所述压模组件的所述模杆连接。

3.根据权利要求1所述的用于XRF检测的矿粉料覆硼酸制样装置，所述第二状态下，用于承载所述矿饼的所述模杆的端面平齐或突出套设于其外围的所述压模主体的端面。

4.根据权利要求1所述的用于XRF检测的矿粉料覆硼酸制样装置，所述第二状态下，承载于其中一个所述压模组件的所述模杆端部的所述矿饼与另一个所述压模组件间隔设置。

5.根据权利要求1所述的用于XRF检测的矿粉料覆硼酸制样装置，所述第一通道为条形通道，两组所述压模组件的所述模杆和所述压模主体均与所述第一通道同轴设置。

6.根据权利要求5所述的用于XRF检测的矿粉料覆硼酸制样装置，两组所述压模组件的所述模杆的外径相等，各所述压模组件的所述模杆与所述压模主体之间的间距范围为0.1mm-0.5mm。

7.根据权利要求5所述的用于XRF检测的矿粉料覆硼酸制样装置，两组所述压模组件的所述压模主体的外径相等，所述压模主体的外径小于所述第一通道的内径，且差值范围为0.1mm-0.5mm。

8.根据权利要求5所述的用于XRF检测的矿粉料覆硼酸制样装置，沿所述条形通道长度方向，所述模杆的长度大于所述压模主体的长度，至少一组所述压模组件的所述压模主体的长度大于所述第一通道的长度。

9.根据权利要求1所述的用于XRF检测的矿粉料覆硼酸制样装置，所述制样装置还包括用于与外部结构连接的模具定位件，所述模具定位件套设于所述中间套模外围，且所述中间套模可拆卸地连接于所述模具定位件。

Images