CN114152590A - 一种燃煤电厂入炉煤质近红外光谱检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃煤电厂入炉煤质近红外光谱检测装置，包括检测箱，所述检测箱内设有近红外光谱检测设备，所述检测箱的侧壁开设有储料槽，所述检测箱内壁转动连接有转动板，所述转动板的上下端均开设有样品槽，所述检测箱的侧壁开设有驱动槽，所述驱动槽内安装有驱动转动板转动的驱动装置，所述检测箱内安装有将储料槽内样品输向样品槽的输送装置，所述样品槽内设有一层气膜，所述转动板的侧壁开设有气槽。本发明通过设置转动板，并在转动板上下侧均开设样品槽，如此可在检测时驱动转动板不断转动，同时自动的向两样品槽内添加煤样，从而自行完成煤样添加，同时将检测完的煤样通过样品排放管排出，可大大提高煤样检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭成分检测相关技术领域，尤其涉及一种燃煤电厂入炉煤质近红外光谱检测装置。
背景技术
在火力发电厂中，燃煤是燃烧核心能源，因此燃煤的成分与燃烧效率、能量转化效率关系十分紧密，现有技术中，一般采用近红外光检测设备对电厂入炉煤质成分进行检测。
如已公开的申请号为“201410579312.2”提出的“一种掺杂掺假煤炭的近红外光谱识别方法”，在该方案中对煤炭成分检测步骤中，需要“仔细搅拌煤样，装取适量的试样于石英制的样品槽中，装填过程中务必使样品厚度均匀，盖上小纸板，轻轻按压，使样品紧密分布”，因此一次只能对样品槽内的煤样进行检测，然而在实际检测时，由于煤炭成分差异较大，往往要检测大批量的煤样，以获得准确的数据，而样品槽一次装取煤样量有限，故而检测需要大量时间而导致检测效率低下。据此，本申请文件提出一种燃煤电厂入炉煤质近红外光谱检测装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种燃煤电厂入炉煤质近红外光谱检测装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种燃煤电厂入炉煤质近红外光谱检测装置，包括检测箱，所述检测箱内设有近红外光谱检测设备，所述检测箱的侧壁开设有储料槽，所述检测箱内壁转动连接有转动板，所述转动板的上下端均开设有样品槽，所述检测箱的侧壁开设有驱动槽，所述驱动槽内安装有驱动转动板转动的驱动装置，所述检测箱内安装有将储料槽内样品输向样品槽的输送装置，所述样品槽内设有一层气膜，所述转动板的侧壁开设有气槽，所述气槽内安装有向气膜充气的充气装置。
优选地，所述输送装置包括设置在检测箱内的排料管，所述排料管的进料端连通有伸缩波纹管，所述储料槽的内底部开设有与伸缩波纹管相通的排料槽，所述排料槽内转动连接有挡板，所述挡板上设有驱动其转动的转动机构，所述排料管上设有抚平板，所述检测箱内安装有使抚平板移动的移动机构。
优选地，所述移动机构包括转设置在检测箱内的双头螺纹杆，所述双头螺纹杆的两个螺纹段上均螺纹连接有移动板，且所述排料管贯穿移动板设置，所述移动板滑动设置在检测箱内，所述检测箱内壁上设有限位杆，且所述限位杆贯穿移动板设置。
优选地，所述驱动装置包括转动连接在驱动槽内的齿轮，所述驱动槽内安装有与齿轮配合的半齿轮，且所述半齿轮与双头螺纹杆同轴固定连接，所述齿轮的侧壁固定连接有转轴，转轴通过单向轴承与转动板传动连接。
优选地，所述充气装置包括密封滑动连接在气槽内的磁板，所述气槽的内底部与内顶部均开设有与气膜内部相通的气孔，所述检测箱内壁上嵌设有永磁铁。
优选地，所述转动机构包括固定连接在挡板下端的导电弹簧，所述导电弹簧下端固定连接有限位板，所述限位板固定连接在排料槽内壁上，所述检测箱的侧壁开设有换能槽，所述换能槽内嵌设有发电片，所述换能槽内转动设置有拨动盘，且所述拨动盘通过单向轴承与半齿轮传动连接，所述拨动盘的周向侧壁上固定连接有多个拨片，所述发电片通过放大电路与导电弹簧电性连接。
优选地，所述检测箱的侧壁上嵌设有样品排放管，且所述样品排放管的进料端设置在检测箱的内底部。
本发明具有以下有益效果：
1、通过设置转动板，并在转动板上下侧均开设样品槽，如此可在检测时驱动转动板不断转动，同时自动的向两样品槽内添加煤样，从而自行完成煤样添加，同时将检测完的煤样通过样品排放管排出，可大大提高煤样检测效率；
2、通过设置气膜及充气装置，可在添加煤样时，利用充气装置将气膜内空气抽出，使气膜变瘪并贴合在样品槽内壁上，可使样品槽盛放较多煤样，而在排放检测完的煤样时，则利用充气装置向气膜鼓气，以使得气膜鼓胀，从而促使检测完的煤样脱落；
3、通过设置抚平板及移动机构，可在添加煤样时，通过移动机构使得抚平板在样品槽上方相对移动，既可以使煤样均匀填充在样品槽内，同时抚平槽还可将样品槽内的煤样抚平，使其保持厚度均匀且紧密分布，以方便进行近红外光谱检测；
4、通过设置输送装置，可使挡板不断抖动，以将储料槽内的煤样通过伸缩波纹管及排料管输向样品槽，一方面，可防止管道内发生堵塞，另一方面，可在两抚平板回移时自行停止下料，可自行根据样品槽容积控制下料量。
附图说明
图1为本发明提出的一种燃煤电厂入炉煤质近红外光谱检测装置的结构示意图；
图2为图1中的A处结构放大示意图；
图3为图1中的B处结构放大示意图；
图4为图1中的C处结构放大示意图；
图5为图1中的D-D处剖视结构示意图；
图6为图1中的E-E处剖视结构示意图。
图中：1检测箱、2近红外光谱检测设备、3转动板、4样品槽、5气膜、6双头螺纹杆、7移动板、8排料管、9抚平板、10伸缩波纹管、11排料槽、12挡板、13导电弹簧、14气槽、15磁板、16储料槽、17气孔、18永磁铁、19样品排放管、20驱动槽、21齿轮、22半齿轮、23换能槽、24拨动盘、25拨片、26发电片、27限位杆、。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1-6，一种燃煤电厂入炉煤质近红外光谱检测装置，包括检测箱1，检测箱1的侧壁上嵌设有样品排放管19，且样品排放管19的进料端设置在检测箱1的内底部。检测箱1内设有近红外光谱检测设备2，检测箱1的侧壁开设有储料槽16，检测箱1内壁转动连接有转动板3，转动板3的上下端均开设有样品槽4，检测箱1的侧壁开设有驱动槽20，驱动槽20内安装有驱动转动板3转动的驱动装置，检测箱1内安装有将储料槽16内样品输向样品槽4的输送装置，样品槽4内设有一层气膜5，转动板3的侧壁开设有气槽14，气槽14内安装有向气膜5充气的充气装置。
充气装置包括密封滑动连接在气槽14内的磁板15，气槽14的内底部与内顶部均开设有与气膜5内部相通的气孔17，检测箱1内壁上嵌设有永磁铁18。需要说明的是，永磁铁18的磁极分布为左右对称设置，而磁板15的磁极分布为上下对称设置，初始时，永磁铁18与磁板15异名磁极相对，而转动板3转动180度后，则永磁铁18将与磁板15同名磁极相对。
输送装置包括设置在检测箱1内的排料管8，排料管8的进料端连通有伸缩波纹管10，储料槽16的内底部开设有与伸缩波纹管10相通的排料槽11，排料槽11内转动连接有挡板12，挡板12上设有驱动其转动的转动机构，排料管8上设有抚平板9，检测箱1内安装有使抚平板9移动的移动机构。移动机构包括转设置在检测箱1内的双头螺纹杆6，双头螺纹杆6的两个螺纹段上均螺纹连接有移动板7。需要说明的是，如图1所示，双头螺纹杆6的右端伸出一部分光轴，在使用时可通过联轴器将光轴与电机等驱动设备相连，以控制双头螺纹杆6正、反向转动。
且排料管8贯穿移动板7设置，移动板7滑动设置在检测箱1内，检测箱1内壁上设有限位杆27，且限位杆27贯穿移动板7设置。通过设置限位杆27，可对移动板7的转动进行限位，因此在双头螺纹杆6转动时，移动板7只能发生水平方向运动。进一步的，参照图5.移动板7中间设有较大通孔，故近红外光谱检测设备2发出的红外光线能够穿过此通孔照射在下方样品槽4中，并对样品槽4内的煤样进行检测。
转动机构包括固定连接在挡板12下端的导电弹簧13，导电弹簧13下端固定连接有限位板，限位板固定连接在排料槽11内壁上，检测箱1的侧壁开设有换能槽23，换能槽23内嵌设有发电片26，换能槽23内转动设置有拨动盘24，且拨动盘24通过单向轴承与半齿轮22传动连接，拨动盘24的周向侧壁上固定连接有多个拨片25，发电片26通过放大电路与导电弹簧13电性连接。需要说明的是，发电片26采用压电陶瓷材料制成，能够在受到振动时产生电流，且放大电路可将此电流放大，并使得导电弹簧13间歇性通电，具体的电路结构及连接方式为现有电学领域成熟技术，与本方案无关，故不作细述。
驱动装置包括转动连接在驱动槽20内的齿轮21，驱动槽20内安装有与齿轮21配合的半齿轮22，且半齿轮22与双头螺纹杆6同轴固定连接，齿轮21的侧壁固定连接有转轴，转轴通过单向轴承与转动板3传动连接。需要说明的是，半齿轮22与齿轮21的齿数配合刚好使得：半齿轮22与齿轮21啮合运动时，半齿轮22能够使得齿轮21转动180度。
本发明在使用前，可通过联轴器将双头螺纹杆6的伸出端与驱动设备的驱动轴相连，如此可通过驱动设备控制双头螺纹杆6来回转动。且将待检测的大量煤样磨成粉末后盛放在储料槽16中。
由于永磁铁18的磁极为左右对称分布，而磁板15的磁极为上下对称分布，在初始状态下，如图1所示，永磁铁18与磁板15的异名磁极相对，如永磁铁18可吸引磁板15移动至气槽14左侧，并将气槽14内左侧空气挤入下方气膜5中，使下方气膜5鼓起，同时将上方气膜5内空气吸入气槽14右侧，并使上侧气膜5变瘪贴合在样品槽4内壁上。当转动板3转动180度后，则永磁铁18将与磁板15同名磁极相对，则此时二者间产生磁斥力可推动磁板15右移，而转动板3转动180度后，样品槽4上下位置也随即颠倒，故仍使得上侧气膜5变瘪，而下侧气膜5鼓起。
进行检测时，启动驱动设置使得双头螺纹杆6正向转动，半齿轮22也同步正向转动，如此可使两个移动板7相向运动，此时半齿轮22可通过单向轴承带动拨动盘24转动，则拨动盘24外侧的拨片25将不断拨动发电片26，迫使发电片26持续振动，在压电效应的作用下，发电片26可将机械振动转化为电能，并通过放大电路使导电弹簧13间歇性通电，而导电弹簧13通电时将收缩，在断电后则恢复伸长，因此在导电弹簧13间歇性通电过程中，导电弹簧13将持续伸缩，并拉动挡板12来回转动，可将储料槽16内的粉状煤样不断抖落至排料槽11中，最终从伸缩波纹管10及排料管8输入下方的样品槽4中。
而在此过程中，两个移动板7带动排料管8一直相向运动，如此可使排料管8排出的煤样在样品槽4内分布均匀。待两个移动板7移动至相贴合时，即移动到双头螺纹杆6的螺纹末端，此时控制驱动设备带动双头螺纹杆6反转，故半齿轮22也同步反转，则此时在单向轴承作用下，半齿轮22不会带动拨动盘24转动，故发电片26不会再振动而发电，导电弹簧13保持伸长状态并使挡板12处于水平状态，因此挡板12可将排料槽11堵住，停止煤样下料。
此外双头螺纹杆6反转时，将使得两个移动板7互相远离，同时带动两个抚平板9互相远离，抚平板9则可将落满在样品槽4内的煤样抚平，使其保持厚度均匀且紧密分布，以方便上方的近红外光谱检测设备2发射红外光线对煤样进行检测，使检测结果更加准确。
随着双头螺纹杆6继续反转，两个移动板7继续互相远离，此时可带动排料管8及抚平板9移动至转动板3两侧，则此时半齿轮22刚好开始与齿轮21啮合，如此带动齿轮21转动，则齿轮21可通过单向轴承及转轴带动转动板3转动，当移动板7互相远离至双头螺纹杆6两端时，刚好使得转动板3转动180度，可将检测完的样品槽4朝下，并将原来下方空的样品槽4朝上，则检测完样品槽4内的煤样可自然掉落，并可通过样品排放管19排出。
且与此同时，转动板3转动180度后，气槽14内的磁板15也随之转动180度，磁板15的两个磁极朝向发生变化，此时磁板15将于左侧永磁铁18同名磁极相对，磁斥力将使得磁板15右移，如此可将气槽14右侧部分的空气鼓入气膜5中，使得此时朝下样品槽4内的气膜5鼓起，并促使残留的煤样脱落，并将此时朝上样品槽4中气膜5内的空气抽入气槽14左侧部分，使得上方样品槽4内气膜5变瘪并贴合在样品槽4内壁上，以尽可能的盛放较多的煤样。
此时可再次控制驱动设备使得双头螺纹杆6正转，并使得两个移动板7再次相向运动，此时半齿轮22虽然能够又与齿轮21啮合，并使其转动，待在单向轴承的作用下，齿轮21不会带动转轴及转动板3转动，因此转动板3可保持稳定，由上文可知，两个移动板7再次相向运动时，输送装置又可向上方的样品槽4输送煤样。
综上所述，本装置通过控制双头螺纹杆6正、反转动，来使得移动板7相向或相离运动，当两移动板7相向移动时，可使输送装置启动，并持续将储料槽16内的待检测煤样输送至上方样品槽4内，而当移动板7相离运动时，则停止输送煤样，同时带动两个抚平板9互相远离，从而将输送至样品槽4内的煤样抚平，使其保持厚度均匀且紧密分布，以方便上方的近红外光谱检测设备2发射红外光线对煤样进行检测，使检测结果更加准确。此外当移动板7移动至转动板3两侧，此时可通过驱动装置带动转动板3转动180度(移动板7移动到转动板3两侧之后，不会对转动板3转动产生干涉，此外，当两移动板7再次相向运动至样品槽4上方之前，虽然也能够使输送装置运转，但由于移动距离较短，故只会洒落很小一部分煤样至检测箱1中，对整个检测过程并无影响)，可将检测完的样品槽4朝下，以将检测完的煤样排出，同时将空的样品槽4朝上以继续接受煤样进行检测，可大大提高煤样检测效率；此外，通过设置气膜5及充气装置，可在添加煤样时，利用充气装置将气膜5内空气抽出，使气膜5变瘪并贴合在样品槽4内壁上，可使样品槽4盛放较多煤样，而在排放检测完的煤样时，则利用充气装置向气膜5鼓气，以使得气膜5鼓胀，从而促使检测完的煤样脱落。
值得注意的是，通过设置输送装置，可使挡板12不断抖动，以将储料槽16内的煤样通过伸缩波纹管10及排料管8输向样品槽4，一方面，可防止管道内发生堵塞，另一方面，可通过调整双头螺纹杆6的螺纹长度、螺纹升角等参数控制移动板7相向移动距离，以及半齿轮22及拨动盘24转动幅度，从而来根据样品槽4的容积来调整下料量，使得样品槽4内的煤样更加紧密均匀。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种燃煤电厂入炉煤质近红外光谱检测装置，包括检测箱(1)，所述检测箱(1)内设有近红外光谱检测设备(2)，其特征在于，所述检测箱(1)的侧壁开设有储料槽(16)，所述检测箱(1)内壁转动连接有转动板(3)，所述转动板(3)的上下端均开设有样品槽(4)，所述检测箱(1)的侧壁开设有驱动槽(20)，所述驱动槽(20)内安装有驱动转动板(3)转动的驱动装置，所述检测箱(1)内安装有将储料槽(16)内样品输向样品槽(4)的输送装置，所述样品槽(4)内设有一层气膜(5)，所述转动板(3)的侧壁开设有气槽(14)，所述气槽(14)内安装有向气膜(5)充气的充气装置。
2.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂入炉煤质近红外光谱检测装置，其特征在于，所述输送装置包括设置在检测箱(1)内的排料管(8)，所述排料管(8)的进料端连通有伸缩波纹管(10)，所述储料槽(16)的内底部开设有与伸缩波纹管(10)相通的排料槽(11)，所述排料槽(11)内转动连接有挡板(12)，所述挡板(12)上设有驱动其转动的转动机构，所述排料管(8)上设有抚平板(9)，所述检测箱(1)内安装有使抚平板(9)移动的移动机构。
3.根据权利要求2所述的一种燃煤电厂入炉煤质近红外光谱检测装置，其特征在于，所述移动机构包括转设置在检测箱(1)内的双头螺纹杆(6)，所述双头螺纹杆(6)的两个螺纹段上均螺纹连接有移动板(7)，且所述排料管(8)贯穿移动板(7)设置，所述移动板(7)滑动设置在检测箱(1)内，所述检测箱(1)内壁上设有限位杆(27)，且所述限位杆(27)贯穿移动板(7)设置。
4.根据权利要求3所述的一种燃煤电厂入炉煤质近红外光谱检测装置，其特征在于，所述驱动装置包括转动连接在驱动槽(20)内的齿轮(21)，所述驱动槽(20)内安装有与齿轮(21)配合的半齿轮(22)，且所述半齿轮(22)与双头螺纹杆(6)同轴固定连接，所述齿轮(21)的侧壁固定连接有转轴，转轴通过单向轴承与转动板(3)传动连接。
5.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂入炉煤质近红外光谱检测装置，其特征在于，所述充气装置包括密封滑动连接在气槽(14)内的磁板(15)，所述气槽(14)的内底部与内顶部均开设有与气膜(5)内部相通的气孔(17)，所述检测箱(1)内壁上嵌设有永磁铁(18)。
6.根据权利要求4所述的一种燃煤电厂入炉煤质近红外光谱检测装置，其特征在于，所述转动机构包括固定连接在挡板(12)下端的导电弹簧(13)，所述导电弹簧(13)下端固定连接有限位板，所述限位板固定连接在排料槽(11)内壁上，所述检测箱(1)的侧壁开设有换能槽(23)，所述换能槽(23)内嵌设有发电片(26)，所述换能槽(23)内转动设置有拨动盘(24)，且所述拨动盘(24)通过单向轴承与半齿轮(22)传动连接，所述拨动盘(24)的周向侧壁上固定连接有多个拨片(25)，所述发电片(26)通过放大电路与导电弹簧(13)电性连接。
7.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂入炉煤质近红外光谱检测装置，其特征在于，所述检测箱(1)的侧壁上嵌设有样品排放管(19)，且所述样品排放管(19)的进料端设置在检测箱(1)的内底部。
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|---|---|---|---|
| CN202111278101.1A CN114152590A (zh) | 2021-10-30 | 2021-10-30 | 一种燃煤电厂入炉煤质近红外光谱检测装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111278101.1A CN114152590A (zh) | 2021-10-30 | 2021-10-30 | 一种燃煤电厂入炉煤质近红外光谱检测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN114152590A true CN114152590A (zh) | 2022-03-08 |
Family
ID=80459130
Family Applications (1)
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| CN202111278101.1A Pending CN114152590A (zh) | 2021-10-30 | 2021-10-30 | 一种燃煤电厂入炉煤质近红外光谱检测装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN114152590A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115773988A (zh) * | 2023-02-06 | 2023-03-10 | 华谱智能科技(天津)有限公司 | 一种煤质分析设备 |
-
2021
- 2021-10-30 CN CN202111278101.1A patent/CN114152590A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN115773988A (zh) * | 2023-02-06 | 2023-03-10 | 华谱智能科技(天津)有限公司 | 一种煤质分析设备 |
| CN115773988B (zh) * | 2023-02-06 | 2023-04-11 | 华谱智能科技(天津)有限公司 | 一种煤质分析设备 |
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