CN114577685A - 粒度仪自动进样器和激光粒度仪 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种粒度仪自动进样器和激光粒度仪，粒度仪自动进样器用于与粒度仪主体配合使用，粒度仪主体具有进料口，样本从进料口进入粒度仪主体内部的测试腔中。粒度仪自动进样器包括用于与粒度仪主体可转动地配合的转盘、与转盘可活动地连接的多个盖板以及多个称重传感器。转盘上设有在圆周方向上排布的多个输料孔，多个输料孔能在转盘转动时依次经过进料口。多个盖板分别与多个输料孔一一对应配合，用于打开或关闭对应的输料孔。多个称重传感器与多个盖板一一对应连接，称重传感器用于在盖板关闭输料孔时称量对应的输料孔内的物料的重量。自动化程度高，连续送料，效率高。

Description

粒度仪自动进样器和激光粒度仪

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体而言，涉及一种粒度仪自动进样器和激光粒度仪。

背景技术

激光粒度仪是一种通过颗粒的衍射或散射光的空间分布来分析颗粒大小的仪器。采用Furanhofer衍射及Mie散射理论，测试过程不受温度变化、介质黏度、试样密度及表面状态等诸多因素的影响，将待测样品均匀地展现于激光束中，即可获得准确的测试结果。目前，激光粒度仪采用人工进料，也即完成一次测量后，人工将新的样本放置到粒度仪中进行下一次分析测试。

经发明人研究发现，现有的激光粒度仪存在如下缺点：

劳动强度高，效率低；样品的进料量控制不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粒度仪自动进样器和激光粒度仪，其能够降低劳动强度，提高作业效率。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种粒度仪自动进样器，用于与粒度仪主体配合，所述粒度仪主体具有进料口，所述粒度仪自动进样器包括：

用于与所述粒度仪主体可转动地配合的转盘，所述转盘上设有在圆周方向上排布的多个输料孔，所述多个输料孔能在所述转盘转动时依次经过所述进料口；

与所述转盘可活动地连接的多个盖板，所述多个盖板分别与所述多个输料孔一一对应配合，用于打开或关闭对应的所述输料孔；

以及多个称重传感器，所述多个称重传感器与所述多个盖板一一对应连接，所述称重传感器用于在所述盖板关闭所述输料孔时称量对应的所述输料孔内的物料的重量。

在可选的实施方式中，所述盖板与所述转盘可转动地连接，用于打开或关闭对应的所述输料孔。

在可选的实施方式中，所述盖板包括安装板体、承载板体和振动膜，所述安装板体与所述盖板可活动地连接，用于打开或关闭对应的所述输料孔；所述承载板体与所述安装板体通过所述称重传感器连接；所述振动膜与所述承载板体连接，所述振动膜与所述承载板体共同限定出储存空腔；所述承载板体上设置有连通所述储存空腔的气道。

在可选的实施方式中，所述承载板体上设置有定位槽，所述振动膜的边缘与所述定位槽的槽口连接，且所述振动膜的至少部分能嵌入所述定位槽内，以使所述振动膜限定出用于收集样本的凹槽。

在可选的实施方式中，所述定位槽的槽底壁上设置有依次连通的第一出气孔、连接通道和第二出气孔，所述第一出气孔与所述气道连通，且所述第二出气孔位于所述第一出气孔远离所述安装板体的转动轴线的一侧。

在可选的实施方式中，所述连接通道内设置有压力阀。

在可选的实施方式中，所述振动膜具有相对的第一侧和第二侧，所述第二侧位于所述第一侧远离所述安装板体的转动轴线的一侧，所述第一侧与所述凹槽的槽底之间的距离大于所述第二侧与所述凹槽的槽底之间的距离。

在可选的实施方式中，所述粒度仪自动进样器还包括抽吸泵，所述抽吸泵与所述气道连通。

在可选的实施方式中，所述粒度仪自动进样器还包括料仓，所述料仓设置有出料口，所述料仓上设置有用于打开或关闭所述出料口的阀门，所述出料口用于将样本输送至所述输料孔内。

第二方面，本发明提供一种激光粒度仪，所述激光粒度仪包括：

前述实施方式中任一项所述的粒度仪自动进样器。

本发明实施例的有益效果是：

综上所述，本实施例提供的粒度仪自动进样器，与粒度仪主体配合使用，在转盘的每个输料孔中放置有设定量的样本，样本的量依靠每个输料孔处的盖板上的称重传感器准确称量获取，每次测试的样本的重量误差小，测量结果的准确性更高。同时，转盘能够相对于粒度仪主体转动，多个输料孔能够依次经过粒度仪主体上的进料口，并且在多个输料孔中的一个输料孔与进料口对齐时，对应位置处的盖板打开，输料孔被打开，位于输料孔内的样本直接落入到进料口中，从而进行测试。通过转盘的转动实现样本的连续输送，降低劳动强度，提高作业效率；并且，每个输料孔内的样本能够被对应的称重传感器称量，样本重量准确，测量结果准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。

图1为本发明实施例的激光粒度仪的结构示意图；

图2为图1中的局部放大结构示意图；

图3为本发明实施例的转盘的结构示意图；

图4为本发明实施例的部分盖板的一状态的结构示意图；

图5为本发明实施例的部分盖板的另一状态的部分结构示意图。

图标:

100-粒度仪主体；110-进料口；200-转盘；210-输料孔；220-转动轴；300-盖板；310-安装板体；320-承载板体；321-定位槽；322-第一出气孔；323-连接通道；324-第二出气孔；325-压力阀；330-振动膜；331-第一侧；332-第二侧；340-储存空腔；400-称重传感器；500-抽吸泵；600-料仓。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

目前，激光粒度仪使用时，采用人工添加样品，效率低，并且每次添加的样品量控制不便，造成测试结果出现偏差。

鉴于此，设计者设计了一种粒度自动进样器，采用自动化连续进料，降低劳动强度，提高作业效率；同时，每次进料的样品量保持一致或者误差在合理范围内，利于测试。

请参阅图1和图2，本实施例中，粒度仪自动进样器用于与粒度仪主体100配合使用，粒度仪主体100具有进料口110，样本从进料口110进入粒度仪主体100内部的测试腔中。粒度仪自动进样器包括用于与粒度仪主体100可转动地配合的转盘200、与转盘200可活动地连接的多个盖板300以及多个称重传感器400。转盘200上设有在圆周方向上排布的多个输料孔210，多个输料孔210能在转盘200转动时依次经过进料口110。多个盖板300分别与多个输料孔210一一对应配合，用于打开或关闭对应的输料孔210。多个称重传感器400与多个盖板300一一对应连接，称重传感器400用于在盖板300关闭输料孔210时称量对应的输料孔210内的物料的重量。

本实施例提供的粒度仪自动进样器，与粒度仪主体100配合使用，在转盘200的每个输料孔210中放置有设定量的样本，样本的量依靠每个输料孔210处的盖板300上的称重传感器400准确称量获取，每次测试的样本的重量误差小，测量结果的准确性更高。同时，转盘200能够相对于粒度仪主体100转动，多个输料孔210能够依次经过粒度仪主体100上的进料口110，并且在多个输料孔210中的一个输料孔210与进料口110对齐时，对应位置处的盖板300打开，输料孔210被打开，位于输料孔210内的样本直接落入到进料口110中，从而进行测试。通过转盘200的转动实现样本的连续输送，降低劳动强度，提高作业效率；并且，每个输料孔210内的样本能够被对应的称重传感器400称量，样本重量准确，测量结果准确。

请参阅图3，本实施例中，可选的，转盘200通过电机与粒度仪主体100可转动地连接。具体的，转盘200设置为圆盘，转盘200的中部设置有安装孔，安装孔与转盘200同轴设置，安装孔可以是花键孔。电机的机壳固定在粒度仪主体100上，电机的输出轴通过花键与安装孔固定连接，电机启动后，能够带动转盘200相对于粒度仪主体100转动。应当理解，电机可以为伺服电机，便于控制。

可选的，转盘200上的多个输料孔210均在与转盘200同圆心的圆周上均匀间隔排布。每个输料孔210均设置为圆锥形孔，输料孔210具有在其轴线延伸方向上的第一端和第二端，输料孔210的孔径在从第一端向第二端的方向上逐渐减小，当转盘200设于粒度仪主体100上时，第一端背离粒度仪主体100，第二端面向粒度仪主体100，样本可以从第一端进入到输料孔210内实现物料添加，并且，由于第一端的口径大，样本添加时，降低物料未进入输料孔210内的概率，便于向输料孔210添料。

应当理解，在其他实施例中，转盘200还可以是方形盘，输料孔210还可以是圆孔或方孔等。

本实施例中，可选的，盖板300与转盘200可转动地连接，从而打开或关闭对应的输料孔210的第二端。

请参阅图4和图5，可选的，盖板300包括安装板体310、承载板体320和振动膜330，安装板体310设置为方形板，安装板体310与盖板300可转动地连接，用于打开或关闭对应的输料孔210。例如，转盘200上安装有转动轴220，安装板体310通过转动轴220与转盘200可转动地连接。并且，当安装板体310关闭输料孔210时，承载板体320和振动膜330均位于输料孔210内，并且与输料孔210的孔壁具有间距。进一步的，在转盘200上设置有伺服电机，伺服电机的数量与盖板300的数量相同，每个伺服电机用于驱动一个对应的安装板体310相对于转动轴220转动。具体的，伺服电机的输出轴与转动轴220连接，通过驱动转动轴220转动来带动安装板体310一起转动。承载板体320与安装板体310通过称重传感器400连接，振动膜330与承载板体320连接，振动膜330用于与样本接触。振动膜330与承载板体320共同限定出储存空腔340。承载板体320上设置有气道，气道与储存空腔340连通，气道用于输送气体至储存空腔340，以及用于将储存空腔340内的气体抽出。在初始状态时，将储存空腔340内的气体抽吸出来，使储存空腔340大致为真空状态，样本位于振动膜330上，称重传感器400能够检测到样本的重量，并且由于样本被振动膜330承载，振动膜330和承载板体320不与输料孔210的孔壁接触，称重结果受摩擦力的影响小，称重结果更加准确。样本重量满足需求后，且在输料孔210转动至与进料口110对齐的位置时，伺服电机驱动安装板体310转动，位于振动膜330上的样本在重力作用下落入到进料口110中，并且，通入气体至储存空腔340，反复进行气体抽吸动作，使气体不断进出储存空腔340，使振动膜330产生振动，振动膜330上的样本不易粘附在振动膜330上，从而能够完全脱离振动膜330而进入粒度仪主体100中，测试用的样本量更加准确可靠，测试结果更加准确。

进一步的，承载板体320上设置有定位槽321，振动膜330的边缘与定位槽321的槽口连接，且振动膜330的至少部分能嵌入所述定位槽321内，以使振动膜330限定出用于收集样本的凹槽，样本存储在凹槽中，更加便于被称重。并且，在储存空腔340处于真空状态时，振动膜330嵌入定位槽321中形成了凹槽，此时，具有相对的第一侧331和第二侧332，第二侧332位于第一侧331远离安装板体310的转动轴220线的一侧，第一侧331与凹槽的槽底之间的距离大于第二侧332与凹槽的槽底之间的距离。这样设计，当气体进入储存空腔340或，振动膜330位于第一侧331的部分凸出定位槽321的距离大于第二侧332凸出定位槽321的距离，也即第一侧331相比第二侧332凸出更高，振动膜330形成一个斜面，斜面的较低侧与进料口110对应，样本在斜面上滚动，更加容易落入到进料口110中。

进一步的，定位槽321的槽底壁上设置有依次连通的第一出气孔322、连接通道323和第二出气孔324，第一出气孔322与气道连通，且第二出气孔324位于第一出气孔322远离安装板体310的转动轴220线的一侧。连接通道323内设置有压力阀325。利用气道向储存空腔340内通气时，气体先从第一出气孔322进入储存腔室，从而带动振动膜330的第一侧331附近区域展开，振动膜330的部分先与定位槽321的槽壁分离，然后当储存空腔340内的气体压力达到一定时，压力阀325自动被打开，气体能够同时从第一出气孔322和第二出气孔324向储存空腔340内通气，避免振动膜330产生较大的形变，振动幅度小，不易使物料直接被弹飞而不会进入到进料口110中。

本实施例中，可选的，粒度仪自动进样器还包括抽吸泵500，抽吸泵500通过软管与气道连通，抽吸泵500用于充入气体至储存空腔340或将储存空腔340内的气体吸出。应当理解，每个气道可以配置一个抽吸泵500，或者一个抽吸泵500通过多根管道分别与多个气道连通，每个管道设置有电磁阀，需要通气或抽气时，对应的电磁阀打开。

本实施例中，可选的，粒度仪自动进样器还包括料仓600，料仓600与粒度仪主体100连接，料仓600设置有出料口，料仓600上设置有用于打开或关闭出料口的阀门，出料口用于将样本输送至输料孔210内。利用料仓600能够对输料孔210进行添料，在送料的同时能完成添料作业，提高作业效率。也就是说，当输料孔210中的样本进入进料口110后，空的输料孔210继续转动至料仓600的出料口处，通过料仓600进行添料，与此同时，装载有样本的多个输料孔210中的一个刚好与进料口110对齐，从而能将样本输送至粒度仪主体100中。

本实施例提供的粒度仪自动进样器，自动化程度高，劳动强度低，效率高，测试结果准确可靠。

本实施例还提供了一种激光粒度仪，包括粒度仪主体100和上述实施例提到的粒度仪自动进样器，转盘200与粒度仪主体100可转动地连接，转盘200用于将样本连续地输送至粒度仪主体100中。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种粒度仪自动进样器，用于与粒度仪主体(100)配合，所述粒度仪主体(100)具有进料口(110)，其特征在于，所述粒度仪自动进样器包括：

用于与所述粒度仪主体(100)可转动地配合的转盘(200)，所述转盘(200)上设有在圆周方向上排布的多个输料孔(210)，所述多个输料孔(210)能在所述转盘(200)转动时依次经过所述进料口(110)；

与所述转盘(200)可活动地连接的多个盖板(300)，所述多个盖板(300)分别与所述多个输料孔(210)一一对应配合，用于打开或关闭对应的所述输料孔(210)；

以及多个称重传感器(400)，所述多个称重传感器(400)与所述多个盖板(300)一一对应连接，所述称重传感器(400)用于在所述盖板(300)关闭所述输料孔(210)时称量对应的所述输料孔(210)内的物料的重量。

2.根据权利要求1所述的粒度仪自动进样器，其特征在于：

所述盖板(300)与所述转盘(200)可转动地连接，用于打开或关闭对应的所述输料孔(210)。

3.根据权利要求2所述的粒度仪自动进样器，其特征在于：

所述盖板(300)包括安装板体(310)、承载板体(320)和振动膜(330)，所述安装板体(310)与所述盖板(300)可转动地连接，用于打开或关闭对应的所述输料孔(210)；所述承载板体(320)与所述安装板体(310)通过所述称重传感器(400)连接；所述振动膜(330)与所述承载板体(320)连接，所述振动膜(330)与所述承载板体(320)共同限定出储存空腔(340)；所述承载板体(320)上设置有与所述储存空腔(340)连通的气道。

4.根据权利要求3所述的粒度仪自动进样器，其特征在于：

所述承载板体(320)上设置有定位槽(321)，所述振动膜(330)的边缘与所述定位槽(321)的槽口连接，且所述振动膜(330)的至少部分能嵌入所述定位槽(321)内，以使所述振动膜(330)限定出用于收集样本的凹槽。

5.根据权利要求4所述的粒度仪自动进样器，其特征在于：

所述定位槽(321)的槽底壁上设置有依次连通的第一出气孔(322)、连接通道(323)和第二出气孔(324)，所述第一出气孔(322)与所述气道连通，且所述第二出气孔(324)位于所述第一出气孔(322)远离所述安装板体(310)的转动轴(220)线的一侧。

6.根据权利要求5所述的粒度仪自动进样器，其特征在于：

所述连接通道(323)内设置有压力阀(325)。

7.根据权利要求4所述的粒度仪自动进样器，其特征在于：

所述振动膜(330)具有相对的第一侧(331)和第二侧(332)，所述第二侧(332)位于所述第一侧(331)远离所述安装板体(310)的转动轴(220)线的一侧，所述第一侧(331)与所述凹槽的槽底之间的距离大于所述第二侧(332)与所述凹槽的槽底之间的距离。

8.根据权利要求3-7中任一项所述的粒度仪自动进样器，其特征在于：

所述粒度仪自动进样器还包括抽吸泵(500)，所述抽吸泵(500)与所述气道连通。

9.根据权利要求1所述的粒度仪自动进样器，其特征在于：

所述粒度仪自动进样器还包括料仓(600)，所述料仓(600)设置有出料口，所述料仓(600)上设置有用于打开或关闭所述出料口的阀门，所述出料口用于将样本输送至所述输料孔(210)内。

10.一种激光粒度仪，其特征在于，所述激光粒度仪包括：

权利要求1-9中任一项所述的粒度仪自动进样器。

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