CN115900831A - 一种带有冷冻式干燥机的环保检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环保检测技术，用于解决环保检测过程中的样品干燥时容易导致样品变质或受污染以及样品原始参数容易发生误差的问题，具体为一种带有冷冻式干燥机的环保检测设备；本发明是通过冷冻干燥箱对样品进行干燥，防止样品高温变质或外界空气污染样品的情况出现，并通过控制面板以及位于设备罩内部的电子秤，对放入托料板上方的样品重量进行自动检测，对样品实际落入托料板中的重量进行修正，并通过对托料板上的重量变化进行实时监测，能够不断的获取到托料板上样品的变化率，得到每个时间段的水分蒸发量，当水分蒸发量小于所设定的阈值时，继续干燥所带来的效率过低，能够在保证干燥效果的前提下缩短干燥时间。

Description

一种带有冷冻式干燥机的环保检测设备

技术领域

本发明涉及环保检测技术，具体为一种带有冷冻式干燥机的环保检测设备。

背景技术

随着工业发展所带来的环境污染以及人民生活水平的不断提高，人们对生态环保的意识也越来越高，需要定期对生态环保深度的环境参数进行检测，根据其样品的污染程度，来采取相对应的环保措施；

在对样品进行环保相关参数检测时，许多参数需要将样品干燥后再进行检测，而常见的烘干风干等干燥方法普遍存在着高温、外部空气大量流通冲刷等影响检测结果准确性的因素存在，同时在样品检测时，由于样品转运造成的挂壁、残留等容易导致样品原始参数发生误差，影响对检测结果的定量评判；

针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。

发明内容

本发明中，通过冷冻干燥箱对样品进行干燥，无需外界空气引入也无需加热，极大程度的防止样品高温变质或外界空气污染样品的情况出现，通过控制面板以及位于设备罩内部的电子秤，对放入托料板上方的样品重量进行自动检测，并将其与人工输入的待检测重量进行比对，及时的对样品实际落入托料板中的重量进行修正，防止因为样品初始重量误差所导致的环保参数的量化评判误差，通过对托料板上的重量变化进行实时监测，能够不断的获取到托料板上样品的变化率，得到每个时间段的水分蒸发量，当水分蒸发量小于所设定的阈值时，能够及时的判断出干燥以基本完成，继续干燥所带来的效率过低，能够在保证干燥效果的前提下缩短干燥时间、提高效率，解决环保检测过程中的样品干燥时容易导致样品变质或受污染以及样品原始参数容易发生误差的问题，而提出一种带有冷冻式干燥机的环保检测设备。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种带有冷冻式干燥机的环保检测设备，包括设备底座，所述设备底座上方固定安装有设备罩，所述设备罩内部中空，所述设备底座一侧固定安装有支撑板，所述支撑板上表面固定安装有限位板；

所述设备底座上表面固定安装有电子秤，所述电子秤上方滑动连接有托料板，所述托料板横截面呈凹字形，所述托料板底部能够卡合连接在限位板两侧，所述设备罩朝向限位板的一端开设有开口，该开口内滑动连接有密封板，所述密封板底部与限位板外壁相匹配，所述设备罩两侧分别开设有进风口和出风口，所述进风口外侧固定安装有冷冻干燥箱，所述冷冻干燥箱出口端固定连接有风管，所述风管输出端与出风口相连。

作为本发明的一种优选实施方式，所述密封板顶端固定安装有滑块，所述滑块上表面开设有工字型凹槽，该凹槽内部两侧均滑动连接有卡钳，两组所述卡钳之间固定连接有弹簧，所述设备罩上表面固定安装有滑轨，所述滑轨横截面呈凹字形结构，所述卡钳一端卡合连接在滑轨内部。

作为本发明的一种优选实施方式，所述设备罩上表面固定安装有激光测距仪，所述激光测距仪光源紧贴设备罩上表面。

作为本发明的一种优选实施方式，所述设备罩上表面固定安装有控制面板，所述控制面板包括有采集模块、处理模块、分析模块、输出模块和数据库；

所述采集模块用于采集电子秤上方的重量数据，并将数据发送至处理模块；

所述处理模块用于对重量数据进行预处理，得到托料板上方的待检测样品重量信息和待检测样品重量实时变化信息，并将该信息发送至分析模块；

所述分析模块受到待检测样品重量信息后，将重量信息与人为输入重量信息进行比对，并将比对结果发送至输出模块，所述分析模块在收到待检测样品重量实时变化信息后，从数据库中调取对应的重量变化阈值，并将重量实时变化信息与重量变化阈值进行比对，并将比对结果发送至输出模块。

作为本发明的一种优选实施方式，所述处理模块对重量数据进行预处理过程如下：

一：管理员在控制面板中输入待装入样品的理论样品重量；

二：托料板位于空载状态时，电子秤将采集到的重量数据记为零点，在托料板上装入待检测样品后，对重量再次进行采集，将两侧重量采集的差值记为实际样品重量；

三：处理模块将理论样品重量减去实际样品重量，得到样品实际损耗差值，使用样品实际损耗差值除以理论样品重量得到样品实际损耗率数据，并将样品实际损耗率数据发送至分析模块；

四：在干燥过程中，采集模块每个固定时间点对托料板上的重量进行一次采集，并将采集到的重量数据以及采集该重量数据的时间点数据发送至处理模块；

五：处理模块收到重量数据和时间点数据后，根据采集时间的正序，依次计算出每相邻的两组重量数据的差值，不断的得到多组重量变化数据，并将每次得出的重量变化数据除以实际样品重量数据得到该次对应的重量变化率数据，并将每次得出的重量变化率数据发送至分析模块。

作为本发明的一种优选实施方式，所述分析模块在收到样品实际损耗率数据后，从数据库中调取样品实际损耗阈值数据，并对样品实际损耗率数据和样品实际损耗阈值数据进行比对，若样品实际损耗率数据＜样品实际损耗阈值数据，则生成重量调整信号，并将重量调整信号发送至输出模块，对管理员输入的理论样品重量进行修改，若样品实际损耗率数据≥样品实际损耗阈值数据，则生成错误信号，并将错误信号发送至输出模块，输出模块在显示屏上显示“样品数据错误”文本。

作为本发明的一种优选实施方式，所述分析模块在初次收到重量变化率数据后，从数据库中调取重量变化阈值数据，按时间正序依次将每次采集到的重量变化率数据与重量变化阈值数据进行比对，若重量变化率数据≥重量变化阈值数据，则不作出反应，若重量变化率数据＜重量变化阈值数据，则生成干燥完成信号，并将干燥完成信号发送至输出模块，输出模块在显示屏上显示出“干燥完成”文本。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过进风口将设备罩内部的气体吸入，成为压缩空气，经由冷冻干燥箱中的预冷却器进行热交换，然后进入冷热空气交换器，使压缩空气的温度进一步降低之后压缩空气进入蒸发器，与制冷剂进行热交换，压缩空气的温度再次降低，空气中的水份在此温度下析出，通过气水分离器分离后，经过自动排水器排出，而干燥的低温空气则进入冷热空气交换器进行热交换，温度升高后再从出风口重新排入设备罩中，极大程度的防止样品高温变质或外界空气污染样品的情况出现。

2、本发明中，通过控制面板以及位于设备罩内部的电子秤，对放入托料板上方的样品重量进行自动检测，并将其与人工输入的待检测重量进行比对，从而及时的对样品实际落入托料板中的重量进行修正，防止因为样品初始重量误差所导致的环保参数的量化评判误差。

3、本发明中，通过对托料板上的重量变化进行实时监测，能够不断的获取到托料板上样品的变化率，得到每个时间段的水分蒸发量，当水分蒸发量小于所设定的阈值时，能够及时的判断出干燥以基本完成，继续干燥所带来的效率过低，能够在保证干燥效果的前提下缩短干燥时间、提高效率。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的结构主视示意图；

图2为本发明图1中A处放大结构示意图；

图3为本发明的侧视结构示意图；

图4为本发明的冷冻干燥箱结构示意图；

图5为本发明的密封板打开状态示意图；

图6为本发明的系统框图。

图中：1、设备底座；2、支撑板；3、设备罩；4、限位板；5、密封板；6、滑轨；7、滑块；8、卡钳；9、弹簧；10、托料板；11、电子秤；12、进风口；13、冷冻干燥箱；14、风管；15、激光测距仪；16、出风口；17、控制面板。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

在对样品进行环保相关参数检测时，许多参数需要将样品干燥后再进行检测，而常见的烘干风干等干燥方法普遍存在着高温、外部空气大量流通冲刷等影响检测结果准确性的因素存在，因此需要一种更加完善的干燥方法。

请参阅图1－图5所示，一种带有冷冻式干燥机的环保检测设备，包括设备底座1，设备底座1上方固定安装有设备罩3，设备罩3内部中空，用于对样品进行检测，设备底座1一侧固定安装有支撑板2，支撑板2上表面固定安装有限位板4；

设备底座1上表面固定安装有电子秤11，电子秤11为千分位秤，以提高检测时测量的精度，电子秤11上方滑动连接有托料板10，托料板10横截面呈凹字形，托料板10底部能够卡合连接在限位板4两侧，使得托料板10在拉出时能够卡合在限位板4两侧，使得托料板10运动更加平稳，设备罩3朝向限位板4的一端开设有开口，该开口内滑动连接有密封板5，将密封板5打开，能够实现托料板10的抽出与放入，将密封板5关闭能够提高设备罩3内部的气密性，从而保证干燥效果，密封板5底部与限位板4外壁相匹配，设备罩3两侧分别开设有进风口12和出风口16，进风口12外侧固定安装有冷冻干燥箱13，冷冻干燥箱13出口端固定连接有风管14，风管14输出端与出风口16相连，通过分布于样品两侧的风口实现气流在样品上的单向流动，以加速样品中的水分蒸发，提高干燥效率，密封板5顶端固定安装有滑块7，滑块7上表面开设有工字型凹槽，该凹槽内部两侧均滑动连接有卡钳8，两组卡钳8之间固定连接有弹簧9，弹簧9向外侧推动卡钳8，使得卡钳8向外顶出，设备罩3上表面固定安装有滑轨6，滑轨6横截面呈凹字形结构，卡钳8一端卡合连接在滑轨6内部，使得卡钳8与滑轨6内侧相接触，卡钳8进行固定，进而固定密封板5的位置，设备罩3上表面固定安装有激光测距仪15，激光测距仪15光源紧贴设备罩3上表面，在密封板5闭合后，通过激光测距仪15发射光束，通过观察光束是否被阻挡以判断密封板5是否完全闭合，保证设备罩3的密封性，将激光测距仪15至密封板5之间的距离设置为预设距离，若密封板5未完全闭合，激光测距仪15所测量出的距离与预设距离相近，则激光测距仪15向控制面板17发出阻断信号，限制控制面板17的工作，使得冷冻干燥箱13无法启动。

实施例二：

在样品检测时，由于样品转运造成的挂壁、残留等容易导致样品原始参数发生误差，影响对检测结果的定量评判。

请参阅图6所示，设备罩3上表面固定安装有控制面板17，控制面板17包括有采集模块、处理模块、分析模块、输出模块和数据库；

采集模块用于采集电子秤11上方的重量数据，并将数据发送至处理模块，所采集的重量数据包括托料板10空载时的重量、托料板10放有样品时的重量以及干燥过程中放有样品的托料板10在不同时间点的重量；

在环保检测设备的使用方法包括以下步骤：

一：管理员在控制面板17中输入待装入样品的理论样品重量；

二：托料板10位于空载状态时，电子秤11将采集到的重量数据记为零点，然后打开按压卡钳8，使得卡钳8收缩，并向上提拉密封板5，将密封板5打开，然后将托料板10抽出，在托料板10上装入样品，在托料板10上装入待检测样品后，将托料板10推回至设备罩3内部，对重量再次进行采集，将两侧重量采集的差值记为实际样品重量；

三：处理模块将理论样品重量减去实际样品重量，得到样品实际损耗差值，使用样品实际损耗差值除以理论样品重量得到样品实际损耗率数据，并将样品实际损耗率数据发送至分析模块，分析模块在收到样品实际损耗率数据后，从数据库中调取样品实际损耗阈值数据，并对样品实际损耗率数据和样品实际损耗阈值数据进行比对，若样品实际损耗率数据≥样品实际损耗阈值数据，则生成错误信号，并将错误信号发送至输出模块，输出模块在显示屏上显示“样品数据错误”文本，已提醒管理员进行检查，若样品实际损耗率数据＜样品实际损耗阈值数据，则生成重量调整信号，并将重量调整信号发送至输出模块，对管理员输入的理论样品重量进行修改，然后重新捏动卡钳8，使得密封板5恢复活动，将密封板5向下移动关闭设备罩3，随后启动激光测距仪15，通过激光测距仪15检查密封板5是否封闭完成，并在检查无误后开始干燥；

四：在干燥过程中，采集模块每个固定时间点对托料板10上的重量进行一次采集，并将采集到的重量数据以及采集该重量数据的时间点数据发送至处理模块；

五：处理模块收到重量数据和时间点数据后，根据采集时间的正序，依次计算出每相邻的两组重量数据的差值，不断的得到多组重量变化数据，并将每次得出的重量变化数据除以实际样品重量数据得到该次对应的重量变化率数据，并将每次得出的重量变化率数据发送至分析模块，分析模块在初次收到重量变化率数据后，从数据库中调取重量变化阈值数据，按时间正序依次将每次采集到的重量变化率数据与重量变化阈值数据进行比对，若重量变化率数据≥重量变化阈值数据，则不作出反应，若重量变化率数据＜重量变化阈值数据，表明含水量已大幅降低，且干燥效率以降低至极低水平，则生成干燥完成信号，并将干燥完成信号发送至输出模块，输出模块在显示屏上显示出“干燥完成”文本，提醒管理员进行下一步检测操作，完成对样品的环保检测。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种带有冷冻式干燥机的环保检测设备，包括设备底座（1），其特征在于，所述设备底座（1）上方固定安装有设备罩（3），所述设备罩（3）内部中空，所述设备底座（1）一侧固定安装有支撑板（2），所述支撑板（2）上表面固定安装有限位板（4）；

所述设备底座（1）上表面固定安装有电子秤（11），所述电子秤（11）上方滑动连接有托料板（10），所述托料板（10）横截面呈凹字形，所述托料板（10）底部能够卡合连接在限位板（4）两侧，所述设备罩（3）朝向限位板（4）的一端开设有开口，该开口内滑动连接有密封板（5），所述密封板（5）底部与限位板（4）外壁相匹配，所述设备罩（3）两侧分别开设有进风口（12）和出风口（16），所述进风口（12）外侧固定安装有冷冻干燥箱（13），所述冷冻干燥箱（13）出口端固定连接有风管（14），所述风管（14）输出端与出风口（16）相连。

2.根据权利要求1所述的一种带有冷冻式干燥机的环保检测设备，其特征在于，所述密封板（5）顶端固定安装有滑块（7），所述滑块（7）上表面开设有工字型凹槽，该凹槽内部两侧均滑动连接有卡钳（8），两组所述卡钳（8）之间固定连接有弹簧（9），所述设备罩（3）上表面固定安装有滑轨（6），所述滑轨（6）横截面呈凹字形结构，所述卡钳（8）一端卡合连接在滑轨（6）内部。

3.根据权利要求1所述的一种带有冷冻式干燥机的环保检测设备，其特征在于，所述设备罩（3）上表面固定安装有激光测距仪（15），所述激光测距仪（15）光源紧贴设备罩（3）上表面。

4.根据权利要求1所述的一种带有冷冻式干燥机的环保检测设备，其特征在于，所述设备罩（3）上表面固定安装有控制面板（17），所述控制面板（17）包括有采集模块、处理模块、分析模块、输出模块和数据库；

所述采集模块用于采集电子秤（11）上方的重量数据，并将数据发送至处理模块；

所述处理模块用于对重量数据进行预处理，得到托料板（10）上方的待检测样品重量信息和待检测样品重量实时变化信息，并将该信息发送至分析模块；

所述分析模块受到待检测样品重量信息后，将重量信息与人为输入重量信息进行比对，并将比对结果发送至输出模块，所述分析模块在收到待检测样品重量实时变化信息后，从数据库中调取对应的重量变化阈值，并将重量实时变化信息与重量变化阈值进行比对，并将比对结果发送至输出模块。

5.根据权利要求4所述的一种带有冷冻式干燥机的环保检测设备，其特征在于，所述处理模块对重量数据进行预处理过程如下：

一：管理员在控制面板（17）中输入待装入样品的理论样品重量；

二：托料板（10）位于空载状态时，电子秤（11）将采集到的重量数据记为零点，在托料板（10）上装入待检测样品后，对重量再次进行采集，将两侧重量采集的差值记为实际样品重量；

三：处理模块将理论样品重量减去实际样品重量，得到样品实际损耗差值，使用样品实际损耗差值除以理论样品重量得到样品实际损耗率数据，并将样品实际损耗率数据发送至分析模块；

四：在干燥过程中，采集模块每个固定时间点对托料板（10）上的重量进行一次采集，并将采集到的重量数据以及采集该重量数据的时间点数据发送至处理模块；

五：处理模块收到重量数据和时间点数据后，根据采集时间的正序，依次计算出每相邻的两组重量数据的差值，不断的得到多组重量变化数据，并将每次得出的重量变化数据除以实际样品重量数据得到该次对应的重量变化率数据，并将每次得出的重量变化率数据发送至分析模块。

6.根据权利要求5所述的一种带有冷冻式干燥机的环保检测设备，其特征在于，所述分析模块在收到样品实际损耗率数据后，从数据库中调取样品实际损耗阈值数据，并对样品实际损耗率数据和样品实际损耗阈值数据进行比对，若样品实际损耗率数据＜样品实际损耗阈值数据，则生成重量调整信号，并将重量调整信号发送至输出模块，对管理员输入的理论样品重量进行修改，若样品实际损耗率数据≥样品实际损耗阈值数据，则生成错误信号，并将错误信号发送至输出模块，输出模块在显示屏上显示“样品数据错误”文本。

7.根据权利要求5所述的一种带有冷冻式干燥机的环保检测设备，其特征在于，所述分析模块在初次收到重量变化率数据后，从数据库中调取重量变化阈值数据，按时间正序依次将每次采集到的重量变化率数据与重量变化阈值数据进行比对，若重量变化率数据≥重量变化阈值数据，则不作出反应，若重量变化率数据＜重量变化阈值数据，则生成干燥完成信号，并将干燥完成信号发送至输出模块，输出模块在显示屏上显示出“干燥完成”文本。

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