CN115931499A - 一种元素录井样品预制备系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种元素录井样品预制备系统及方法，所述预制备系统包括安装台、进出料模块、研磨清洗模块、多功能模块、压制模块、样品转运模块、废物回收模块和控制模块，其中，进出料模块包括进料单元和出料单元，进料单元和出料单元中都包括输送滑轨和直线振动器，输送滑轨上能够同时放置多个制样皿，直线振动器能够振动输送滑轨上的制样皿来进行进料和出料作业；多功能模块包括烘干单元、拍照单元和封装打标单元，烘干单元能够对样品进行烘干操作，拍照单元能够对样品进行拍照并将图像数据传输至控制模块，封装打标单元能够对样品进行封装和打标。本发明集成了触摸式操作界面，可实现一键式操作和人机交互功能，人工干预少、自动化程度高。

Description

一种元素录井样品预制备系统及方法

技术领域

本发明涉及油气井钻采录井技术领域，具体来讲，涉及一种元素录井样品预制备系统及方法。

背景技术

石油工业领域中智能化的快速发展和广泛应用，得益于近年来自地面和井下的各类测量传感器得到的高质量数据，得益于各类机械设备和仪器仪表的自动化和其智能化水平。石油行业自动化和智能化是人工智能发展的基础。就录井行业而言，国内各录井公司目前基本实现了单项录井储层解释技术的自动化，即直接根据输入参数自动得到某项解释技术的结论，但不同录井技术的原理不同可能导致相同井段应用不同录井技术得到不同解释结论，目前主要依靠解释人员的经验下最终结论，主观性强、效率偏低，不利于客观、高效地认识储层特征和地质综合评价，传统依靠人工判断的录井解释技术已难以满足油气勘探的新节奏，亟待开展录井解释智能化研究以充分挖掘录井资料的价值，提高录井解释的效率。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的之一在于提供一种元素录井样品预制备系统及方法，以提高录井样品的制备效率，提升元素录井数据质量。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种元素录井样品预制备系统，包括安装台、进出料模块、研磨清洗模块、多功能模块、压制模块、样品转运模块、废物回收模块和控制模块，其中，进出料模块、研磨清洗模块、多功能模块、压制模块和样品转运模块均安装在安装台的台面上；进出料模块包括进料单元和出料单元，进料单元和出料单元中都包括相连接的输送滑轨和直线振动器，输送滑轨上能够同时放置多个制样皿，直线振动器能够振动输送滑轨上的制样皿中的样品来进行进料和出料作业；研磨清洗模块能够对样品进行研磨和清洗的操作；多功能模块包括安装座、烘干单元、拍照单元和封装打标单元，其中，烘干单元、拍照单元和封装打标单元均安装在安装

座上，烘干单元能够对样品进行烘干操作，拍照单元能够对样品进行拍照并5将图像数据传输至控制模块，封装打标单元能够对样品进行封装和打标；压

制模块能够对样品进行压制成样；样品转运模块能够将样品在各个模块之间移动；废物回收模块能够将操作室中的有害物质回收处理；控制模块与各模块连接，能够对各模块进行控制，对制样过程进行数据采集、管理、输出和故障排查中的至少一种。

0可选择地，所述研磨清洗模块可包括研磨机、清洗单元和排污单元，研

磨机能够对样品进行研磨；清洗单元设置在研磨机的上方，包括水管，水管的下端伸入研磨机中，能够将清水注入研磨机中对样品进行清洗；排污单元设置在研磨机的下方，能够将研磨机中产生的污水排入所述废物回收模块。

可选择地，所述烘干单元可包括加热器和搅拌组件，加热器设置在所述5安装座上，能够对样品进行加热，搅拌组件包括搅拌杆、旋转机构和移动机

构，搅拌杆设置在加热器的上方，旋转机构固定连接在搅拌杆的上端，移动机构与旋转机构固定连接，移动机构能够将搅拌杆伸入加热器中，旋转机构能够带动搅拌杆旋转对样品进行搅拌。

可选择地，所述压制模块可包括基座、压力传感器和压制机，压力传感0器设置在基座上，压制机设置在压力传感器的上方，压制机包括可更换压头，

能够对放在压力传感器上的样品进行压制，压力传感器能够将压力数据传输至控制模块。

可选择地，所述样品转运模块可包括水平导轨、竖直导轨和机械手，竖

直导轨的下端滑动连接在水平导轨上，竖直导轨能够沿水平导轨横向移动，5机械手滑动连接在竖直导轨上，机械手能够沿竖直导轨上下移动，机械手能

够抓住盛放样品的制样皿将样品在各个模块之间移动。

可选择地，所述预制备系统还可包括操作室，操作室固定安装在所述安装台上，所述进出料模块、研磨清洗模块、多功能模块、压制模块和样品转运模块置于操作室中。

0可选择地，所述废物回收模块可包括风仓、风管、抽风机和回收装置，

风仓设置在所述操作室的上端，抽风机和回收装置安装在所述安装台的台面之下，风管分别连接在风仓和抽风机、抽风机和回收装置之间，风仓能够将操作室中的有害物质通过抽风机吸入到回收装置中。

可选择地，所述拍照单元可包括拍照室和摄像头，样品能够被放入拍照室中通过摄像头进行拍照。

本发明另一方面提供了一种元素录井样品预制备方法，所述预制备方法采用了如上所述的元素录井样品预制备系统来进行样品制备。

可选择地，所述预制备方法可包括以下步骤：

S1：将装有样品的制样皿放入所述进料单元中；

S2：所述进料单元将样品送入所述研磨清洗模块中进行研磨和清洗操作；

S3：所述样品转运模块将样品送入所述烘干单元中进行烘干操作；

S4：所述样品转运模块将样品送入所述拍照单元中进行拍照，判断样品是否合格；

S5：所述样品转运模块将合格样品送入所述压制模块中进行压制成样；

S6：所述样品转运模块将合格样品送入所述封装打标单元中进行封装和打标；

S7：所述出料单元将封装和打标完成的合格样品送出所述预制备系统。

可选择地，所述步骤S5中还可包括：若所述步骤S4中拍照后判断出样品不合格，则通过控制模块停止所述研磨清洗模块中的研磨操作，将预制备系统归零回正，退出不合格样品，再重复所述步骤S2至S4。

可选择地，所述步骤S2至S7中各模块的操作均可由所述控制模块控制完成，所述控制模块能够收集所述步骤S4中所述拍照单元的图像数据来判断样品是否合格。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括以下内容中的至少一项：

1、本发明在岩屑摄像和图像采集功能实现方面，流程完全闭环，功能更丰富，在封闭的操作空间内提供了标准色温的拍摄岩屑照片的环境，有助于改善在昼间、夜间和黄昏等不同光照条件下肉眼观测的主观差错率，提升岩屑资料直观判识的图像依据可靠性。

2、相比单纯的岩屑拍照，本发明能实现一系列功能的一键完成，并集成了触摸式操作界面，提供较完整的人机交互功能，人工干预少、标准化、自动化程度更高。

3、本发明在岩屑制备和元素录井辅助制样方面，提供了完备的无人值守连续进样、研磨压制成型、标准光照条件下拍照和无害化粉尘处理等功能。本发明采用的液压装置能够安全、有效地实现不同精度和磨细程度的岩屑预制并装入与元素录井盛装皿对应的成型皿中，采用可更换压头，一方面提升易损件通用性和快速更换能力，另一方面确保了适应不同种类装样皿规格的元素录井设备的皿尺寸的要求，实现直接无缝的对标和对标对接，具有更高的兼容性和可靠性。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和/或特点将会变得更加清楚，其中：

图1示出了本发明示例性实施例1的元素录井样品预制备系统总体结构图。

图2示出了本发明示例性实施例1的元素录井样品预制备系统无操作室的总体结构图。

图3示出了本发明示例性实施例1的元素录井样品预制备系统中进出料模块示意图。

图4示出了本发明示例性实施例1的元素录井样品预制备系统中研磨清洗模块示意图。

图5示出了本发明示例性实施例1的元素录井样品预制备系统中多功能模块示意图。

图6示出了本发明示例性实施例1的元素录井样品预制备系统中压制模块示意图。

图7示出了本发明示例性实施例1的元素录井样品预制备系统中样品转运模块示意图。

图8示出了本发明示例性实施例1的元素录井样品预制备系统中废物回收模块示意图。

图9示出了本发明示例性实施例2的元素录井样品预制备方法的一个流程图。

附图标记说明：

1-安装台，2-操作室，3-进出料模块，31-进料单元，311-输送滑轨，312-直线振动器，32-出料单元，4-研磨清洗模块，41-研磨机，42-清洗单元，421-水管，43-排污单元，431-污水池，5-多功能模块，51-安装座，52-烘干单元，521-加热器，522-搅拌组件，5221-搅拌杆，5222-旋转机构，5223-移动机构，53-拍照单元，531-摄像头，54-封装打标单元，541-打标机，6-压制模块，61-基座，62-压力传感器，63-压制机，631-可更换压头，632-电动伺服缸，7-样品转运模块，71-水平导轨，72-竖直导轨，73-机械手，74-导轨气缸，8-废物回收模块，81-风仓，82-风管，83-抽风机，84-回收装置，85-收集管，9-控制模块，91-触摸屏。

具体实施方式

在下文中，将结合附图和示例性实施例来详细说明本发明的一种元素录井样品预制备系统及方法。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。

石油工业领域中智能化的快速发展和广泛应用，得益于近年来自地面和井下的各类测量传感器得到的高质量数据，得益于各类机械设备和仪器仪表的自动化和其智能化水平。石油行业自动化和智能化是人工智能发展的基础。目前在录井的相关技术中，国内各录井公司目前基本实现了单项录井储层解释技术的自动化，即直接根据输入参数自动得到某项解释技术的结论，但不同录井技术的原理不同可能导致相同井段应用不同录井技术得到不同解释结论，目前主要依靠解释人员的经验下最终结论，主观性强、效率偏低，不利于客观、高效地认识储层特征和地质综合评价，传统依靠人工判断的录井解释技术已难以满足油气勘探的新节奏，亟待开展录井解释智能化研究以充分挖掘录井资料的价值，提高录井解释的效率。

基于此，本发明提供了一种元素录井样品预制备系统，包括安装台、进出料模块、研磨清洗模块、多功能模块、压制模块、样品转运模块、废物回收模块和控制模块，其中，进出料模块、研磨清洗模块、多功能模块、压制模块和样品转运模块均安装在安装台的台面上；进出料模块包括进料单元和出料单元，进料单元和出料单元中都包括相连接的输送滑轨和直线振动器，输送滑轨上能够同时放置多个制样皿，直线振动器能够振动输送滑轨上的制样皿中的样品来进行进料和出料作业；研磨清洗模块能够对样品进行研磨和清洗的操作；多功能模块包括安装座、烘干单元、拍照单元和封装打标单元，其中，烘干单元、拍照单元和封装打标单元均安装在安装座上，烘干单元能够对样品进行烘干操作，拍照单元能够对样品进行拍照并将图像数据传输至控制模块，封装打标单元能够对样品进行封装和打标；压制模块能够对样品进行压制成样；样品转运模块能够将样品在各个模块之间移动；废物回收模块能够将操作室中的有害物质回收处理；控制模块与各模块连接，能够对各模块进行控制，对制样过程进行数据采集、管理、输出和故障排查。

本发明在岩屑摄像和图像采集功能实现方面，流程完全闭环，功能更丰富，在封闭的操作空间内提供了标准色温的拍摄岩屑照片的环境，有助于改善在昼间、夜间和黄昏等不同光照条件下肉眼观测的主观差错率，提升岩屑资料直观判识的图像依据可靠性；相比单纯的岩屑拍照，本发明能实现一系列功能的一键完成，并集成了触摸式操作界面，提供较完整的人机交互功能，人工干预少、标准化、自动化程度更高；本发明在岩屑制备和元素录井辅助制样方面，提供了完备的无人值守连续进样、研磨压制成型、标准光照条件下拍照和无害化粉尘处理等功能。本发明采用的液压装置能够安全、有效地实现不同精度和磨细程度的岩屑预制并装入与元素录井盛装皿对应的成型皿中，采用可更换压头，一方面提升易损件通用性和快速更换能力，另一方面确保了适应不同种类装样皿规格的元素录井设备的皿尺寸的要求，实现直接无缝的对标和对标对接，具有更高的兼容性和可靠性。

示例性实施例1

本示例性实施例提供了一种元素录井样品预制备系统。

图1示出了本发明示例性实施例1的元素录井样品预制备系统总体结构图，图2示出了本发明示例性实施例1的元素录井样品预制备系统无操作室的总体结构图，图3示出了本发明示例性实施例1的元素录井样品预制备系统中进出料模块示意图，图4示出了本发明示例性实施例1的元素录井样品预制备系统中研磨清洗模块示意图，图5示出了本发明示例性实施例1的元素录井样品预制备系统中多功能模块示意图，图6示出了本发明示例性实施例1的元素录井样品预制备系统中压制模块示意图，图7示出了本发明示例性实施例1的元素录井样品预制备系统中样品转运模块示意图，图8示出了本发明示例性实施例1的元素录井样品预制备系统中废物回收模块示意图。

如图1至图8中所示，本示例性实施例所述的元素录井样品预制备系统可包括安装台1、操作室2、进出料模块3、研磨清洗模块4、多功能模块5、压制模块6、样品转运模块7、废物回收模块8和控制模块9。

其中，安装台1的台面具有一定高度。操作室2是由如金属或塑料等非透明材料的边框以及如玻璃等透明材料的可视化窗口组合而成的罩体，将操作室2安装在安装台1上使操作室2的内部空间密闭从而和外部分隔开。进出料模块3、研磨清洗模块4、多功能模块5、压制模块6和样品转运模块7均可安装在安装台1的台面上，同时也位于操作室2中，通过操作室2上的可视化窗口能够观察到安装台1上各模块的运行情况。

在本实施例中，进出料模块3可包括进料单元31和出料单元32。进料单元31设置在出料单元32的上方，进料单元31包括输送滑轨311和直线振动器312，输送滑轨311固定安装在直线振动器312的上端，在进料过程中，将装有岩石样品的制样皿放置在输送滑轨311上，输送滑轨311能够在直线振动器312的带动下振动，从而将制样皿中的岩石样品输送到研磨清洗模块4中，实现了动态进料功能。同样地，出料单元32也可包括输送滑轨和直线振动器，输送滑轨固定安装在直线振动器的上端，样品压制完成后，在出料过程中，装有岩石样品的制样皿可从压制模块6中被放置到输送滑轨上，输送滑轨能够在直线振动器的带动下振动，从而将制样皿中的岩石样品从压制模块6中输出，实现了动态出料功能。

进一步地，进料单元31中的输送滑轨311上能够同时放置多个制样皿，在直线振动器312的带动下可实现样品的批量进料。

同样地，出料单元32中的输送滑轨上也可同时放置多个制样皿，在直线振动器的带动下也可实现样品的批量出料。但本发明不限于此，也可将输送滑轨替换成如送料盘或传送带等其他形式的零部件，只要可实现将多个制样皿批量送料即可，也可将直线振动器替换成其他形式的输送装置，只要可实现样品的进料和出料功能即可。

在本实施例中，研磨清洗模块4即为研磨一体机，可包括研磨机41、清洗单元42和排污单元43，研磨机41、清洗单元42和排污单元43均集成设置在研磨一体机中。其中，研磨机41包括研磨仓和研磨头，研磨头能够将放置在研磨仓内的样品进行研磨，研磨清洗单元42包括水泵、水槽和水管421，水管421的下端能够伸入至研磨机41中，水泵将清水注入至水槽中，再通过水管421流进研磨机41中，清洗单元42可在研磨机41对样品进行研磨的过程中对样品进行清洗，避免研磨过程中产生的粉尘和有害物质进入到空气中造成污染。但本发明不限于此，清洗单元42也可包括其他形式的清洗部件，只要能够实现样品的清洗功能即可，研磨机41中也可包括其他形式的研磨构件，只要能够将样品进行研磨处理即可。

进一步地，排污单元43可包括污水池431和排水管(图中未示出)，排水管连接在污水池431的底部，清洗单元42将研磨机41中的样品清洗之后产生的污水可流入至污水池431中，再通过排水管最终流入到废物回收模块8中被回收处理，通过排污单元43和废物回收模块8的排放回收可有效避免样品清洗产生的污水污染环境，保证制样过程的清洁，但本发明不限于此，排污单元43也可包括其他形式的排污部件，只要能够实现污水的集中排放回收即可。

在本实施例中，多功能模块5可包括安装座51、烘干单元52、拍照单元53和封装打标单元54，烘干单元52、拍照单元53和封装打标单元54均安装在安装座51之上。

其中，烘干单元52可包括加热器521和搅拌组件522，加热器521安装在安装座51的台面上，可将装有研磨清洗完成的样品的制样皿放置在加热器521上，通过加热器521的加热对制样皿中的样品进行烘干操作，在本发明中，加热器不限于本实施例中所限定的一种形式，只要可实现对样品的加热烘干操作即属于本发明的保护范围。

进一步地，搅拌组件522可包括搅拌杆5221、旋转机构5222和移动机构5223，移动机构5223由竖直设置在安装座51的台面上的滑动轨道和滑块构成，滑块可嵌入在滑动轨道中，并可沿滑动轨道上下滑动，滑块上固定连接有旋转机构5222，旋转机构5222的下端固定连接有若干根搅拌杆5221，将制样皿放置在加热器521上之后，通过控制滑块可带动旋转机构5222和搅拌杆5221沿滑动轨道下行，将搅拌杆5221伸入至制样皿中，接着控制旋转机构5222带动搅拌杆5221旋转，从而实现对制样皿中样品的搅拌功能，搅拌组件522在样品的加热烘干过程中进行搅拌，可提高烘干效率以及烘干效果，但本发明不限于此，搅拌组件522也可包括其他形式的搅拌构件，只要可实现对样品的搅拌操作即可。

进一步地，拍照单元53可包括摄像头531和拍照室(图中未示出)，其中，摄像头531可为高清工业摄像头，拍照室可为正方形的不透明的暗室，可提供标准、统一的一致性色温光照，确保拍摄的照片可横向对比、更便于下步机器识别和深度利用。在拍照时可将样品置于拍照室中，通过调整拍照室中的灯光的色温使样品处于标准光照下，再将摄像头531对准拍照室中的样品进行拍照，拍照单元53再将拍下的图像数据传输至控制模块9中进行储存、识别和对比利用。但本发明不限于此，摄像头531的数量可为任意数量，形式也可为除高清工业摄像头之外的其他类型的拍照工具，只要能够生成符合要求的样品图像即可，拍照室的形状也不限于正方形，只要能够提供标准色温的拍照环境即可。

进一步地，封装打标单元54可包括打标机541和封装机(图中未示出)，打标机541可选用为智能静态喷码机。在封装和打标过程中，将装有样品的制样皿放置在封装打标单元54处，打标机541在热敏纸带上根据PLC软件记录进行打标，标记包括“序号”、“编号”、“井深”等数字标记，便于查证，然后通过在制样皿周围转动封装机的贴纸滚筒将易粘纸带覆盖在制样皿的边缘，同时将打码后的热敏纸带贴在制样皿上，再通过转动制样皿上方的封装机的覆膜滚筒完成制样皿的压膜操作，随即完成制样皿的封装和打标作业，但本发明不限于此，打标机541也可选用除智能静态喷码机之外的其他打标装置，只要能够实现在目标对象上进行打标即可，封装机中的贴纸滚筒和覆膜滚筒也可为其他类型的封装机构，只要能够实现对制样皿的封装操作即可。

在本实施例中，压制模块6可包括基座61、压力传感器62和压制机63，其中，压力传感器62安装在基座61上，压力传感器62上可用于放置制样皿，压制机63固定安装在压力传感器62的上方，压制机63包括可更换压头631和电动伺服缸632，在执行压制操作的过程中，制样皿被放置在压力传感器62上，操作电动伺服缸632控制可更换压头631向下运动，将可更换压头631伸入到制样皿中对制样皿中的样品施加向下的压力，同时压力传感器62可将实时压力值传输到控制模块9中，以便控制可更换压头631对样品压制的压力，可更换压头631可根据制样皿的尺寸进行更换，以适应各种规格的制样皿，实现了压头和制样皿之间直接无缝的对接，提高了压制模块6的兼容性和可靠性，制样皿中的样品经过压制后可形成饼状以备进入下一工序。但本发明不限于此，压力传感器62的设置位置除了在基座61上之外，还可设置在压制机63内或可更换压头631处等其他位置，只要能够准确测量可更换压头631对样品的实时压力即可。

在本实施例中，样品转运模块7包括水平导轨71、竖直导轨72和机械手73和导轨气缸74，水平导轨71水平安装在安装台1的台面上，竖直导轨72的下端可滑动安装在水平导轨71上，竖直导轨72可在控制下沿水平导轨71水平移动，水平移动距离为1200mm，机械手73的一端与导轨气缸74连接，导轨气缸74可滑动安装在竖直导轨72上，机械手73和导轨气缸74可在控制下沿竖直导轨72竖直上下移动，竖直移动距离为350mm，也就是说，同时控制水平导轨71和竖直导轨72，可实现机械手73在水平和竖直两个方向上同时移动，并将机械手73与被抓取对象进行对正，以便机械手73执行抓取操作；导轨气缸74用于精确给定机械手73的抓取位置，机械手73可夹持物体的最大直径为120mm，机械手73可抓取位于上述各模块(如进出料模块3、研磨清洗模块4、多功能模块5和压制模块6)中的制样皿，将制样皿在各模块之间进行移动，实现样品在各个工序之间转运的自动化操作，但本发明不限于此，样品转运模块7中还可包括除水平导轨71、竖直导轨72之外的其他形式的移动定位机构，如六自由度工业机器人，机械手73的水平和竖直移动距离也可为除1200mm和350mm之外的其他尺寸，机械手73的最大可夹持尺寸也可为除350mm之外的其他尺寸。

在本实施例中，废物回收模块8包括风仓81、风管82、抽风机83、回收装置84和收集管85，其中，风仓81安装在操作室2的顶端，抽风机83和回收装置84安装在安装台1的台面之下(也即安装台1的内部)，风仓81、抽风机83之间通过风管82连接，抽风机83和回收装置84之间通过收集管85连接，风仓81可在抽风机83的带动下抽吸操作室2内的气体，气体通过风仓81进入风管82，再经过抽风机83进入收集管85，最后由回收装置84进行有害物质(如粉尘等)的过滤，从而实现操作室2内气体中废物的回收处理，同时回收装置84还可对排污单元43中的污水进行回收，通过污水池431、排水管、收集管85，最终将污水排入到回收装置84中进行回收处理，但本发明不限于此，废物回收模块8也可包括其他用于废物回收的部件，只要能够实现将操作室2和排污单元43中的废物进行回收处理的功能即可。

在本实施例中，控制模块9可包括硬件和控制软件，硬件可包括如触摸屏91、连接线缆等，控制软件可包括如PLC控制程序等，控制模块9可对上述各模块实现一键式操控，如可控制进出料模块3中直线振动器312的运行，从而操控样品的进出料作业；可控制研磨清洗模块4对样品的研磨清洗作业，可控制烘干单元52对样品的加热和搅拌作业，可控制拍照单元53调整摄像头531及拍照室的色温参数对样品进行拍照并分析判断样品是否合格，可控制压制模块6监测并设定压力值对样品进行压制作业，可控制封装打标单元54对样品进行封装打标作业。并在触摸屏91上集成有触控式操作界面，提供了较完整的人机交互功能，人工干预少、标准化、自动化程度高。在本发明中，控制模块9不限于本实施例中所限定的一种形式，只要可实现对系统中各模块的操控及参数监测、收集、分析和处理即属于本发明的保护范围。

示例性实施例2

本示例性实施例提供了一种元素录井样品预制备方法。

本示例性实施例中所述的元素录井样品预制备方法采用如示例性实施例1中所述的元素录井样品预制备系统来进行样品制备。

图9示出了本发明示例性实施例2的元素录井样品预制备方法的一个流程图。

下面结合图1至图9来说明本示例性实施例中的元素录井样品预制备方法，所述方法可包括如下步骤：

S1：将装有岩石样品的制样皿放置在进料单元31中的输送滑轨311上。

S2：通过控制模块9控制进料单元31中的直线振动器312将样品送入研磨清洗模块4中进行研磨和清洗操作，启动研磨机41对样品进行研磨作业，再开启清洗单元42，将清水通过水管421注入至研磨机41中对样品进行清洗作业，再通过排污单元43对清洗作业中产生的污水进行回收排放。

S3：通过控制模块9操控样品转运模块7中的机械手73夹持制样皿将研磨清洗后的样品送入烘干单元52中进行烘干操作，启动加热器521对样品进行加热，同时启动搅拌组件522将搅拌杆5221伸入至制样皿中，接着控制旋转机构5222带动搅拌杆5221旋转，对样品进行搅拌操作。

S4：通过控制模块9操控样品转运模块7中的机械手73夹持制样皿将烘干后样品送入拍照单元53中进行拍照，将样品放置在拍照室中，调整拍照室中的灯光的色温使样品处于标准光照下，再将摄像头531对准拍照室中的样品进行拍照，拍照单元53再将拍下的图像数据传输至控制模块9中进行储存、识别和对比，判断样品是否合格。

S5：若步骤S4中样品判断为合格，则通过控制模块9操控样品转运模块7中的机械手73夹持制样皿将合格样品送入压制模块6中进行压制成样，将制样皿放置在压力传感器62上，操作电动伺服缸632控制可更换压头631向下运动，将可更换压头631伸入到制样皿中对制样皿中的样品施加向下的压力，同时压力传感器62可将实时压力值传输到控制模块9中，以便控制可更换压头631对样品压制的压力。

若步骤S4中样品判断为不合格，在触摸屏91上显示相关提示信息，通过控制模块9停止研磨清洗模块4中的研磨和清洗操作，将预制备系统归零回正，将制样皿通过机械手73的夹持放置到出料单元32中，出料单元32将不合格样品从系统中退出，再重复步骤S2至S4。

S6：通过控制模块9操控样品转运模块7中的机械手73夹持制样皿将压制完成的合格样品送入封装打标单元54中进行封装和打标，打标机541在热敏纸带上根据PLC软件记录进行打标，标记包括“序号”、“编号”、“井深”等数字标记，便于查证，然后通过在制样皿周围转动封装机的贴纸滚筒将易粘纸带覆盖在制样皿的边缘，同时将打码后的热敏纸带贴在制样皿上，再通过转动制样皿上方的封装机的覆膜滚筒完成制样皿的压膜操作，即完成制样皿的封装和打标作业。

S7：通过控制模块9操控样品转运模块7中的机械手73夹持制样皿将封装和打标后的合格样品送入出料单元32中，再通过控制模块9控制出料单元32中的直线振动器将封装和打标完成的样品送出所述预制备系统，同时将下一批样品送入进料单元，回到步骤S1，重复循环上述操作步骤。

综上所述，本发明在岩屑摄像和图像采集功能实现方面，流程完全闭环，功能更丰富，在封闭的操作空间内提供了标准色温的拍摄岩屑照片的环境，有助于改善在昼间、夜间和黄昏等不同光照条件下肉眼观测的主观差错率，提升岩屑资料直观判识的图像依据可靠性；相比单纯的岩屑拍照，本发明能实现一系列功能的一键完成，并集成了触摸式操作界面，提供较完整的人机交互功能，人工干预少、标准化、自动化程度更高；本发明在岩屑制备和元素录井辅助制样方面，提供了完备的无人值守连续进样、研磨压制成型、标准光照条件下拍照和无害化粉尘处理等功能。本发明采用的液压装置能够安全、有效地实现不同精度和磨细程度的岩屑预制并装入与元素录井盛装皿对应的成型皿中，采用可更换压头，一方面提升易损件通用性和快速更换能力，另一方面确保了适应不同种类装样皿规格的元素录井设备的皿尺寸的要求，实现直接无缝的对标和对标对接，具有更高的兼容性和可靠性。

尽管上面已经结合示例性实施例及附图描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。

Claims (12)

1.一种元素录井样品预制备系统，其特征在于，所述预制备系统包括安装台、进出料模块、研磨清洗模块、多功能模块、压制模块、样品转运模块、废物回收模块和控制模块，其中，

进出料模块、研磨清洗模块、多功能模块、压制模块和样品转运模块均安装在安装台的台面上；

进出料模块包括进料单元和出料单元，进料单元和出料单元中都包括相连接的输送滑轨和直线振动器，输送滑轨上能够同时放置多个制样皿，直线振动器能够振动输送滑轨上的制样皿中的样品来进行进料和出料作业；

研磨清洗模块能够对样品进行研磨和清洗的操作；

多功能模块包括安装座、烘干单元、拍照单元和封装打标单元，其中，烘干单元、拍照单元和封装打标单元均安装在安装座上，烘干单元能够对样品进行烘干操作，拍照单元能够对样品进行拍照并将图像数据传输至控制模块，封装打标单元能够对样品进行封装和打标；

压制模块能够对样品进行压制成样；

样品转运模块能够将样品在各个模块之间移动；

废物回收模块能够将操作室中的有害物质回收处理；

控制模块与各模块连接，能够对各模块进行控制，对制样过程进行数据采集、管理、输出和故障排查中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的元素录井样品预制备系统，其特征在于，所述研磨清洗模块包括研磨机、清洗单元和排污单元，研磨机能够对样品进行研磨；清洗单元设置在研磨机的上方，包括水管，水管的下端伸入研磨机中，能够将清水注入研磨机中对样品进行清洗；排污单元设置在研磨机的下方，能够将研磨机中产生的污水排入所述废物回收模块。

3.根据权利要求1所述的元素录井样品预制备系统，其特征在于，所述烘干单元包括加热器和搅拌组件，加热器设置在所述安装座上，能够对样品进行加热，搅拌组件包括搅拌杆、旋转机构和移动机构，搅拌杆设置在加热器的上方，旋转机构固定连接在搅拌杆的上端，移动机构与旋转机构固定连接，移动机构能够将搅拌杆伸入加热器中，旋转机构能够带动搅拌杆旋转对样品进行搅拌。

4.根据权利要求1所述的元素录井样品预制备系统，其特征在于，所述压制模块包括基座、压力传感器和压制机，压力传感器设置在基座上，压制机设置在压力传感器的上方，压制机包括可更换压头，能够对放在压力传感器上的样品进行压制，压力传感器能够将压力数据传输至所述控制模块。

5.根据权利要求1所述的元素录井样品预制备系统，其特征在于，所述样品转运模块包括水平导轨、竖直导轨和机械手，竖直导轨的下端滑动连接在水平导轨上，竖直导轨能够沿水平导轨横向移动，机械手滑动连接在竖直导轨上，机械手能够沿竖直导轨上下移动，机械手能够抓住盛放样品的制样皿将样品在各个模块之间移动。

6.根据权利要求1所述的元素录井样品预制备系统，其特征在于，所述预制备系统还包括操作室，操作室固定安装在所述安装台上，所述进出料模块、研磨清洗模块、多功能模块、压制模块和样品转运模块置于操作室中。

7.根据权利要求6所述的元素录井样品预制备系统，其特征在于，所述废物回收模块包括风仓、风管、抽风机和回收装置，风仓设置在所述操作室的上端，抽风机和回收装置安装在所述安装台的台面之下，风管分别连接在风仓和抽风机、抽风机和回收装置之间，风仓能够将操作室中的有害物质通过抽风机吸入到回收装置中。

8.根据权利要求1所述的元素录井样品预制备系统，其特征在于，所述拍照单元包括拍照室和摄像头，样品能够被放入拍照室中通过摄像头进行拍照。

9.一种元素录井样品预制备方法，其特征在于，所述预制备方法采用了如权利要求1至8中任一项所述的元素录井样品预制备系统来进行样品制备。

10.根据权利要求9所述的元素录井样品预制备方法，其特征在于，所述预制备方法包括以下步骤：

S1：将装有样品的制样皿放入所述进料单元中；

S2：所述进料单元将样品送入所述研磨清洗模块中进行研磨和清洗操作；

S3：所述样品转运模块将样品送入所述烘干单元中进行烘干操作；

S4：所述样品转运模块将样品送入所述拍照单元中进行拍照，判断样品是否合格；

S5：所述样品转运模块将合格样品送入所述压制模块中进行压制成样；

S6：所述样品转运模块将合格样品送入所述封装打标单元中进行封装和打标；

S7：所述出料单元将封装和打标完成的合格样品送出所述预制备系统。

11.根据权利要求10所述的元素录井样品预制备方法，其特征在于，所述步骤S5中还包括：若所述步骤S4中拍照后判断出样品不合格，则通过控制模块停止所述研磨清洗模块中的研磨操作，将预制备系统归零回正，退出不合格样品，再重复所述步骤S2至S4。

12.根据权利要求10或11所述的元素录井样品预制备方法，其特征在于，所述步骤S2至S7中各模块的操作均由所述控制模块控制完成，所述控制模块能够收集所述步骤S4中所述拍照单元的图像数据来判断样品是否合格。

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