CN115931943B - 一种现场取样、混样、检测及高精度缩分一体化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种现场取样、混样、检测及高精度缩分一体化装置，自上而下依次设置有旋流取样器、混样器、闸阀、旋转式机械缩分器，所述混样器上设置有检测装置；采用空气反循环连续取样工艺钻进地层时，通过双壁钻杆中心通道上返的岩矿样和气体进入所述旋流取样器实现固气分离，分离后的固体岩矿样进入所述混样器，岩矿样在所述混样器内进行充分混合并通过所述检测装置进行岩矿样即时化学分析，打开所述闸阀，充分混合后的岩矿样通过所述闸阀进入所述旋转式缩分器后获得缩分样品。本装置可用于收集RC岩样、混合均匀岩样、现场快速检测矿产品味及高精度缩分岩样，提高利用空气反循环连续取样钻进技术找矿的效率，达到快速经济找矿的目的。
Description
技术领域
本发明涉及于地质勘探机械中的钻机辅助工具领域，特别是一种现场取样、混样、检测及高精度缩分一体化装置。
背景技术
空气反循环连续取样钻进(RC)是以连续高效地获取高品质岩屑样为目的的一种钻探技术，是实现快速经济找矿战略的重要钻探技术，在我国空气反循环取样技术历经30年的发展，在矿产勘探领域仍未得到广泛应用，其中适用于RC工艺的岩样收集缩分机械装备的不成熟是影响该钻探工艺推广的重要原因。
目前，国内的岩样收集装置属于易损件，上返岩样磨损筒体变薄破损会影响取样器正常发挥作用，造成固气分离效果不佳，样品丢失等后果；而且在水层钻进或采用雾化钻进工艺时，上返收集的岩样会粘附在取样器的内壁造成混样的现象；目前国内的现场岩样缩分装置多采用琼斯分样器原理，通过单层，或叠加二层、三层以获取RC岩矿样的1/2、1/4、1/8的缩分样，或采取简单的二分法进行缩分，但这些设备及方法的缩分精度较低且缩分前并没有将RC岩样充分混合，导致最终送检的缩分样品出现较大的缩分误差，样品代表性较弱且不能根据地质人员的要求随时调整缩分比例。
国内通用的RC岩样收集和缩分工序是分开进行的，集收集与缩分功能于一体的装置并不常见，一种地质勘探空气反循环连续取样缩分装置(专利号：201511010723.0)虽提出了一种可实现岩样存储、隔离、按要求比例缩分、去水分、干湿分离等功能的装置，但该装置存在岩样混合不均匀以及缩分精度不高的问题。
另一方面，现有取样装置不能实现岩矿样的即时分析，需要取样再进一步在实验室进行岩矿样的分析，延长了取样及分析的周期，无法快速帮助地质人员即时判断RC即时上返岩矿样的矿物成分及含量，降低了找矿效率。
综上所述，目前RC钻进工艺取样缩分装备不成熟，存在取样器易损，取样器内壁挂样混样；缩分器缩分前未充分混样；缩分精度低导致送检缩分样代表性降低；另外由于取样、缩分、检测等设备分离，造成劳动强度高，效率低，增加劳动力成本、降低找矿效率等。因此，研制一种现场取样、混样、检测及高精度缩分一体化装置是十分必要的。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种现场取样、混样、检测及高精度缩分一体化装置，采用旋流取样器，集成检测装置的混样器，旋转式机械缩分器等实现RC上返样品取样、制样、样品检测工序一体化，可降低取样过程中混样的可能性，提高缩分过程中样品的缩分精度，获取高代表性的RC缩分样，并且可实现即时的岩矿样分析，帮助地质人员初步即时判断RC即时上返岩矿样的矿物成分及含量，现场迅速锁定见矿深度，达到快速找矿的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种现场取样、混样、检测及高精度缩分一体化装置，自上而下依次设置有旋流取样器、混样器、闸阀、旋转式机械缩分器，所述混样器上设置有检测装置，还包括与所述旋转式机械缩分器相连的芯轴，所述芯轴穿过所述闸阀，所述芯轴的一端与所述混样器相连另一端与电机相连；
采用空气反循环连续取样工艺钻进地层时，通过双壁钻杆中心通道上返的岩矿样和气体进入所述旋流取样器实现固气分离，分离后的固体岩矿样进入所述混样器，岩矿样在所述混样器内进行充分混合并通过所述检测装置进行岩矿样即时化学分析，打开所述闸阀，充分混合后的岩矿样通过所述闸阀进入所述旋转式缩分器后获得缩分样品。
进一步地，所述旋流取样器包括：筒体、排气管、进渣通道、出渣口，所述筒体或所述进渣通道的内壁上可拆卸式连接有若干陶瓷片。
进一步地，所述混样器包括：上法兰、上十字支架、混样器筒体、搅拌叶片、下十字支架、下法兰，所述混样器筒体呈锥形，所述上法兰与所述混样器筒体内径较大的一端相连，所述下法兰与所述混样器筒体远离所述上法兰的一端相连，在所述混样器筒体内靠近所述上法兰的一端焊接有所述上十字支架用于所述芯轴上端的固定，在所述混样器筒体内靠近所述下法兰的一端焊接有所述下十字支架用于所述芯轴中部的固定，所述芯轴与所述上十字支架、所述下十字支架通过滚动轴承连接，在所述上十字支架与所述下十字支架之间设置有所述搅拌叶片，所述搅拌叶片与所述芯轴固定连接位于所述混样器筒体的中轴线上。
进一步地，所述芯轴上端有螺纹，通过旋入盖板进行限位，所述盖板位于所述上十字支架上部。
进一步地，所述检测装置包括：安装支架、XRF检测模块、XRF测试膜，所述安装支架设置于所述混样器筒体上，所述XRF检测模块置于所述安装支架上，在所述混样器筒体上的所述XRF检测模块的位置处设置有一孔，孔上装有XRF测试膜，所述XRF检测模块发射X射线通过XRF测试膜对所述混样器筒体内的岩矿样进行即时矿物成分及含量的分析。
进一步地，所述混样器筒体采用透明材料制成。
进一步地，所述闸阀包括：上盖板、闸阀壳体、双作用单活塞杆液压缸、合页挡板、下盖板；在所述闸阀壳体的上部及下部分别连接有所述上盖板及所述下盖板，所述上盖板的中间是一个矩形缺口，该矩形缺口边长略大于所述下法兰内圆直径，所述下盖板中间的矩形缺口的大小和所述上盖板相同，所述闸阀壳体的内部设置有两片所述合页挡板，且两片所述合页挡板闭合时中间有一个圆孔，所述芯轴从两片所述合页挡板闭合时的圆孔穿过，所述合面挡板与所述双作用单活塞杆液压缸的一端相连，所述双作用单活塞杆液压缸的另一端与所述上盖板相连，所述双作用单活塞杆液压缸的进、出油口与钻机液压系统相连。
进一步地，所述旋转式机械缩分器包括：上围挡、锥体落料区、上滑槽板、下滑槽板、抽屉式岩样盒、底盘、中轴，所述上围挡为圆柱形壳体，所述上围挡内设置有所述锥体落料区，所述锥体落料区的中轴线上设置有所述中轴，所述锥体落料区与所述中轴固定连接，所述芯轴穿过所述锥体落料区与所述中轴且与所述中轴固定连接，在所述中轴靠近所述上围挡的一端以及远离所述上围挡的一端分别对称设置了若干所述上滑槽板与所述下滑槽板，述上滑槽板与所述下滑槽板围绕所述中轴固定设置并呈径向等分分布，所述上滑槽板远离所述中轴的一端与所述上围挡内壁固定连接，所述下滑槽板远离所述中轴的一端与所述底盘内壁固定连接，所述底盘、所述下滑槽板、所述上围挡与所述上滑槽板形成若干个等分的抽屉容腔，所述抽屉式岩样盒为扇形结构，所述抽屉式岩样盒推入所述抽屉容腔后可与所述上围挡外侧以及所述底盘内侧完全贴合，形成一个封闭的抽屉状岩样收集区。
进一步地，所述上滑槽板、所述下滑槽板与所述上围挡、所述中轴以及所述底盘之间通过插接或焊接的方式固定连接。
进一步地，所述锥体落料区还可以通过滚动轴承与所述中轴活动连接。
进一步地，所述中轴靠近所述上围挡的一端以及远离所述上围挡的一端分别对称设置了8个或16个所述上滑槽板与所述下滑槽板。
进一步地，还包括托架，所述托架包括托架上端、托架下平台、圆筒、推力轴承，所述托架上端焊接在所述闸阀上，所述托架下平台上有一个圆孔，在圆孔内焊接有所述圆筒，所述圆筒内安装有所述推力轴承，所述芯轴穿过所述推力轴承。
本发明的有益效果：
(1)本发明提供的一种现场取样、混样、检测及高精度缩分一体化装置，集成旋流取样器，混样器、检测装置，旋转式机械缩分器于一体，实现RC上返样品取样、制样、样品检测工序一体化，能够实现反循环岩矿样品现场快速收集、即时检测及现场获取高精度缩分样品，从而进一步提高利用空气反循环连续取样钻进技术找矿的效率，达到快速经济找矿的目的。
(2)在旋流取样器的筒体或进渣通道的内壁上可拆卸式连接陶瓷片，使旋流取样器内壁光滑不易挂垢，耐磨、冲击破损后随时可以置换新的陶瓷片，改变旋流取样器为易耗品的属性，且可长期维持旋流取样器分离岩样的良好性能。
(3)本装置集成了混样器主要用于解决岩矿样混合不充分、均匀的问题，实现本装置岩矿样的充分均匀混合。
(4)本装置采用旋转缩分器解决了缩分精度的问题，提高缩分过程中样品的缩分精度，获取高代表性的RC缩分样。
附图说明
图1是本发明一种现场取样、混样、检测及高精度缩分一体化装置的整体结构示意图。
图2是本发明混样器以及检测装置的结构示意图。
图3是本发明混样器以及检测装置剖视图。
图4本发明闸阀的结构示意图。
图5是本发明旋转式机械缩分器的结构示意图。
图6是本发明托架的结构示意图。
图7是本发明芯轴连接结构示意图。
图中符号说明：1、旋流取样器；1.1、筒体；1.2、排气管；1.3、进渣通道；1.4、出渣口；1.5、陶瓷片；2、混样器；2.1、上法兰2.2、上十字支架；2.3、混样器筒体；2.4、搅拌叶片、2.5、下十字支架；2.6、下法兰；2.7盖板；3、检测装置；3.1、安装支架；3.2、XRF检测模块，3.3、XRF测试膜；4、闸阀；4.1、上盖板；4.2、闸阀壳体；4.3、双作用单活塞杆液压缸；4.4、合页挡板；4.5、下盖板；5、旋转式机械缩分器；5.1、上围挡；5.2、锥体落料区；5.3、上滑槽板；5.4、下滑槽板；5.5、抽屉式岩样盒；5.6、底盘；5.7、中轴；6、芯轴；7、电机；8、托架；8.1、托架上端；8.2托架下平台；8.3、圆筒；8.4、推力轴承。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明提供一种现场取样、混样、检测及高精度缩分一体化装置，自上而下依次设置有旋流取样器1、混样器2、闸阀4、旋转式机械缩分器5，混样器2上设置有检测装置3，还包括与旋转式机械缩分器5相连的芯轴6，芯轴6穿过闸阀4，芯轴6的一端与混样器2相连另一端与电机7相连。
采用空气反循环连续取样工艺(RC)钻进地层时，通过双壁钻杆中心通道上返的岩矿样和气体进入旋流取样器1实现固气分离，分离后的固体岩矿样进入混样器2，岩矿样在混样器2内进行充分混合并通过检测装置3进行岩矿样即时化学分析，打开闸阀4，充分混合后的岩矿样通过闸阀进入旋转式缩分器5后获得缩分样品。
旋流取样器1实现岩矿样及气体的分离，目前取样器内筒壁易破损及粘附岩样导致影响所采取岩矿样品的代表性的问题，为了解决上述问题，本实施例通过使用耐磨可替换的低粘附性内衬壁实现旋流取样器内筒壁永不破损，且不易粘附岩样。
如图1所示，本实施例中旋流取样器1包括：筒体1.1、排气管1.2、进渣通道1.3、出渣口1.4，筒体或进渣通道的内壁上可拆卸式连接有若干陶瓷片1.5。
进渣通道1.3和筒体1.1内部是与携岩样气流直接冲击接触的区域，采用可拆装的陶瓷片1.5拼接而成，筒体1.1与进渣通道1.3内壁贴覆了可拆卸的陶瓷片，多个陶瓷片拼接形成陶瓷拼接片，保护筒体1.1和进渣通道1.3的内壁，陶瓷拼接片使旋流取样器内壁光滑不易挂垢，耐磨、冲击破损后随时可以置换新的陶瓷片，改变旋流取样器为易耗品的属性，且可长期维持旋流取样器分离岩样的良好性能。
为了提升岩矿样混合的均匀性，本装置集成了混样器2主要用于解决岩矿样混合不充分、均匀的问题。
如图2与图3所示，混样器2包括：上法兰2.1、上十字支架2.2、混样器筒体2.3、搅拌叶片2.4、下十字支架2.5、下法兰2.6，混样器筒体2.3呈锥形，上法兰2.1与混样器筒体2.3内径较大的一端相连，下法兰2.6与混样器筒体2.3远离上法兰2.1的一端相连，在混样器筒体2.3内靠近上法兰2.1的一端焊接有上十字支架2.2用于芯轴6上端的固定，在混样器筒体内2.3靠近下法兰2.6的一端焊接有下十字支架2.5用于芯轴6中部的固定，芯轴6与上十字支架2.2、下十字支架2.5通过滚动轴承连接，在上十字支架2.2与下十字支架2.5之间设置有搅拌叶片2.4，搅拌叶片2.4与芯轴6固定连接位于混样器筒体2.3的中轴线上。
芯轴6属于主要的传动机构，为了确保芯轴6的稳定性，本实施例在芯轴6上端有螺纹，通过旋入盖板2.7进行限位，盖板2.7位于上十字支架2.2上部。通过盖板2.7限制了芯轴6向上的运动，确保了装置的稳定性。
由于混样器2不受力，可采用透明材质，实现混样器处理过程中即使观察和检测岩矿样，为了在采样的同时实现岩矿样成分的快速分析，在混样器2上设置了检测装置3。
检测装置3也可设置于旋流取样器1的下部，但需要在旋流取样器1与混样器之间再设置一个闸阀用于拦截岩矿样。
如图2及图3所示，在混样器筒体2.3外壁上设置了一个岩矿样成分检测装置3，检测装置3设置于混样器筒体2.3的下部，该检测装置3包括：安装支架3.1、XRF检测模块3.2、XRF测试膜3.3，安装支架3.1设置于混样器筒体2.3上，XRF检测模块3.2至于安装支架3.1上，在混样器筒体2.3上的XRF检测模块3.2的位置处设置有一孔，孔上装有XRF测试膜3.3，XRF检测模块3.2发射X射线通过XRF测试膜3.3对混样器筒体2.3内的岩矿样进行即时矿物成分及含量的分析。
通过混样器2部分安装的检测装置3可实现即时的岩矿样分析，帮助地质人员初步即时判断RC即时上返岩矿样的矿物成分及含量，现场迅速锁定见矿深度，达到快速找矿的目的。
同时由于混样器2不受力，为了方便即时观察混样器内收集的岩矿样，混样器筒体2.3采用透明材料制成(如PMMA或高硼硅玻璃等透明材料)。
为了实现混样、缩分分步地控制，在混样器2和旋转式机械缩分器5之间设置了闸阀4，本实施例中闸阀4的具体结构如图4及图5所示。
闸阀4包括：上盖板4.1、闸阀壳体4.2、双作用单活塞杆液压缸4.3、合页挡板4.4、下盖板4.5；在闸阀壳体4.2的上部及下部分别连接有上盖板4.1及下盖板4.2，上盖板4.1的中间是一个矩形缺口，该矩形缺口边长略大于下法兰2.8内圆直径，下盖板4.5中间的矩形缺口的大小和上盖板4.1相同，闸阀壳体4.2的内部设置有两片合页挡板4.4，且两片合页挡板4.4闭合时中间有一个圆孔，芯轴6从两片合页挡板4.4闭合时的圆孔穿过，合面挡板4.4与双作用单活塞杆液压缸4.3的一端相连，双作用单活塞杆液压缸4.3的另一端与上盖板4.1相连，双作用单活塞杆液压缸4.3的进、出油口与钻机液压系统相连。
如图5所示，混样完成后控制双作用单活塞杆液压缸4.3开启两块合页挡板4.4，使得岩矿样进入旋转式机械缩分器5进行缩分操作。
本实施例中旋转式机械缩分器5的结构如图6所述，旋转式机械缩分器5包括：上围挡5.1、锥体落料区5.2、上滑槽板5.3、下滑槽板5.4、抽屉式岩样盒5.5、底盘5.6、中轴5.7，上围挡5.1为圆柱形壳体，上围挡5.1内设置有锥体落料区5.2，锥体落料区5.2的中轴线上设置有中轴5.7，锥体落料区5.2与中轴5.7固定连接，芯轴6穿过锥体落料区5.2与中轴5.7且与中轴5.7固定连接，在中轴5.7靠近上围挡5.1的一端以及远离上围挡5.1的一端分别对称设置了若干上滑槽板5.3与下滑槽板5.4，述上滑槽板5.3与下滑槽板5.4围绕中轴5.7固定设置并呈径向等分分布，上滑槽板远5.3离中轴5.7的一端与上围挡5.1内壁固定连接，下滑槽板5.4远离中轴5.7的一端与底盘5.6内壁固定连接，底盘5.6、下滑槽板5.4、上围挡5.1与上滑槽板5.3形成若干个等分的抽屉容腔，抽屉式岩样盒5.5为扇形结构，抽屉式岩样盒5.5推入抽屉容腔后可与上围挡5.1外侧以及底盘5.6内侧完全贴合，形成一个封闭的抽屉状岩样收集区。
本实施例，采用旋转缩分器解决了缩分精度的问题，可降低取样过程中混样的可能性，提高缩分过程中样品的缩分精度，获取高代表性的RC缩分样。
上滑槽板5.3、下滑槽板5.4与上围挡5.1、中轴5.7以及底盘5.6之间通过插接或焊接的方式固定连接。
锥体落料区5.2还可以通过滚动轴承与中轴5.7活动连接，当中轴5.7转动但锥体落料区5.2不动，形成落料区域，缩分的岩矿样经过落料区下落到抽屉式岩样盒5.5，收集岩样时可在抽屉式岩样盒5.5内部套上可渗水的布类材质的岩样袋，该岩样袋为耗材，经过缩分的岩样落入抽屉式岩样盒5.5内的岩样袋中后，由地质人员抽出抽屉式岩样盒5.5并取出岩样袋，将岩样袋送检即可。
实际使用中，地质人员可根据缩分需求，放置1个或多个抽屉式岩样盒5.5，如抽屉容腔为16等分，放置1个岩样盒，收集的缩分样即是1/16；放置2个、4个岩样盒，对应的缩分样为1/8、1/4，对应的中轴5.7靠近上围挡5.1的一端以及远离上围挡5.1的一端可分别对称设置8个或16个上滑槽板5.3与下滑槽板5.4。
为了提升整个装置的稳定性，本装置还包括托架8，托架8的具体结构如图5所述，托架8包括托架上端8.1、托架下平台8.2、圆筒8.3、推力轴承8.4，托架上端8.1焊接在闸阀4上，托架下平台8.2上有一个圆孔，在圆孔内焊接有圆筒8.3，圆筒8.3内安装有推力轴承8.4，芯轴6穿过推力轴承8.4。
如图7所示，芯轴6作为核心的动力传动部件，与旋转式机械缩分器5相连，同时芯轴6穿过闸阀4与混样器2连接，芯轴6的末端与电机7相连，本实施例中电机7通过皮带传动带动皮带轮转动，皮带轮与芯轴6通过销键连接并带动芯轴6转动，也可通过在芯轴6底部直接安装空心轴电机，即不需要皮带转动。
通过空心轴电机直接驱动芯轴6，芯轴6通过销键连接中轴5.7，带动与中轴5.7连接的锥体落料区5.2、上滑槽板5.3、下滑槽板5.4转动，从而带动缩分器转动，穿过闸阀4并同时带动搅拌叶片2.4转动，搅拌叶片2.4使得混样器内2的岩矿样充分混匀后，打开合页挡板4.4，岩矿样由混样器2自由落体进入锥体落料区5.2，顺着圆锥面下滑，均匀分散落入下面均速旋转的缩分器5，其装有抽屉式岩样盒5.5的区域收集到缩分后的岩矿样，为送检样，其他未收集的岩矿样则通过底盘的漏空区域落到地面，为弃样。
本装置实际应用过程中，可通过折叠式机械臂将该装置固定连接在钻机尾部，在钻进作业时，可将折叠式机械臂展开远离钻井口进行现场取样、混样、检测及缩分作业。亦可将该装置固定在拖车上实现一种可移动式的现场取样、混样、检测及缩分装置。
与现有技术相比，本实施例提供的一种现场取样、混样、检测及高精度缩分一体化装置：
1.采用可替换耐磨内衬的旋流取样器，解决易损和筒壁容易挂样混样的问题；
2.混样器实现岩矿样充分混匀；
3.检测装置实现岩矿样矿物成分及含量的分析；
4.旋转式机械缩分器提高了缩分精度。
本装置实现RC上返样品取样、制样、样品检测工序一体化，可降低取样过程中混样的可能性，提高缩分过程中样品的缩分精度，获取高代表性的RC缩分样。本装置可用于收集RC岩样、混合均匀岩样、现场快速检测矿产品味及高精度缩分岩样的装置及相应的取样、检测、缩分集成工艺方法。
该装置及工艺能够实现反循环岩矿样品现场快速收集、即时检测及现场获取高精度缩分样品，将实验室分析进行的工作直接在岩矿样采集现场完成，从而进一步提高利用空气反循环连续取样钻进技术找矿的效率，达到快速经济找矿的目的。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (5)
1.一种现场取样、混样、检测及高精度缩分一体化装置，其特征在于：自上而下依次设置有旋流取样器（1）、混样器（2）、闸阀（4）、旋转式机械缩分器（5），所述混样器（2）上设置有检测装置（3），还包括与所述旋转式机械缩分器（5）相连的芯轴（6），所述芯轴（6）穿过所述闸阀（4），所述芯轴（6）的一端与所述混样器（2）相连另一端与电机（7）相连；
所述旋流取样器（1）包括：筒体（1.1）、排气管（1.2）、进渣通道（1.3）、出渣口（1.4），所述筒体（1.1）或所述进渣通道（1.3）的内壁上可拆卸式连接有若干陶瓷片（1.5）；
所述混样器（2）包括：上法兰（2.1）、上十字支架（2.2）、混样器筒体（2.3）、搅拌叶片（2.4）、下十字支架（2.5）、下法兰（2.6），所述混样器筒体（2.3）呈锥形，所述上法兰（2.1）与所述混样器筒体（2.3）内径较大的一端相连，所述下法兰（2.6）与所述混样器筒体（2.3）远离所述上法兰（2.1）的一端相连，在所述混样器筒体（2.3）内靠近所述上法兰（2.1）的一端焊接有所述上十字支架（2.2）用于所述芯轴（6）上端的固定，在所述混样器筒体（2.3）内靠近所述下法兰（2.6）的一端焊接有所述下十字支架（2.5）用于所述芯轴（6）中部的固定，所述芯轴（6）与所述上十字支架（2.2）、所述下十字支架（2.5）通过滚动轴承连接，在所述上十字支架（2.2）与所述下十字支架（2.5）之间设置有所述搅拌叶片（2.4），所述搅拌叶片（2.4）与所述芯轴（6）固定连接位于所述混样器筒体（2.3）的中轴线上；
所述检测装置（3）包括：安装支架（3.1）、XRF检测模块（3.2）、XRF测试膜（3.3），所述安装支架（3.1）设置于所述混样器筒体（2.3）上，所述XRF检测模块（3.2）置于所述安装支架（3.1）上，在所述混样器筒体（2.3）上的所述XRF检测模块（3.2）的位置处设置有一孔，孔上装有XRF测试膜（3.3），所述XRF检测模块（3.2）发射X射线通过XRF测试膜（3.3）对所述混样器筒体（2.3）内的岩矿样进行即时矿物成分及含量的分析；
所述闸阀（4）包括：上盖板（4.1）、闸阀壳体（4.2）、双作用单活塞杆液压缸（4.3）、合页挡板（4.4）、下盖板（4.5）；在所述闸阀壳体（4.2）的上部及下部分别连接有所述上盖板（4.1）及所述下盖板（4.5），所述上盖板（4.1）的中间是一个矩形缺口，该矩形缺口边长略大于所述下法兰（2.6）内圆直径，所述下盖板（4.5）中间的矩形缺口的大小和所述上盖板（4.1）相同，所述闸阀壳体（4.2）的内部设置有两片所述合页挡板（4.4），且两片所述合页挡板（4.4）闭合时中间有一个圆孔，所述芯轴（6）从两片所述合页挡板（4.4）闭合时的圆孔穿过，所述合页挡板（4.4）与所述双作用单活塞杆液压缸（4.3）的一端相连，所述双作用单活塞杆液压缸（4.3）的另一端与所述上盖板（4.1）相连，所述双作用单活塞杆液压缸（4.3）的进、出油口与钻机液压系统相连；
所述旋转式机械缩分器（5）包括：上围挡（5.1）、锥体落料区（5.2）、上滑槽板（5.3）、下滑槽板（5.4）、抽屉式岩样盒（5.5）、底盘（5.6）、中轴（5.7），所述上围挡（5.1）为圆柱形壳体，所述上围挡（5.1）内设置有所述锥体落料区（5.2），所述锥体落料区（5.2）的中轴线上设置有所述中轴（5.7），所述锥体落料区（5.2）与所述中轴（5.7）固定连接，所述芯轴（6）穿过所述锥体落料区（5.2）与所述中轴（5.7）且与所述中轴（5.7）固定连接，在所述中轴（5.7）靠近所述上围挡（5.1）的一端以及远离所述上围挡（5.1）的一端分别对称设置了若干所述上滑槽板（5.3）与所述下滑槽板（5.4），述上滑槽板（5.3）与所述下滑槽板（5.4）围绕所述中轴（5.7）固定设置并呈径向等分分布，所述上滑槽板（5.3）远离所述中轴（5.7）的一端与所述上围挡（5.1）内壁固定连接，所述下滑槽板（5.4）远离所述中轴（5.7）的一端与所述底盘（5.6）内壁固定连接，所述底盘（5.6）、所述下滑槽板（5.4）、所述上围挡（5.1）与所述上滑槽板（5.3）形成若干个等分的抽屉容腔，所述抽屉式岩样盒（5.5）为扇形结构，所述抽屉式岩样盒（5.5）推入所述抽屉容腔后可与所述上围挡（5.1）外侧以及所述底盘（5.6）内侧完全贴合，形成一个封闭的抽屉状岩样收集区；
采用空气反循环连续取样工艺钻进地层时，通过双壁钻杆中心通道上返的岩矿样和气体进入所述旋流取样器（1）实现固气分离，分离后的固体岩矿样进入所述混样器（2），岩矿样在所述混样器（2）内进行充分混合并通过所述检测装置（3）进行岩矿样即时化学分析，打开所述闸阀（4），充分混合后的岩矿样通过所述闸阀（4）进入所述旋转式缩分器（5）后获得缩分样品。
2.根据权利要求1所述的一种现场取样、混样、检测及高精度缩分一体化装置，其特征在于：所述混样器筒体（2.3）采用透明材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种现场取样、混样、检测及高精度缩分一体化装置，其特征在于：所述上滑槽板（5.3）、所述下滑槽板（5.4）与所述上围挡（5.1）、所述中轴（5.7）以及所述底盘（5.6）之间通过插接或焊接的方式固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种现场取样、混样、检测及高精度缩分一体化装置，其特征在于：所述锥体落料区（5.2）还可以通过滚动轴承与所述中轴（5.7）活动连接。
5.根据权利要求1所述的一种现场取样、混样、检测及高精度缩分一体化装置，其特征在于：还包括托架（8），所述托架（8）包括托架上端（8.1）、托架下平台（8.2）、圆筒（8.3）、推力轴承（8.4），所述托架上端（8.1）焊接在所述闸阀（4）上，所述托架下平台（8.2）上有一个圆孔，在圆孔内焊接有所述圆筒（8.3），所述圆筒（8.3）内安装有所述推力轴承（8.4），所述芯轴（6）穿过所述推力轴承（8.4）。
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