CN211477764U - 一种用于氯化钾产品的自动取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于氯化钾产品的自动取样装置，包括气动采样单元、样品收集单元和控制系统；气动采样单元包括收料漏斗、气力输送器、不锈钢采样管道、旋风分离器；样品收集单元包括旋转电机，辐条形的圆台转盘，多个套筒、与套筒数量相同的收集桶，每个收集桶底部均设置有压力称重传感器。本实用新型可避免堆料厂频繁的破包抽检方法造成的包装破损，而且减轻劳动强度，增强生产过程的安全性。本实用新型安装在皮带机前端下料口位置，从下料口采集物料，避免皮带机上料量较少难以采集到样品的问题，安装和维护过程不影响皮带机运行，不对皮带机胶皮构成威胁，安全可靠。

Description

一种用于氯化钾产品的自动取样装置

技术领域

本实用新型属于盐湖氯化钾生产技术领域，涉及取样技术，尤其是一种用于氯化钾产品物料的自动连续取样装置。

背景技术

氯化钾是由盐湖含钾卤水和含钾盐矿在经过分解、浮选、结晶、干燥等工艺流程所生产的一种白色结晶细颗粒粉末状产品，是一种重要的工农业生产原材料。氯化钾产品在包装和出厂前的质量检验工作对于把关产品质量和反馈前端工艺状况至关重要。

然而，目前用于氯化钾产品质量检验的样品取样方式一般采用人工从输运皮带机取样或者从堆场破包抽样的方法取样。人工皮带机取样方式是人工在短时间内从氯化钾产品输运皮带上随机采样或多次重复采集，取样代表性差，尤其难以有效代表某一批次内的物料信息，此外由于高原环境恶劣或工作环境粉尘大，人工皮带机取样方式的劳动强度大且危险性大；堆料场的破包抽检方式，同样依赖人工，而且为了增加抽检的有效代表性，往往多袋破包，不仅劳动强度大而且造成产品包装破损影响销售；这两种取样方法均存在依懒人工劳动，取样代表性差，劳动强度大，难以有效反馈和把控出厂产品质量等缺点。如何改善该现状，实现自动化采样已成为氯化钾工业普遍面临的问题。

目前，用于皮带机上固体颗粒的自动取样机主要有机械抓取式和刮板式。抓取式取样装置只能抓取粒径在一定范围的大颗粒物料，例如矿石类块状物料，氯化钾产品为细颗粒粉末状物料难以适合机械抓取，而且抓取式装置机械结构复杂，成本高，维修和粉尘防护困难；刮板式取样装置横跨安装在皮带机上，装置结构庞大，利用旋转刮板刮取皮带表面的物料，对于氯化钾取样化验而言不仅单次的取样量过多抛洒严重，而且取样量受到皮带机料量影响而不稳定，尤其当氯化钾生产淡季时皮带机上料量经常仅为薄薄一层时刮板式取样装置很难适用，而且降低刮板容易对皮带胶皮造成威胁。

综上，鉴于上述背景技术的缺陷，本实用新型提供一种用于氯化钾产品的自动取样装置。

实用新型内容

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于氯化钾产品的自动取样装置，包括气动采样单元、样品收集单元和控制系统；气动采样单元包括收料漏斗10、气力输送器1、不锈钢采样管道2、旋风分离器4；采样漏斗10伸入下料口8中，采集从下料口中往皮带机下落过程的物料；收料漏斗10为上下贯通的漏斗状结构；漏斗状结构中部通过三通管道结构与气力输送器1连通；样品收集单元包括旋转电机13，辐条形的圆台转盘6，多个套筒5、与套筒数量相同的收集桶11，每个收集桶11底部均设置有压力称重传感器12。

所述的自动取样装置，所述的气力输送器1水平布置并与下料口8垂直，出口端通过不锈钢采样管道2对接旋风分离器4的入料口；

所述的自动取样装置，所述的气力输送器1和与其连接的不锈钢采样管道2外壳包裹电加热带和保温层材料。

所述的自动取样装置，旋风分离器4壳体内壁抛光处理，出料口正对样品收集单元的收集桶11，从气流中分离出氯化钾细粉末颗粒沿壁面落至底部的收集桶11。

所述的自动取样装置，气动采样单元还包括防尘罩3，防尘罩3安装在旋风分离器4上部，设有观察门。

所述的自动取样装置，漏斗状结构上部开口较大，上部开口正对下料口8下料方向。

所述的自动取样装置，漏斗状结构上部开口直径80mm，底部管径直径32mm，

所述的自动取样装置，气动采样单元还包括光电开关传感器7，在不锈钢采样管道2的下方安装有光电开关传感器7，用于监测收集桶11是否放置在套筒5中。

所述的自动取样装置，收集桶11放置于套筒5中，套筒5均布在圆台转盘6上，套筒5沿着辐条轴方向开口，套筒5旋转至正对光电开关传感器7时，开口也正对光电开关传感器7。

所述的自动取样装置，套筒5的底部中心位置安装有压力称重传感器12，压力称重传感器12用于反馈收集桶11中所收集的料量信号。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型可避免堆料厂频繁的破包抽检方法造成的包装破损，而且减轻劳动强度，增强生产过程的安全性。

本实用新型安装在皮带机前端下料口位置，从下料口采集物料，避免皮带机上料量较少难以采集到样品的问题，安装和维护过程不影响皮带机运行，不对皮带机胶皮构成威胁，安全可靠。

本实用新型采用气动采样原理，结构简单、无复杂机械运动部件，运行稳定性高，安装和维护简便，安全性更强。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型前端采样结构示意图；

图3为本实用新型后端收料结构示意图。

1：气力输送器；2：不锈钢采样管道；3：防尘罩；4：旋风分离器；5：套筒；6：圆台转盘；7：光电开关传感器；8：下料口；9：皮带机；10：收料漏斗；11：收集桶；12：压力传感器；13：旋转电机；14：PLC控制单元；15：数据显示与信号传输单元。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行具体地描述。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

结合现场场地条件，实施例的结构示意图如图1所示，一种用于氯化钾产品的自动取样装置，包括气动采样单元、样品收集单元和控制系统，其中气动采样单元，用于从皮带机的前端下料口8中采集物料；样品收集单元用于氯化钾样品的储存和称重定量；控制系统用于气动采样单元和样品收集单元的控制，控制气动采样单元和样品收集单元按生产时间段或按照物料批次的自动采样和样品收集，以及控制数据信号的显示与传输。

气动采样装置包括收料漏斗10、气力输送器1、不锈钢采样管道2、防尘罩3、旋风分离器4；收料漏斗10为上下贯通的漏斗状结构，漏斗状结构上部开口较大，上部开口正对下料口8下料方向，采用聚四氟乙烯材料制作，上部开口直径80mm，底部管径直径32mm，漏斗状结构中部通过三通管道结构与气力输送器1连通；

如图2所示，所述的用于氯化钾产品的自动取样装置，安装于氯化钾干燥转筒后端的往包装车间转运的皮带机的下料口8位置，气动采样单元的采样漏斗10伸入下料口8中，采集从下料口中往皮带机下落过程的物料，所有的收料漏斗10为上下贯通，漏斗状结构，聚四氟乙烯材料，上部开口直径80mm，底部管径直径32mm，通过三通管道结构与气力输送器1连通。

所述的气动采样单元采用高流速不锈钢双头螺纹内径16mm的气力输送器1，由现场压缩空气源罐提供压缩空气，压缩空气的电磁阀由PLC控制单元14控制开关，气体压力为2-4MPa；气力输送器1水平布置并与下料口8垂直，出口端通过不锈钢采样管道2对接旋风分离器4的入料口；由于经过干燥转筒出来的氯化钾物料仍然具有一定的温度(50℃左右)，为了防止采样过程中的因为环境温度较低引起的物料冷却和板结，所述的气力输送器1和所连接的不锈钢采样管道2外壳包裹电加热带和保温层材料，设置恒温加热温度50℃，防止采样过程中的因为环境温度较低引起的物料冷却和板结；旋风分离器4壳体为不锈钢材料，内壁抛光处理，出料口正对样品收集单元的收集桶11，从气流中分离出氯化钾细粉末颗粒沿壁面落至底部的收集桶11；防尘罩3安装在旋风分离器4上部，设有观察门，方便检修、调试；在不锈钢采样管道2的下方安装有光电开关传感器7用于监测收集桶11是否放置在套筒5中；光电开关传感器7采用反射型红外光传感器，若收集桶11已经放置在套筒5中，光电开关传感器7被触发并发送允许采样信号给控制系统，控制系统才能按照预设置取样时间执行自动取样工作，否则(即收集桶11未放置在套筒5中)整套设备处于待机状态。

所述的用于氯化钾产品的自动取样装置，所述的样品收集单元包括旋转电机13，辐条形的圆台转盘6，多个(8个)套筒5、与套筒数量相同的(8个)收集桶11，每个收集桶11底部均设置有压力称重传感器12。如图3所示，其中收集桶11放置于套筒5中，收集桶11的内径100mm，高150mm；如图1中所示，套筒5均布在圆台转盘6上，各套筒5之间径向夹角为45°，套筒5沿着辐条轴方向开口，套筒5旋转至正对光电开关传感器7时，开口也正对光电开关传感器7，便于光电开关传感器7监测收集桶11，套筒5的内径为120mm，高120mm，套筒5的底部中心位置安装有压力称重传感器12，压力称重传感器12的称量范围为0-5kg，精度0.1％，与PLC控制单元14和显示与信号传输单元15对接，用于反馈收集桶11中所收集的料量信号，单个收集桶11中可允许的样品采集重量范围为0-2kg，当料量超过最大容量反馈PLC控制单元14控制气动采样单元停止采样。

所述的用于氯化钾产品的自动取样装置，所述的旋转电机13采用高精度伺服电机减速机，执行顺时针单方向旋转，每次旋转45°，具有大口径中空旋转平台，简洁的配线及配管，定位精准高，由PLC控制单元14控制，用于在当完成设定的采样周期或采样量后，准确驱动圆盘平台6旋转，实现顺次切换和准确定位收集桶11。

所述的用于氯化钾产品的自动取样装置，所述的收集桶11周期性切换控制有自动定时控制和定量控制两种模式：自动定时模式是设置固定取样周期，可设置1-3小时旋转1次(切换一次收集桶11)为一个取样周期，如此连续重复执行，由PLC控制单元14程序设定取样周期时间参数来控制旋转电机13工作；定量控制模式是选择对某一生产批次内或某一包装吨位重量内作为一个取样周期，通过预留在现场的手动按钮开关控制旋转电机13转动执行收集桶11的切换，以满足包装车间对每6吨重包装内的氯化钾产品在包装前进行不间断的采样；在执行旋转电机13旋转的过程中，控制系统控制气动采样单元暂停采样动作。

所述的用于氯化钾产品的自动取样装置，所述的控制系统包括PLC控制单元14和数据显示与信号传输单元15，控制系统位于旋转电机13下部，设有过载保护、过流保护、接地保护等完善的电气保护措施。其中PLC集成控制单元14用于执行对气力输送器1的进气电磁阀的直接控制，进而实现气动采样单元的单次采样持续时间为1-30秒可调、采样间隔时间为1-99分钟可调；数据显示与信号传输单元15采用TCP、IP通信方式实现PLC控制单元14与工厂中控系统的对接，可实现远程采料时间和频次的参数设置以及样品采集量的数字反馈；当装置完成设定的采样周期任务后，控制系统依次控制气动采样单元停止采样、启动旋转电机13切换收集桶11、进入下一个自动采样周期、发送取样完成信号给工厂中控系统或化验车间，通知化验部门收取收集桶11中的样品，并将收集桶11放回套筒5中。

综上所述，本实用新型系统运行可靠性高，有效使用后能够有效解决人工取样难以保障样品代表性并且避免频繁的破包抽检操作，能够采集用于的反馈产品质量的高代表性的样品，使得化验结果更加可靠，有效减低劳动力强度，提高安全性和质量管理效率。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于氯化钾产品的自动取样装置，其特征在于，包括气动采样单元、样品收集单元和控制系统；气动采样单元包括收料漏斗(10)、气力输送器(1)、不锈钢采样管道(2)、旋风分离器(4)；收料漏斗(10)伸入下料口(8)中，采集从下料口中往皮带机下落过程的物料；收料漏斗(10)为上下贯通的漏斗状结构；漏斗状结构中部通过三通管道结构与气力输送器(1)连通；样品收集单元包括旋转电机(13)，辐条形的圆台转盘(6)，多个套筒(5)、与套筒数量相同的收集桶(11)，每个收集桶(11)底部均设置有压力称重传感器(12)。

2.根据权利要求1所述的自动取样装置，其特征在于，所述气力输送器(1)水平布置并与下料口(8)垂直，出口端通过不锈钢采样管道(2)对接旋风分离器(4)的入料口。

3.根据权利要求1所述的自动取样装置，其特征在于，所述的气力输送器(1)和与其连接的不锈钢采样管道(2)外壳包裹电加热带和保温层材料。

4.根据权利要求1所述的自动取样装置，其特征在于，旋风分离器(4)的壳体内壁抛光处理，出料口正对样品收集单元的收集桶(11)，从气流中分离出氯化钾细粉末颗粒沿壁面落至底部的收集桶(11)。

5.根据权利要求1所述的自动取样装置，其特征在于，气动采样单元还包括防尘罩(3)，防尘罩(3)安装在旋风分离器(4)上部，设有观察门。

6.根据权利要求1所述的自动取样装置，其特征在于，漏斗状结构上部开口较大，上部开口正对下料口(8)下料方向。

7.根据权利要求6所述的自动取样装置，其特征在于，漏斗状结构上部开口直径80mm，底部管径直径32mm。

8.根据权利要求1所述的自动取样装置，其特征在于，气动采样单元还包括光电开关传感器(7)，在不锈钢采样管道(2)的下方安装有光电开关传感器(7)，用于监测收集桶(11)是否放置在套筒(5)中。

9.根据权利要求1所述的自动取样装置，其特征在于，收集桶(11)放置于套筒(5)中，套筒(5)均布在圆台转盘(6)上，套筒(5)沿着辐条轴方向开口，套筒(5)旋转至正对光电开关传感器(7)时，开口也正对光电开关传感器(7)。

10.根据权利要求1所述的自动取样装置，其特征在于，套筒(5)的底部中心位置安装有压力称重传感器(12)，压力称重传感器(12)用于反馈收集桶(11)中所收集的料量信号。

Images