CN211576861U - 一种多工位水分分析仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了多工位水分分析仪，包括烘干箱、柜体、电子秤、称量盘、支撑并带动称量盘旋转的称量盘旋转装置、带动称量盘旋转装置上下移动的升降装置，柜体与烘干箱下端连接，电子秤与称量盘配合，称量盘旋转装置与升降装置上部连接，电子秤、称量盘旋转装置、升降装置设于柜体内，升降装置设于柜体的底部，所述称量盘包括上层称量盘、下层称量盘两层，所述旋转装置包括上层称量盘旋转机构、下层称量盘旋转机构，上层称量盘与上层称量盘旋转机构配合，下层称量盘与下层称量盘旋转机构配合。本实用新型检测效率高，降低了检测工作成本，保证实验数据准确、可靠，同时避免了频繁升降对电子秤造成的损坏，节省了更换电子秤的成本。

Description

一种多工位水分分析仪

技术领域

本实用新型涉及水分分析仪技术领域，尤其涉及一种多工位水分分析仪。

背景技术

目前，冶金、钢铁、煤、焦化等部门和实验室进行试样水分测定分析通常采用传统的单一试样加热再手工称重测定的方法，存在着操作繁琐、测定份数少、加热效率低、烘干时间难以把握、无法对水分测定全过程进行动态科学分析等不足。虽然现有技术中也有采用一次可以测量多个的水份分析仪，但是也存在着水份分析仪，一次测量测定份数少、称量样数少的问题。本实用新型一次可称量15个样品，解决一次性称量样品少问题。

实用新型内容

本实用新型就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种更多工位的水分分析仪，解决了一次性称量样数少问题，检测效率高，降低了检测工作成本，保证实验数据准确、可靠。通过将升降装置与旋转装置连接，实现了扇形浅盘的升降，解决了现有电子秤频繁升降导致的测量精度低、误差大的问题，提高了测量精度，同时避免了频繁升降对电子秤造成的损坏，节省了更换电子秤的成本。

本实用新型解决技术问题的技术方案是：

一种多工位水分分析仪，包括烘干箱、柜体、电子秤、称量盘，还包括支撑并带动称量盘旋转的称量盘旋转装置、带动称量盘旋转装置上下移动的升降装置，所述柜体与烘干箱下端连接，所述电子秤与称量盘配合，称量盘旋转装置与升降装置上部连接，所述电子秤、称量盘旋转装置、升降装置设于柜体内，升降装置设于柜体的底部，所述称量盘包括上层称量盘、下层称量盘两层，所述旋转装置包括上层称量盘旋转机构、下层称量盘旋转机构，上层称量盘与上层称量盘旋转机构配合，下层称量盘与下层称量盘旋转机构配合。

所述称量盘为扇形浅盘，每层称量盘分别设有八个，每个扇形浅盘相互独立，并在其中的一个下层扇形浅盘上焊有上层盘称量三脚架。

所述上层称量盘旋转机构包括上层旋转电机减速机、上层转动轴、上层旋转托架；

下层称量盘旋转机构下层旋电机减速机、齿轮套筒、齿轮轴、下层旋转托架，齿轮轴的下端部与下层旋转电机减速机连接，齿轮套筒采用在套筒的外圆柱面设有齿轮的结构，齿轮套筒下部与齿轮轴配合、上部与下层旋转托架连接，下层扇形浅盘与下层旋转托架连接，下层扇形浅盘沿齿轮套筒的旋转中心均匀放置在下层旋转托架上；

上层转动轴贯穿齿轮套筒的轴向内孔，上层转动轴的下端部与上层旋转电机减速机连接、上端部与上层旋转托架连接，所述扇形浅盘与上层旋转托架连接，上层扇形浅盘沿上层转动轴的旋转中心均匀放置在上层旋转托架上；

上层旋转托架、下层旋转托架位于烘干箱内。

所述齿轮套筒的下部安装下层定位盘，齿轮轴的下部安装上层定位盘，实现对转动角度进行定位。

所述升降装置包括升降电机减速机、滚珠丝杠、旋转减速机安装座、支撑柱一、支撑柱二、滑轨、滑块、升降托架，所述支撑柱一、支撑柱二设于柜体内，所述滚珠丝杠的上部通过上丝杠支座组件与支撑柱一连接，滚珠丝杠的下部通过下丝杠支座组件与支撑柱一连接，滚珠丝杠的下端通过联轴器与升降电机减速机连接，所述滑轨分别与支撑柱一、支撑柱二连接，所述滑轨设于上丝杠支座组件与下丝杠支座组件之间，所述滑轨的数量为四道，所述旋转减速机安装座的下端设有连接块，连接块上设有与滚珠丝杠相配合的丝母，所述连接块的两端与滑块连接，所述连接块与升降托架连接，所述滑块与滑轨配合，所述上层旋转减速机电机、下层旋转减速机电机与旋转减速机安装座连接。

还包括温度控制器、控制器及数据处理装置，所述控制器及数据处理装置分别与称量盘旋转装置、升降装置、电子秤、温度控制器电连接，温度控制器、控制器及数据处理装置设于柜体内。

所述控制器及数据处理装置包括计算机、PLC控制器，所述柜体上设有触摸屏、声光报警器、复位按钮、急停按钮，声光报警器、复位按钮、急停按钮都与控制器连接。

所述烘干箱为恒温圆盘状空气干燥箱，烘干箱底座的底部设有鼓风装置，烘干箱的上部设有保温罩，下部设有保温底板，烘干箱底部设有通孔，所述烘干箱的内侧底部设有加热管支架，加热管支架上安装电加热管，所述温度控制器与加热管电连接。

所述控制器及数据处理装置的下端设有脚轮和水平调节地脚。

所述电子秤的上平面设有橡胶缓冲垫，三脚架装于缓冲垫上，三脚架上端穿过通孔。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型通过一个电子秤、一个控制器及数据处理装置能实现15 个试样称量、烘干，并实现数据处理，分析确定电子秤的初始数据及即时数据，计算出煤中全水分析并输出相关数据和图表，让测量结果形象直观的展现出来，减少了操作者的工作量，减少了在统计过程中产生的误差，确保了数据的准确性。本实用新型一次可做15个样品，提高了检测效率，解决了现有烘干箱一次所做样品少的问题。

2.本实用新型通过将升降装置与旋转装置连接，实现了扇形浅盘的升降，解决了现有电子秤频繁升降导致的测量精度低、误差大的问题，提高了测量精度，实现了对样品中水分含量的精确分析，提高了实验数据的可靠性，同时避免了频繁升降对电子秤造成的损坏，节省了更换电子秤的成本。

3.本实用新型通过滚珠丝杠与滑轨来实现上下升降过程，通过控制器及数据处理装置进行调节，移动过程中调节精度高，避免了与电子秤硬性接触和过度接触，保证了测量的准确性与可靠性。

4.本实用新型在控制器及数据处理装置的下端设有脚轮和水平调节地脚，脚轮便于整个装置的移动，水平调节地脚能够对整个装置进行调平，保证装置的水平放置，从而保证测量精度，避免测量误差。

5.通过在柜体上设有声光报警器，声光报警器与计算机连接，能够及时提示设备运行是否正常，避免和减少安全生产事故的发生。

6.通过在控制器及数据处理装置的下端设有脚轮和水平调节地脚，脚轮便于整个装置的移动，水平调节地脚能够对整个装置进行调平，保证装置的水平放置，从而保证测量精度，避免测量误差。

7.由于烘干箱底座的底部设有鼓风装置所述鼓风装置为轴流风机，能实对干燥箱内部进行换气，烘干箱的上部设有保温罩，下部设有保温底板，能保证内部温度，提高加热速度。

8.烘干箱底部设有通孔，电子秤的上平面设有橡胶缓冲垫，三脚架装于缓冲垫上，三脚架由不锈钢管制成，橡胶缓冲垫对电子秤具有隔热和对三脚架有固定作用，三脚架上端穿过通孔，当升降装置处于上限位时位于下层旋转托架的扇形浅盘的中央位置及与扇形浅盘下平面不接触，三脚架不与烘干箱底座接触，保证测量的准确性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的竖剖结构示意图；

图3为本实用新型的横剖结构示意图。

图中，1-上层托架；2-三脚架1；3-加热管支架；4-电子天平；5-烘干箱底座；6-连接块；7-联轴器；8-升降运动托架；9-齿轮轴；10-滑轨；11- 机架；12-下层旋转电机减速机；13-上层旋转电机减速机；14-旋转减速机安装底座；15-下层托架；16-烘干箱；17-升降减速机；18-升降电机；19- 滑块；20-脚轮；21-水平调节地脚；22-控制柜；23-滚珠丝杠；24-通孔；25-方法兰支座组件；26-圆法兰支座组件；27-柜体；28-浅盘；29-控制器及数据处理装置；30-温控器；31-齿轮套筒；32-上层旋转轴；33-下层定位盘；34-支撑柱1；35-支撑住2；36-上层称量三脚架；37-上层定位盘；

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1-3所示，一种多工位水分分析仪，包括烘干箱16、柜体27、温度控制器30、电子秤4、称量盘、支撑并带动称量盘旋转的称量盘旋转装置、带动称量盘旋转装置上下移动的升降装置、控制器及数据处理装置29，所述柜体27与烘干箱16下端连接，所述电子秤4与称量盘配合，称量盘采用扇形浅盘28，所述控制器及数据处理装置29分别与称量盘旋转装置、升降装置、电子秤16、温度控制器30电连接，称量盘旋转装置与升降装置上部连接，所述电子秤4、温度控制器30、称量盘旋转装置、升降装置、控制器及数据处理装置29设于柜体27内，升降装置设于柜体27的底部，通过升降装置来实现对称量盘旋转装置的升降，旋转装置来实现对称量盘即扇形浅盘28的转动，从而实现对每个扇形浅盘28的测量，同时升降装置处于上限位置且为停止状态时，称量盘旋转装置才能转动；称量盘旋转装置为停止状态且浅盘28处于三脚架2正上方时(确保升降装置下降时，下层托架15不会压到三脚架2上)，升降装置才能动作，所述称量盘包括上层称量盘、下层称量盘两层，所述旋转装置包括上层称量盘旋转机构、下层称量盘旋转机构，上层称量盘与上层称量盘旋转机构配合，下层称量盘与下层称量盘旋转机构配合。

每层称量盘即扇形浅盘28分别设有8个，每个扇形浅盘28相互独立，并在其中的一个下层扇形浅盘28上焊有上层盘称量三脚架36。

所述上层称量盘旋转机构包括上层旋转电机减速机13、上层转动轴32、上层旋转托架1；

下层称量盘旋转机构下层旋电机减速机12、齿轮套筒31、齿轮轴9、下层旋转托架15，齿轮轴9的下端部与下层旋转电机减速机12连接，

齿轮套筒31采用在套筒的外圆柱面设有齿轮的结构，齿轮套筒31下部与齿轮轴9配合、上部与下层旋转托架15连接，下层扇形浅盘28与下层旋转托架15连接，下层扇形浅盘28沿齿轮套筒31的旋转中心均匀放置在下层旋转托架15上；

上层转动轴32贯穿齿轮套筒31的轴向内孔，上层转动轴32的下端部与上层旋转电机减速机13连接、上端部与上层旋转托架1连接，所述扇形浅盘28与上层旋转托架1连接，上层扇形浅盘28沿上层转动轴32的旋转中心均匀放置在上层旋转托架1上；

上层旋转托架1、下层旋转托架15位于烘干箱16内。

所述齿轮套筒31的下部安装下层定位盘33，齿轮轴32的下部安装上层定位盘37，实现对转动角度进行定位。

所述烘干箱16的内侧底部设有加热管支架3，加热管支架3上安装电加热管，所述温度控制器30与加热管电连接。通过控制器及数据处理装置 29分别与升降装置14、上层旋转装置13、下层旋转装置12、电子秤16、温度控制器30、加热管电连接，控制器及数据处理装置29实现对天平、限位、驱动元件的控制及实现数据处理，完成各个试样的全水分测定，将电子秤16获取称量信号输入控制器及数据处理装置29，由控制器及数据处理装置29分析确定电子秤4的初始数据及即时数据，并确定烘干是否完成，计算出煤中全水分析，输出相关数据和图表。

所述升降装置包括升降电机减速机17、滚珠丝杠23、旋转减速机安装座14、支撑柱一34、支撑柱二35、滑轨10、滑块19、升降托架8，所述支撑柱一34、支撑柱二35设于柜体27内，所述滚珠丝杠23的上部通过上丝杠支座组件25与支撑柱一34连接，滚珠丝杠23的下部通过下丝杠支座组件26与支撑柱一34连接，滚珠丝杠23的下端通过联轴器7与升降电机减速机17连接，丝杠支座组件25可以采用方法兰支座结构，下丝杠支座组件26可以采用圆法兰支座结构，所述滑轨10分别与支撑柱一34、支撑柱二35连接，所述滑轨10设于上丝杠支座组件25与下丝杠支座组件26 之间，所述滑轨10的数量为四道，所述旋转减速机安装座14的下端设有连接块6，连接块6上设有与滚珠丝杠23相配合的丝母，所述连接块6的两端与滑块19连接，所述连接块6与升降托架8连接，所述滑块19与滑轨10配合，所述上层旋转减速机电机13、下层旋转减速机电机12与旋转减速机安装座14连接。

所述控制器及数据处理装置29包括计算机、控制器，所述柜体27上设有声光报警器，声光报警器与计算机连接，提示设备运行是否正常。

所述控制器及数据处理装置27的下端设有脚轮20和水平调节地脚21，脚轮20便于整个装置的移动，水平调节地脚21能够对整个装置进行调平，保证装置的水平放置，从而保证测量精度，避免测量误差。

所述烘干箱16为恒温圆盘状空气干燥箱，烘干箱底座5的底部设有鼓风装置所述鼓风装置为轴流风机，能实对干燥箱内部进行换气，烘干箱16 的上部设有保温罩，下部设有保温底板，能保证内部温度，提高加热速度，烘干箱1底部设有通孔24。

所述电子秤4的上平面设有橡胶缓冲垫，三脚架2装于缓冲垫上，三脚架2由不锈钢管制成，橡胶缓冲垫对电子秤4具有隔热和对三脚架2有固定作用，三脚架2上端穿过通孔24，且当升降装置14处于上限位时位于下层旋转托架15的扇形浅盘28的中央位置及与扇形浅盘下平面不接触，三脚架2不与烘干箱底座5接触，保证测量的准确性。当称量上层盘时，上层称量三脚架36旋转到三角架2的正上方，上层旋转托架1和下层旋转托架15位置重叠后实现对上层浅盘28的称量。

所述控制器及数据处理装置29包括计算机、西门子PLC控制器，所述柜体上设有触摸屏、声光报警器、复位按钮、急停按钮。声光报警器、复位按钮、急停按钮都与控制器连接。控制器采用西门子smart200 PLC控制器。

所述电子秤4为量程3.2kg，精度0.01g的工业天平，设有RS232输出口，与西门子smart200 PLC连接。

所述扇形浅盘28由铝皮或不锈钢制成，其容量为500g。

所述电子秤4为量程3.2kg，精度0.01g的工业天平，设有RS232输出口，与西门子smart200 PLC连接。

该实用新型的原理是，

1、放置空的扇形浅盘28，烘干箱1预热到所需温度(0--300℃可调)。

2、称取空的扇形浅盘28的重量，当确定用第X号扇形浅盘检测时，在触摸屏上按X号键，上层旋转托架1或下层旋转托架15将X号位扇形浅盘转至烘干箱16箱门处停止，启动升降装置的升降电机18，使整个装置(包含16个扇形浅盘、上层旋转托架1、下层旋转托架15、旋转减速机安装座 14、上层旋转减速机电机12、下层旋转减速机13等)下降，下降到位9秒后，计算机记录第X号位空盘重量，并自动升起到位。

3、称取初始质量(湿煤称重)，打开烘干箱16箱门人工取出第X号位浅盘，将物料500g左右装入扇形浅盘28中并摊平，放入烘干箱第X号位，按称量键，升降装置的升降电机18带动整个升降装置下降，下降到位 9秒后，计算机记录第X号位有料重量，并自动升起到位称取湿煤质量。如需使用Y号位盘，按第Y号键，则重复上述动作，直至15个工作位置全部装湿煤烘干。当称量上层重时，下层托架15自动旋转到上层盘称量三脚架 36位置处，按触摸屏称重按钮，完成称量动作。

4、烘干称量过程，烘干箱恒温172--177℃。烘干箱16内各扇形浅盘随上层旋转托架1和下层旋转托架15转动，当盘中有湿煤的扇形浅盘28 转至电子秤4上方时，上层旋转托架1和下层旋转托架15停止，启动升降装置使扇形浅盘28等整个装置下降，称取即时重量，计算机记录数据，升降装置回位后旋转装置启动，使上层旋转托架1和下层旋转托架15继续转动，待下一个湿煤的扇形浅盘转至电子秤4上方时，重复上述动作。循环往复直至该盘质量恒定(按国标判定)则不再称量该盘。

a、在自动烘干过程中每个有湿煤的扇形浅盘转至浅盘托架2上方时就称量一次重量，由计算机记录，并作出各盘中试样的质量-时间曲线，直至试样烘干完成。

b、各工作位置三种工作状态：旋转、烘干、完成。

当第X号位为等待状态时，按第X号键，旋转装置将第X号扇形浅盘盘转至烘干箱箱门处，重复以上工作流程2、3、4。

c、当第X号扇形浅盘为完成状态时，按第X号键，旋转装置将第X号位盘转至箱门处，人工开启箱门并取出干燥试样，放入新的空扇形浅盘。如需放入新湿煤(新试样)，则按称重键，称取新空盘重，此后重复以上工作流程步骤2、3、4。

5、称量频率估算，升降装置下降6秒，稳定称量9秒，升降装置上升 6秒，一个工位旋转角度45度10秒，每个工位总时间31秒，当15个扇形浅盘都有试样时7.75分钟循环一个周期。

虽然本实用新型已示出和描述了本实用新型实施例，对本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，都属于本实用新型的上述权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多工位水分分析仪，包括烘干箱、柜体、电子秤、称量盘，其特征是，还包括支撑并带动称量盘旋转的称量盘旋转装置、带动称量盘旋转装置上下移动的升降装置，所述柜体与烘干箱下端连接，所述电子秤与称量盘配合，称量盘旋转装置与升降装置上部连接，所述电子秤、称量盘旋转装置、升降装置设于柜体内，升降装置设于柜体的底部，所述称量盘包括上层称量盘、下层称量盘两层，所述旋转装置包括上层称量盘旋转机构、下层称量盘旋转机构，上层称量盘与上层称量盘旋转机构配合，下层称量盘与下层称量盘旋转机构配合。

2.如权利要求1所述的一种多工位水分分析仪，其特征是，称量盘为扇形浅盘，每层称量盘分别设有八个，每个扇形浅盘相互独立，并在其中的一个下层扇形浅盘上焊有上层盘称量三脚架。

3.如权利要求1所述的一种多工位水分分析仪，其特征是，所述上层称量盘旋转机构包括上层旋转电机减速机、上层转动轴、上层旋转托架；

下层称量盘旋转机构下层旋电机减速机、齿轮套筒、齿轮轴、下层旋转托架，齿轮轴的下端部与下层旋转电机减速机连接，齿轮套筒采用在套筒的外圆柱面设有齿轮的结构，齿轮套筒下部与齿轮轴配合、上部与下层旋转托架连接，下层扇形浅盘与下层旋转托架连接，下层扇形浅盘沿齿轮套筒的旋转中心均匀放置在下层旋转托架上；

上层转动轴贯穿齿轮套筒的轴向内孔，上层转动轴的下端部与上层旋转电机减速机连接、上端部与上层旋转托架连接，所述扇形浅盘与上层旋转托架连接，上层扇形浅盘沿上层转动轴的旋转中心均匀放置在上层旋转托架上；

上层旋转托架、下层旋转托架位于烘干箱内。

4.如权利要求3所述的一种多工位水分分析仪，其特征是，所述齿轮套筒的下部安装下层定位盘，齿轮轴的下部安装上层定位盘，实现对转动角度进行定位。

5.如权利要求3所述的一种多工位水分分析仪，其特征是，所述升降装置包括升降电机减速机、滚珠丝杠、旋转减速机安装座、支撑柱一、支撑柱二、滑轨、滑块、升降托架，所述支撑柱一、支撑柱二设于柜体内，所述滚珠丝杠的上部通过上丝杠支座组件与支撑柱一连接，滚珠丝杠的下部通过下丝杠支座组件与支撑柱一连接，滚珠丝杠的下端通过联轴器与升降电机减速机连接，所述滑轨分别与支撑柱一、支撑柱二连接，所述滑轨设于上丝杠支座组件与下丝杠支座组件之间，所述滑轨的数量为四道，所述旋转减速机安装座的下端设有连接块，连接块上设有与滚珠丝杠相配合的丝母，所述连接块的两端与滑块连接，所述连接块与升降托架连接，所述滑块与滑轨配合，所述上层旋转减速机电机、下层旋转减速机电机与旋转减速机安装座连接。

6.如权利要求1-5任意一项所述的一种多工位水分分析仪，其特征是，还包括温度控制器、控制器及数据处理装置，所述控制器及数据处理装置分别与称量盘旋转装置、升降装置、电子秤、温度控制器电连接，温度控制器、控制器及数据处理装置设于柜体内。

7.如权利要求6所述的一种多工位水分分析仪，其特征是，所述控制器及数据处理装置包括计算机、PLC控制器，所述柜体上设有触摸屏、声光报警器、复位按钮、急停按钮，声光报警器、复位按钮、急停按钮都与控制器连接。

8.如权利要求6所述的一种多工位水分分析仪，其特征是，所述烘干箱为恒温圆盘状空气干燥箱，烘干箱底座的底部设有鼓风装置，烘干箱的上部设有保温罩，下部设有保温底板，烘干箱底部设有通孔，所述烘干箱的内侧底部设有加热管支架，加热管支架上安装电加热管，所述温度控制器与加热管电连接。

9.如权利要求1所述的一种多工位水分分析仪，其特征是，所述柜体的下端设有脚轮和水平调节地脚。

10.如权利要求2所述的一种多工位水分分析仪，其特征是，所述电子秤的上平面设有橡胶缓冲垫，三脚架装于缓冲垫上，三脚架上端穿过通孔。

Images