CN215728212U - 一种自动化计量取样装置 - Google Patents

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余孟华
祁洪福
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Abstract

本实用新型涉及计量取样技术领域,具体涉及一种自动化计量取样装置,该自动化计量取样装置包括自动取样设备、自动开盖设备、自动加盖设备、传送线、取样瓶和反应釜,自动取样设备安装在反应釜上,传送线设置在自动取样设备的下方,以用于传送取样瓶,自动开盖设备和自动加盖设备依次固设在传送线上。在实际应用中,运用该自动化计量取样装置可全自动化的将样品从反应釜中取出,并在完成取样后传送至检测室中进行检测,具有操作简便、安全性高、节省成本、准确性高的优点。

Description

一种自动化计量取样装置
技术领域
本实用新型涉及计量取样技术领域,具体涉及一种自动化计量取样装置。
背景技术
磷酸铁锂是一种新型锂离子电池电极材料,具有放电容量大,价格低廉,无毒性,无污染等优点,目前世界各国正竞相为实现其产业化生产而努力。
磷酸铁锂的生产工艺有多种,如草酸亚铁、铁红、磷酸铁等工艺,但由于液相沉淀制备磷酸铁比例不稳定,粒度和纯度均难以控制,目前几乎所有的磷酸铁锂生产厂家都采用最新的磷酸铁工艺,该工艺的主要原材料有磷酸铁、碳酸锂、有机碳源及其他添加剂和水,主要工艺流程为:原材料、湿法混料、湿法研磨、喷雾干燥、烧结、粉碎过筛、混合包装。
磷酸铁锂正极材料生产属于粉体工程,其中,在研磨工序中,由于工业生产需要,规模化生产通常采用大规格反应釜进行研磨作业,研磨完的浆料会直接储存在反应釜中,但由于其粉体在反应釜中易沉淀,通常反应釜中会设置有搅拌装置以防止粉体沉淀,同时为了控制其研磨粒度,在研磨过程中需要时时刻刻测试其研磨粒度,而现有技术中的浆料采样方法具有极大的不便利性,具体如下:
1、取样时需要站在反应釜顶部开口处进行取样,不安全;
2、反应釜较大,取样使用的简易工具长柄勺通常有2m长,且不可伸缩,操作不便;
3、反应釜内有搅拌桨,长勺极易碰到搅拌桨,取样时极其危险;
4、由于搅拌不充分时,浆料容易沉淀,因此需要取不同深度的浆料测试粒度,以反映出浆料是否均匀,但在反应釜顶部由于视角不佳弄不清取样器的插入深度,进而反映不出不同深度浆料的粒径;
5、在需要测试其他性能指标(如粘度)时,需要浆料较多,目前使用的取样设备,例如长勺由于容积不够,需要多次进行取样装袋送检;
6、目前使用的取样设备的材质为不锈钢金属材质(由于正极材料对磁性物管控较严格,生产过程中,不允许出现易生锈金属),设备较重,不方便操作。
因此,亟需一种能解决上述问题的自动取样装置。
实用新型内容
本实用新型为解决上述背景说明中存在的问题,提供了一种自动化计量取样装置。
本实用新型的技术方案如下:
一种自动化计量取样装置,包括自动取样设备、自动开盖设备、自动加盖设备、传送线、取样瓶和反应釜;
所述自动取样设备安装在所述反应釜上,所述传送线设置在所述自动取样设备的下方,以用于传送所述取样瓶,所述自动开盖设备和所述自动加盖设备依次固设在所述传送线上。
优选地,所述自动取样设备包括计量罐,所述计量罐侧壁上设置有计量罐球阀,以用于样品的出料。
优选地,所述计量罐的底部设置有出料口,所述出料口位于所述传送线的上方,以用于给所述取样瓶放料。
优选地,所述计量罐的外侧壁上设置有目视刻线,以用于观察所述计量罐内的样品体积。
优选地,所述计量罐内设置有重量传感器和体积传感器,以分别用于测量样品的质量和体积。
优选地,所述自动取样设备还包括连通管和转接管,所述计量罐侧壁上设置有连通管口,所述连通管的一端与所述连通管口连通,另一端通过所述转接管与所述反应釜连通。
优选地,所述转接管的两端分别设置有第一开口和第二开口,所述第一开口与所述连通管连通,所述第二开口延伸至所述反应釜内。
优选地,所述连通管上以预设间隔设置有第一球阀和第二球阀。
优选地,所述反应釜内设置有搅拌辊,所述搅拌辊位于所述反应釜内的一端上安装有搅拌桨,贯穿所述反应釜的另一端安装在所述搅拌电机上,所述搅拌电机与变频器连接。
优选地,所述传送线包括定位机构,以用于所述取样瓶的定位。
根据上述技术方案,运用该自动化计量取样装置,在实际应用过程中,通过自动取样设备将样品从反应釜中取出,然后自动开盖设备将取样瓶的瓶盖打开,并在传送线的作用下将取样瓶送至自动取样设备的下方,自动取样设备将从反应釜中取出的样品置于取样瓶中,完成样品取样后,在传送带的作用下将取样瓶送至自动加盖设备处加盖,在加盖完成后,由传送线将取样瓶传送至检测室进行数据检测,具有操作简便、安全性高、节省成本、准确性高、智能化的优点。
附图说明
图1是自动化计量取样装置的结构示意图;
图2是自动化计量取样装置的自动取样设备的结构示意图。
附图标记说明
自动取样设备1;计量罐11;出料口12;计量罐球阀13;
连通管14;第一球阀15;第二球阀16;转接管17;
自动开盖设备2;传送线3;自动加盖设备4;取样瓶5;
反应釜6;搅拌电机7;搅拌辊8;搅拌桨9。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例,并不用于限制本实用新型实施例。
在本实用新型中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指如图1所示的自动化计量取样装置的上、下、左、右方向。
本实用新型提供了一种自动化计量取样装置,如图1、2所示,该自动化计量取样装置包括自动取样设备1、自动开盖设备2、自动加盖设备4、传送线3、取样瓶5和反应釜6;
所述自动取样设备1安装在所述反应釜6上,所述传送线3设置在所述自动取样设备1的下方,以用于传送所述取样瓶5,所述自动开盖设备2和所述自动加盖设备4依次固设在所述传送线3上。
根据上述技术方案,运用该自动化计量取样装置,在实际应用过程中,通过自动取样设备将样品从反应釜中取出,然后自动开盖设备将取样瓶的瓶盖打开,并在传送线的作用下将取样瓶送至自动取样设备的下方,自动取样设备将从反应釜中取出的样品置于取样瓶中,完成样品取样后,在传送带的作用下将取样瓶送至自动加盖设备处加盖,在加盖完成后,由传送线将取样瓶传送至检测室进行数据检测,具有操作简便、安全性高、节省成本、准确性高、智能化的优点。
根据一个优选的实施方式,所述自动取样设备1包括计量罐11,所述计量罐11的侧壁上设置有计量罐球阀13,以用于样品的出料。
进一步地,所述计量罐11的底部设置有出料口12,所述出料口12位于所述传送线3的上方,以用于给所述取样瓶5放料。
进一步地,所述计量罐11的外侧壁上设置有目视刻线,以用于观察所述计量罐11内的样品体积。
进一步地,所述计量罐11内设置有重量传感器和体积传感器,以分别用于测量样品的质量和体积。
在本实用新型实施例中,所述自动取样设备1的所述计量罐11贴近底部的侧壁上设置有所述计量罐球阀13,以用于样品的出料,其中,所述计量罐球阀13采用氧化锆和氧化钇材质,截面直径为15mm,开度为75±5%,且所述计量罐球阀13可在控制系统的控制自动开合,也可手动开合,进一步地,所述计量罐11的底部设置有出料口12,所述出料口12位于所述自动开盖设备2和自动加盖设备4之间的所述传送线3的上方,以用于所述取样瓶5的进料,进一步地,所述计量罐11为高精度耐腐蚀石英玻璃计量罐,其外侧壁上设置有有目视刻度线,以用于观察所述计量罐11内的样品体积,更优选地,所述计量罐11内设置有重量传感器和体积传感器,以分别用于准确地测量样品的质量和体积,进而保证所述取样瓶5内的样品质量和体积与预设值一致,且不会造成浪费。
根据一个优选实施方式,所述自动取样设备1还包括连通管14和转接管17,所述计量罐11侧壁上设置有连通管口,所述连通管14的一端与所述连通口连通,另一端通过所述转接管17与所述反应釜6连通。
进一步地,所述转接管17的两端分别设置有第一开口和第二开口,所述第一开口与所述连通管14连通,所述第二开口延伸至所述反应釜6内。
进一步地,所述连通管14上以预设间隔设置有第一球阀15和第二球阀16。其中,所述第一球阀15和第二球阀16的材质为氧化锆和氧化钇。
进一步地,所述反应釜6内设置有搅拌辊8,所述搅拌辊8位于所述反应釜6内的一端上安装有搅拌桨9,贯穿所述反应釜6的另一端安装在所述搅拌电机7上,所述搅拌电机7与变频器连接。
在本实用新型实施例中,所述自动取样设备1还包括连通管14,所述计量罐11上设置有连通管口,所述连通管14的一端与所述连通口连通,另一端与所述转接管17的第一开口连通,所述转接管17的第二开口延伸至所述反应釜6内,其中,为了保证取出的样品的能够反映不同深度样品的粒径,因此所述反应釜6外侧壁上的通孔应设置在合适的位置,示例性的,如贴近底部以保证经由所述转接管第二开口流出的样品能够反映不同深度样品的粒径,进一步地,所述连通管14上以预设间距设置有第一球阀15和第二球阀16,其中,所述第一球阀15和所述第二球阀16之间隔出的所述连通管15的一段为过渡管域,以使样品先由所述反应釜6进入过渡管域,再慢慢进入所述计量罐11内,从而保证进入所述计量罐11内的样品的质量和体积的准确性,且所述第一球阀15和所述第二球阀16可由控制系统自动开合,也可由手动开合,同时,所述连通管15和所述转接管均为HDPE纳米抗菌自洁管,进一步地,所述反应釜6内设置搅拌辊8,所述搅拌辊8位于所述反应釜6内的一端上安装有所述搅拌桨9,所述搅拌辊8贯穿所述反应釜6的另一端安装在所述搅拌电机7上,所述搅拌电机7与变频器连接,以用于取样时根据需要调整搅拌的速度,方便取样,其中,所述第一球阀15和所述第二球阀16的间隔设置可避免取样时在所述搅拌电机7的低速转动下,仍具有一定压力的样品从所述转接管17与所述反应釜6的通孔连接处直接进入所述自动取样设备1内,而将所述自动取样设备1的部件损坏,示例性的,不仅会对所述取样罐11造成损坏,还会由于短时间内样品进入速度过快、进入量过多,而影响取样的准确性。
根据一个优选的实施方式,所述传送线3包括定位机构,以用于所述取样瓶5的定位。
在本实用新型实施例中,所述传送线3的所述定位结构可选地为步进电机,以用于所述传送线3将所述取样瓶5传送定位,具体地,在控制系统的控制下,所述取样瓶5在所述传送线3的传送下可根据需要准确地在所述自动开盖设备2、所述自动加盖4、所述自动取样设备1的出料口和检测室处进行定位,进一步优选地,在上述各处定位点设置传感器,当所述取样瓶5到达上述位置时,传感器将定位信号发给控制系统,控制系统控制所述传送带3停止传送,从而实现准确定位。
本实用新型中,所述自动化计量取样装置的工作原理为:当需要取样时,首先在控制系统的显示屏上设定样品质量和/或体积以及取样时间2s,2秒后控制系统控制搅拌电机减小搅拌速度并自动打第一球阀15,样品(即浆料)从反应釜6经由转接管17进入连通管14的过渡管域内,关闭第一球阀15,间隔3秒后控制系统自动打开第二球阀16,样品慢慢流入高精度计量罐11内,计量罐11内样品的质量和/或体积的数值会逐渐变化,当控制系统的显示屏上的样品质量和/或体积数值达到设定数值后,控制系统自动关闭第二球阀16,其中,若一次取样样品的质量和/或体积没有达到设定值则重复上述步骤,直至达到设定值,然后自动开盖设备2将取样瓶5的瓶盖打开,传送线3将取样瓶5传送至计量罐11的出料口12的下方,然后间隔2秒后控制系统自动打开计量罐球阀13,样品流入取样瓶5内,待计量罐11内的样品完全进入取样瓶后3秒,传送线3将取样瓶5传送至自动加盖设备4处进行加盖,待加盖完成后传送线3将取样瓶5传送至检测室内进行数据检测分析,完成取样。其中,初始状态下,取样瓶5放置在自动开盖设备2处,以方便开盖,控制系统为PLC,以提高控制的稳定性和准确性。
本实用新型提供的自动化计量取样装置可全自动化的将样品从反应釜中取出,并在完成取样后传送至检测室中进行检测,具有操作简便、安全性高、节省成本、准确性高的优点。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型,为了避免不必要的重复,本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容,均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动化计量取样装置,其特征在于,所述自动化计量取样装置包括自动取样设备(1)、自动开盖设备(2)、自动加盖设备(4)、传送线(3)、取样瓶(5)和反应釜(6);
所述自动取样设备(1)安装在所述反应釜(6)上,所述传送线(3)设置在所述自动取样设备(1)的下方,以用于传送所述取样瓶(5),所述自动开盖设备(2)和所述自动加盖设备(4)依次固设在所述传送线(3)上。
2.根据权利要求1所述的自动化计量取样装置,其特征在于,所述自动取样设备(1)包括计量罐(11);
所述计量罐(11)的侧壁上设置有计量罐球阀(13),以用于样品的出料。
3.根据权利要求2所述的自动化计量取样装置,其特征在于,所述计量罐(11)的底部设置有出料口(12),所述出料口(12)位于所述传送线(3)的上方,以用于给所述取样瓶(5)放料。
4.根据权利要求2所述的自动化计量取样装置,其特征在于,所述计量罐(11)的外侧壁上设置有目视刻线,以用于观察所述计量罐(11)内的样品体积。
5.根据权利要求2所述的自动化计量取样装置,其特征在于,所述计量罐(11)内设置有重量传感器和体积传感器,以分别用于测量样品的质量和体积。
6.根据权利要求2所述的自动化计量取样装置,其特征在于,所述自动取样设备(1)还包括连通管(14)和转接管(17);
所述计量罐(11)侧壁上设置有连通管口,所述连通管(14)的一端与所述连通管口连通,另一端通过所述转接管(17)与所述反应釜(6)连通。
7.根据权利要求6所述的自动化计量取样装置,其特征在于,所述转接管(17)的两端分别设置有第一开口和第二开口,所述第一开口与所述连通管(14)连通,所述第二开口延伸至所述反应釜(6)内。
8.根据权利要求6所述的自动化计量取样装置,其特征在于,所述连通管(14)上以预设间隔设置有第一球阀(15)和第二球阀(16)。
9.根据权利要求1所述的自动化计量取样装置,其特征在于,所述反应釜(6)内设置有搅拌辊(8),所述搅拌辊(8)位于所述反应釜(6)内的一端上安装有搅拌桨(9),贯穿所述反应釜(6)的另一端安装在所述搅拌电机(7)上,所述搅拌电机(7)与变频器连接。
10.根据权利要求1所述的自动化计量取样装置,其特征在于,所述传送线(3)包括定位机构,以用于所述取样瓶(5)的定位。
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