CN220120712U - 一种新型熔铝工艺化学成分在线检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于化学成分检测技术领域，尤其是一种新型熔铝工艺化学成分在线检测装置，针对背景技术提出的问题，现提出以下方案，包括升降机构、调节机构和取样机构，升降机构包括底座和底座顶部设置的升降组件，调节机构包括升降组件上设置的限位组件和升降组件一侧设置的支撑组件，取样机构包括支撑组件一侧设置的检测组件和检测组件底部设置的取样管。本实用新型可实现全自动化在线实验室，实时在线多元素追踪，大大减少了采样需求，可实现提升回收效率，实现宏观了解动态熔融金属和控制关键工艺材料以及副产品，可实现提高生产效率，更多有效工时和实时反馈，可实现智能化质量保证，不间断的数据记录可为整个生产过程提供可追溯性。

Description

一种新型熔铝工艺化学成分在线检测装置

技术领域

本实用新型涉及化学成分检测技术领域，尤其涉及一种新型熔铝工艺化学成分在线检测装置。

背景技术

随着我国经济的持续快速发展,金属铝的用量越来越大,铝的产能、产量也不断扩大，对于铝及铝合金加工产品及其坯料内化学成分控制的要求逐渐提升。化学成分的控制直接影响以压力加工方法生产的铝及铝合金加工产品(板、带、箔、管、棒、型、线和锻件)及其所用的铸锭和坯料质量。

例如牌号3000的产品，需要对硅(Si)、铁(Fe)、铜(Cu)、猛(Mn)、镁(Mg)、铬(Cr)、镍(Ni)、锌(Zn)、钛(Ti)、铅(Pb)、锆(Zr)、钒(V)等微量元素检测并控制，伴随我国经济的快速发展，铝的用量也在逐年增加，但我国铝土资源较为紧张，为了满足国内铝消费的需求，需对铝加工行业加大投入力度，这就为国内的铝业提供了相当大的发展机遇，但同时也需要重视和加强铝业的管理和科技投入，可以很大程度上缓解我国铝行业的可持续发展和节能减排的问题，随着工业4.0智能化产线的发展，智能化在线检测未来将在铝行业化学成分控制工艺过程中起到重要角色。存在以下缺陷或不足：

1、常规检测手段为电直数发射光谱分析方法，需要现场人工取样并送到实验室等待检测得到成分数据，需要人工量大并且检测耗时较长；

2、无法实现实时在线检测，进而导致检测分析的结果不准确，降低了熔铝工艺化学成分检测装置的实用性。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种新型熔铝工艺化学成分在线检测装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种新型熔铝工艺化学成分在线检测装置，包括升降机构、调节机构和取样机构；

升降机构：所述升降机构包括底座和底座顶部设置的升降组件；

调节机构：所述调节机构包括升降组件上设置的限位组件和升降组件一侧设置的支撑组件；

取样机构：所述取样机构包括支撑组件一侧设置的检测组件和检测组件底部设置的取样管。

作为本实用新型再进一步的方案：所述升降组件包括底座顶部设置的支撑杆、支撑杆一侧设置的导向杆、导向杆顶部设置升降电机、升降电机输出轴连接的丝杆和丝杆上套设的移动块，且导向杆为中空结构，升降电机输出轴贯穿导向杆顶部连接丝杆。

作为本实用新型再进一步的方案：所述限位组件包括导向杆一侧开设的滑槽和移动块一侧设置升降板，且滑槽内等距离设置有限位开关，升降板滑动连接于滑槽内。

作为本实用新型再进一步的方案：所述支撑组件包括控制单元、控制单元内铰接的支撑悬臂和控制单元上设置的调节把手，且支撑悬臂一端设置有连接座，连接座一侧通过螺栓固定连接有安装板。

作为本实用新型再进一步的方案：所述检测组件包括安装板一侧设置的安装盒、安装盒内设置有镜片组、镜片组一侧设置有冷却降温单元、镜片组上方设置有激光器、安装盒顶部设置有气体流量压力控制单元和气体流量压力控制单元顶部设置的光谱仪，且镜片组为光学路径及等离子信号收集镜片组，激光器为激发脉冲激光器。

作为本实用新型再进一步的方案：所述安装盒一侧设置有PLC控制器，且PLC控制器连接各单元。

作为本实用新型再进一步的方案：所述限位开关为耐高温欧姆龙感应式接近开关，且限位开关安装位置可调。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种新型熔铝工艺化学成分在线检测装置，具备以下有益效果：

本设计的一种新型熔铝工艺化学成分在线检测装置，通过设置有升降机构，避免人工取样安全隐患，实现无人化工作，减少了人工的参与程度，降低了生产成本；

本设计的一种新型熔铝工艺化学成分在线检测装置，通过设置有取样机构，可实现全自动化在线实验室，实时在线多元素追踪，大大减少了采样需求，可实现提升回收效率，实现宏观了解动态熔融金属和控制关键工艺材料以及副产品，可实现提高生产效率，实时在线检测无需等待实验室结果，更多有效工时和实时反馈，可实现智能化质量保证，不间断的数据记录可为整个生产过程提供可追溯性。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本实用新型结构简单，操作方便。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种新型熔铝工艺化学成分在线检测装置的整体结构不同工位状态侧视剖视图；

图2为本实用新型提出的一种新型熔铝工艺化学成分在线检测装置的升降机构主视图；

图3为本实用新型提出的一种新型熔铝工艺化学成分在线检测装置的调节机构仰视图；

图4为本实用新型提出的一种新型熔铝工艺化学成分在线检测装置的支撑悬臂放大图。

图中：1、升降机构；2、调节机构；3、取样机构；11、底座；12、支撑杆；13、导向杆；14、升降电机；15、丝杆；16、移动块；21、滑槽；22、升降板；23、限位开关；24、控制单元；25、支撑悬臂；26、调节把手；27、连接座；28、安装板；31、取样管；32、安装盒；33、镜片组；34、冷却降温单元；35、激光器；36、气体流量压力控制单元；37、光谱仪；38、PLC控制器。

实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1，参照图1-4，一种新型熔铝工艺化学成分在线检测装置，包括升降机构1、调节机构2和取样机构3；

升降机构1：升降机构1包括底座11和底座11顶部设置的升降组件；

升降组件包括底座11顶部设置的支撑杆12、支撑杆12一侧设置的导向杆13、导向杆13顶部设置升降电机14、升降电机14输出轴连接的丝杆15和丝杆15上套设的移动块16，导向杆13为中空结构，升降电机14输出轴贯穿导向杆13顶部连接丝杆15；

升降电机14行程1600mm,升降速度40mm/s，圆周方向旋转180°，并有锁紧功能，通过升降电机14带动丝杆15转动，使得移动块16沿丝杆15移动，实现对装置高度位置的调节，满足实际需要，同时避免人工取样安全隐患，实现无人化工作。

实施例2，参照图1-4，本实施例是在实施例1的基础上进行优化，具体是：

调节机构2：调节机构2包括升降组件上设置的限位组件和升降组件一侧设置的支撑组件；

限位组件包括导向杆13一侧开设的滑槽21和移动块16一侧设置升降板22，滑槽21内等距离设置有限位开关23，升降板22滑动连接于滑槽21内；

限位开关23为耐高温欧姆龙感应式接近开关，限位开关23安装位置可调；

支撑组件包括控制单元24、控制单元24内铰接的支撑悬臂25和控制单元24上设置的调节把手26，支撑悬臂25一端设置有连接座27，连接座27一侧通过螺栓固定连接有安装板28；

通过限位开关23对升降板22进行限位控制，通过控制单元24控制支撑悬臂25的状态，可实现等待位、检修位及工作位的切换，精度可控制，操作简便，高效快捷。

实施例3，参照图1-4，本实施例是在实施例1的基础上进行优化，具体是：

取样机构3：取样机构3包括支撑组件一侧设置的检测组件和检测组件底部设置的取样管31；

检测组件包括安装板28一侧设置的安装盒32、安装盒32内设置有镜片组33、镜片组33一侧设置有冷却降温单元34、镜片组33上方设置有激光器35、安装盒32顶部设置有气体流量压力控制单元36和气体流量压力控制单元36顶部设置的光谱仪37，镜片组33为光学路径及等离子信号收集镜片组，激光器35为激发脉冲激光器；

安装盒32一侧设置有PLC控制器38，PLC控制器38连接各单元；

通过设置有激光器35，依靠定量可控的激光激发金属溶液表面，使其气化并进行光谱检测，通过镜片组33可将激光定向导入到金属溶液表面，并通过光学镜片对气化后的金属气氛进行收集，输送至光谱仪系统，通过光谱仪37可对现有所有金属成分进行光学分析，通过系统自定义的各金属成分实现在线实时检测并监控金属元素的变化，通过设置有气体流量压力控制单元36，在激光脉冲时，由于镜片组33时刻处于高温环境中，必须通过可靠的压缩气体对其进行实时冷却，以保障精密仪器在高温环境下的稳定运行，通过设置有冷却降温单元34，主要作用于激光脉冲单元、收集镜片组及气冷却管路。设置有温度保护功能，当检测到环境温度超过设定温度时，可自动调整气体流量，以保护内部设施，通过设置有PLC控制器38，可实时给与各子单元信息反馈与控制，检测系统运行状态。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新型熔铝工艺化学成分在线检测装置，包括升降机构（1）、调节机构（2）和取样机构（3），其特征在于，升降机构（1）：所述升降机构（1）包括底座（11）和底座（11）顶部设置的升降组件；

调节机构（2）：所述调节机构（2）包括升降组件上设置的限位组件和升降组件一侧设置的支撑组件；

取样机构（3）：所述取样机构（3）包括支撑组件一侧设置的检测组件和检测组件底部设置的取样管（31）。

2.根据权利要求1所述的一种新型熔铝工艺化学成分在线检测装置，其特征在于，所述升降组件包括底座（11）顶部设置的支撑杆（12）、支撑杆（12）一侧设置的导向杆（13）、导向杆（13）顶部设置升降电机（14）、升降电机（14）输出轴连接的丝杆（15）和丝杆（15）上套设的移动块（16），且导向杆（13）为中空结构，升降电机（14）输出轴贯穿导向杆（13）顶部连接丝杆（15）。

3.根据权利要求1所述的一种新型熔铝工艺化学成分在线检测装置，其特征在于，所述限位组件包括导向杆（13）一侧开设的滑槽（21）和移动块（16）一侧设置升降板（22），且滑槽（21）内等距离设置有限位开关（23），升降板（22）滑动连接于滑槽（21）内。

4.根据权利要求1所述的一种新型熔铝工艺化学成分在线检测装置，其特征在于，所述支撑组件包括控制单元（24）、控制单元（24）内铰接的支撑悬臂（25）和控制单元（24）上设置的调节把手（26），且支撑悬臂（25）一端设置有连接座（27），连接座（27）一侧通过螺栓固定连接有安装板（28）。

5.根据权利要求1所述的一种新型熔铝工艺化学成分在线检测装置，其特征在于，所述检测组件包括安装板（28）一侧设置的安装盒（32）、安装盒（32）内设置有镜片组（33）、镜片组（33）一侧设置有冷却降温单元（34）、镜片组（33）上方设置有激光器（35）、安装盒（32）顶部设置有气体流量压力控制单元（36）和气体流量压力控制单元（36）顶部设置的光谱仪（37），且镜片组（33）为光学路径及等离子信号收集镜片组，激光器（35）为激发脉冲激光器。

6.根据权利要求5所述的一种新型熔铝工艺化学成分在线检测装置，其特征在于，所述安装盒（32）一侧设置有PLC控制器（38），且PLC控制器（38）连接各单元。

7.根据权利要求3所述的一种新型熔铝工艺化学成分在线检测装置，其特征在于，所述限位开关（23）为耐高温欧姆龙感应式接近开关，且限位开关（23）安装位置可调。