一种粉状物料在线粒度分析用取样装置的制作方法

1.本实用新型涉及粉状物料在线分析领域，具体是一种粉状物料在线粒度分析用取样装置。


背景技术：

2.工业生产中的原材料和成品很多是以粉体形式存在，粉磨颗粒的大小对其性能有着重要影响。如化妆品颗粒大小影响人体的皮肤吸收效率，催化剂颗粒大小影响反应速率，水泥颗粒大小影响最终混凝土的强度等。近年来，为了掌握生产过程中水泥颗粒级配情况，很多企业引进了粉状物料在线粒度分析仪(以下简称在线粒度分析仪)。较传统的一小时人工检测一次成品粒度的方式，在线粒度分析仪具有检测范围广、输出频率高，降低人员劳动强度等优点。然而，用户在使用过程中发现，在线粒度分析仪的检测数据有时会失真，与真实值有明显偏差，给生产带来了诸多不便。经分析发现，偏差现象的出现与在线粒度分析仪的取样方式息息相关。
3.图1所示为传统的在线粒度分析仪取样方式。原下料溜管101中有成品水泥落下，原取样铰刀102转动时从中取出料样，称为一次取料。取出的一次料样经管道110下落至回样铰刀103上方，回样铰刀103正转时一次料样落入原下料溜管101中，反转时一次料样落入留样桶104中。一次料样在管道110中下落过程中，有一小部分料样会落入横向摆放且上方开有小孔的取样管105中，称为二次取样。取样管105一侧有压缩空气，将二次料样吹至原粒度分析仪107中化验分析，分析完的二次料样经回样管106回到原下料溜管101中。原电控箱108与原取样铰刀102、回样铰刀103的电机连接，可以提前预设其转动周期；原电控箱108与原粒度分析仪107通信，接收其对二次料样的分析数据，并将结果转发至原上位机109中，供用户查看。
4.由以上过程可知，在线粒度分析仪检测的料样是经过两次取样而来的，这种取样方式的缺陷在于：1.一次取样料量不稳定。原取样铰刀102的转速是固定的，但是原下料溜管101中的成品却是成股流动的，其运动过程不具有规律性，因此单位时间内原取样铰刀102取出的料量有时多有时少，最终造成进入在线粒度分析仪的料量不稳；2.取样器发生堵料或断料，现场不能第一时间发现，具有滞后性，影响在线粒度分析仪的检测结果；3.很多工业现场的留样桶104处气密性不好，取样铰刀102的螺旋刀头与大气接触。若原下料溜管101中负压较大，又受到外界大气压由外向内的压力影响，则较细的物料无法被取样铰刀取出，导致取出的料样偏粗，且料量偏低，取样代表性差；4.二次取样的取样管105上开孔大小、位置、管内气压大小都会影响在线粒度分析仪的检测结果。最终经二次取样进入原粒度分析仪107的料量较少，分析结果易受偶然因素干扰。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种粉状物料在线粒度分析用取样装置，以解决上述背景技术中提出的问题，能够避免下料溜管气压波动和大气压对在线粒度分析仪检测结果
的干扰，并且通过在线粒度分析仪检测的料量大，检测结果更有代表性。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种粉状物料在线粒度分析用取样装置，包括取样铰刀，所述取样铰刀的取样端与下料溜管连接，还包括控制机构、依次与取样铰刀串接的第一储料机构和第二储料机构，其中：
8.所述第一储料机构包括从上往下依次连接的第一管道、第一阀门和第一储料仓；所述第一管道的进料端与取样铰刀连接；
9.所述第二储料机构包括从上往下依次连接的第二管道、第二阀门和第二储料仓；所述第二储料仓的出料端与在线粒度分析仪连接，在线粒度分析仪的出料端与下料溜管连接。
10.作为本实用新型进一步的方案：所述控制机构包括电控箱和上位机，其中：所述电控箱与取样铰刀、第一储料机构、第二储料机构、在线粒度分析仪通信连接；所述上位机用于接收并显示在线粒度分析仪的检测结果，以及控制在线粒度分析仪的开闭；所述上位机与电控箱通信连接。
11.作为本实用新型进一步的方案：所述第一储料机构还包括第一料位计。
12.作为本实用新型进一步的方案：所述第二储料机构还包括第二料位计。
13.作为本实用新型进一步的方案：所述第二储料仓为振动仓。
14.作为本实用新型进一步的方案：所述在线粒度分析仪通过回流管与下料溜管连接。
15.作为本实用新型进一步的方案：所述第二储料仓通过软管与在线粒度分析仪连接。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
17.1.本实用新型中的粉状物料在线粒度分析用取样装置可根据料位信息调节取样铰刀的转速，使得取样速度稳定，取出料样为近期生产成品的平均样，具有良好的代表性；通过料位计控制两个阀门的启闭，使得第一储料仓和第二储料仓的料量稳定，保证在线粒度分析仪进料和检测稳定；根据两个料位计信号监测取样落料的累积速率，可以第一时间发现取样器故障并处理，防止断料和堵料对在线粒度分析仪的检测造成影响。
18.2.通过两阀门启闭配合，保证了螺旋铰刀取样时隔绝了外界大气压的干扰，使得取出的料样粗细均匀，具有良好的代表性。
19.3.本实用新型所述取样方式较传统的在线粒度分析仪二次进料方式，进入在线粒度分析仪检测的料量更多，不易受随机因素干扰，具有更高的可信度。
附图说明
20.图1为背景技术中传统在线粒度分析取样原理图；
21.图2为本实用新型中在线粒度分析取样原理图；
22.图3为本实用新型实施例中取样装置的控制流程图；
23.图中：1-取样铰刀、2-第一储料机构、21-第一管道、22-第一阀门、23-第一储料仓、24-第一料位计、3-第二储料机构、31-第二管道、32-第二阀门、33-第二储料仓、34-第二料位计、4-控制机构、41-电控箱、42-上位机、5-下料溜管、6-在线粒度分析仪、7-回流管、8-软
管；
24.101-原下料溜管、102-原取样铰刀、103-回样铰刀、104-留样桶、105-取样管、106-回样管、107-原粒度分析仪、108-原电控箱、109-原上位机、110-管道。
具体实施方式
25.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。基于本实用新型中的实施例，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。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是通讯连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.请参阅图2-3，本实用新型实施例中，一种粉状物料在线粒度分析用取样装置，包括：
29.下料溜管5，是成品水泥输运的通道，成品水泥在其中通过被运送至成品库；
30.取样铰刀1，用于从下料溜管5中取出水泥料样。正转时料样被取出，反转时不取样，并能防止料样落入第一管道21。取样铰刀1主要包含电机、减速器、螺旋铰刀头等零件；
31.第一储料机构2，该第一储料机构2包括从上往下顺次连接的第一管道21、第一阀门22、第一储料仓23和第一料位计24，其中：第一管道21是取样铰刀1所取出料样的运动通道；启闭第一阀门22可以控制第一管道21中料样是否通过；第一储料仓23用于存储一定量的水泥料样；第一料位计24用于监测第一储料仓23中的料样数据，包括料位值、累计速率。
32.第二储料机构3，连接于第一储料机构2的下方出料端，该第二储料机构3包括第二管道31、第二阀门32、第二储料仓33和第二料位计34，其中：第二管道31是料样从第一储料仓23落入第二储料仓33的通道；启闭第二阀门32可以控制第一储料仓23中料样是否落下；第二储料仓33为振动仓，其工作时振动，存储在其中的料样伴随着振动，在重力作用下往下方的出口移动，出口通过软管8连接至在线粒度分析仪6的进料口；第二料位计34用于监测第二储料仓33内料样多少。
33.在线粒度分析仪6，用于分析进入其中的料样的颗粒级配信息，并向外输出检测结果。其上方有进料口，进料口处通有压缩空气，产生负压将料样吸入仪器内部进行检测。其下方有出料口，出料口连接回流管7，该回流管7的另一端连通至下料溜管5，使仪器检测完的料样回流至下溜管5中。
34.控制机构4，其包括电控箱41和上位机42。其中，电控箱41安装在生产现场，电控箱41中含有控制单元，用于a)控制取样铰刀1的启闭、转速、转向；b)控制第一阀门22、第二阀门32的启闭；c)接收第一料位计24和第二料位计34的反馈信号；d)在线粒度分析仪6和上位机42之间的通信中转。上位机42用于接收和显示在线粒度分析仪6的粒度检测结果，下发控制指令给电控箱41，间接对在线粒度分析仪6进行操作，如打开和关闭在线粒度分析仪6。
35.本实用新型的控制方法如下：
36.第一步：用户远程操作上位机42，启动在线粒度分析仪6，启动电控箱41的控制单元。取样检测进入备妥状态；
37.第二步：电控箱41控制第一阀门22开启，第二阀门32关闭，取样铰刀1正转，使得取样铰刀1取出的料样落入第一储料仓23中；
38.第三步：电控箱41实时读取第一料位计24的信号变化，计算第一储料仓23内料量的累积速率。当第一储料仓23内的料样累积速率高于其设定值时，电控箱41控制取样铰刀1降低转速；当第一储料仓23内的料样累积速率低于其设定值时，电控箱41控制取样铰刀1提高转速。若取样铰刀1提高至最大转速后，第一储料仓23内的料样累积速率仍低于设定值，则表示取样器故障，可能断料或堵料，电控箱41报警至上位机对用户告警。当第一储料仓23内的料样累积料量达到其设定值时，关闭第一阀门22，取样铰刀1反转，停止取样。
39.第四步：根据第二料位计34的信号监控第二储料仓33内料样量。当第一储料仓23的料量已达其设定值时：
40.若第二储料仓33内料样已被检测完，则打开第二阀门32，第一储料仓23内存储的料样在重力作用下下落至第二储料仓33中；
41.若第二储料仓33内料样未检测完，则继续等待直至第二储料仓33内料样被检测完，打开第二阀门32，第一储料仓23内的料样在重力作用下下落至第二储料仓33中。随后打开第一阀门22，关闭第二阀门32，取样铰刀1正转，第一储料仓23内重新开始积累计料样；
42.第五步：第二储料仓33内的料样在振动和重力作用下缓慢向出口移动，最终在压缩空气的作用下被吸入在线粒度分析仪6的进料口，料样在线粒度分析仪6中检测完料样之后，经出料口回样至下料溜管5中。在线粒度分析仪6将料样的检测结果传至电控箱41中，经电控箱41转发至上位机42中供用户使用。由于在线粒度分析仪6检测料样的速度稳定，所以上方各取样设备的工作周期也较为稳定，在线粒度分析仪6所检测的料样是近一段时间内所生产成品的平均样，有较好的取样代表性；
43.第六步：用户根据生产需要，在上位机42中选择是否结束取样和检测。若选择结束，则取样铰刀1停转，第一阀门22和第二阀门32关闭，第二储料仓33和在线粒度分析仪6停止运行。若用户选择继续运行，则循环执行第三、四、五步。
44.虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
45.故以上所述仅为本技术的较佳实施例，并非用来限定本技术的实施范围；即凡依本技术的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本技术权利要求的保护范围。