專利名稱：自動工業分析儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于測量可燃物質中水分、灰分、揮發分及固定碳含量等參數的專用設備，尤其適用于煤樣的測量。
傳統工業分析儀采用大量的人工操作步驟，如測量煤樣時，各成分含量的測定分別在不同的儀器或設備中進行，測水分時用低溫干燥箱，測灰分和揮發分時采用傳統的馬弗爐；煤樣的反復稱重、大量的數據處理都要靠人工來完成；此外，馬弗爐升溫速度慢、控制精度低；同時，多臺設備組合試驗，難以搬運、擺放。上述這些缺點使得傳統的工業分析儀工作效率低，勞動強度大，而且測量精度低。
本實用新型的目的在于提供一種自動化程度高、工作效率高、測量精度高、使用方便、性能可靠的自動工業分析儀，它與現有的標準計算機及其接口聯接即可實現可燃物質中水分、灰分、揮發分及固定碳含量等參數的自動測量。
本實用新型的技術方案如下本實用新型包括底座、外殼、送樣機構、電加熱的爐體、樣舟、分析天平、氣流計和熱電偶，氣流計和分析天平安裝在底座上，送樣機構包括送樣電機和傳動裝置，可帶動爐體運動的送樣機構通過一塊可裝夾爐體的定位板與爐體相聯，樣舟固定在分析天平的稱重托盤上，熱電偶設置在爐體內。
本實用新型在使用時需與普通個人計算機、通用接口卡相聯，由計算機完成數據處理和控制功能。爐體的電加熱、送樣電機的開關等也由計算機控制。計算機及其接口部分也可以由標準的單片機控制模塊電路來替代，實現同樣的功能。
本實用新型所述的爐體可采用兩個或兩個以上的爐體相聯接之結構，這就使本實用新型具有多個溫度狀態的爐體結構，如設置低溫爐和高溫爐等，以滿足測量多種測量要求，便于一次完成單樣或多樣測量。
本實用新型爐體的制作材料采用保溫材料合成纖維，合成纖維之中設有加熱電阻絲。這種爐體升溫速度快，預熱及測試時間短，工作效率高；體積小、重量輕，移動方便；能自動控溫及恒溫。
本實用新型所述的每一爐體分為上、下爐身兩部分，上爐身中心開有小孔，下爐身中心開有一通孔，熱電偶頭部插入至下爐身中心孔內。
本實用新型所述的送樣機構之送樣電機包括分別控制爐體在上下、左右方向運動的兩個電機11和9，送樣機構之傳動裝置包括兩個與送樣電機對應相聯的傳動副12和4，電機11和電機9之間采用一送樣拖板相聯，傳動副4與定位板相聯。
本實用新型的工作過程是先將樣品放置在樣舟上稱重并記錄，然后計算機控制送樣機構使爐體運動到爐體內部通孔含有樣舟的位置，使樣品進入爐體內；計算機控制爐體加熱至指定的溫度，使樣品在指定溫度下受熱，同時打開配套的氮氣瓶或氧氣瓶，使氮氣或氧氣通過減壓閥和氣流計，進入爐體內；樣品受熱達到設定的時間后，計算機控制爐體運動，使樣舟退出爐體；然后再稱重并記錄。將各次稱重的結果輸入計算機，即可計算出樣品的多種成分。
本實用新型自動化程度高，工作效率高，測量精度高，使用方便，性能可靠，它與現有的標準計算機及其接口聯接即可實現可燃物質中水分、灰分、揮發分及固定碳含量等參數的自動測量；本實用新型的電加熱爐體體積小、重量輕，可長時間工作在高溫狀態下而不損壞和變形，控溫準確，故障率低。利用本實用新型，可以準確地控制爐體溫度，能使煤樣在數個不同溫度的爐體中快速、自動轉換，能自動稱重、記錄及數據處理，消除了人為誤差；能根據用戶設定，準確、快速地對樣品進行測量，其測試準確度、精密度優于國標GB212-1991的要求；根據用戶設定，本實用新型可自動連續地進行1～12個樣品試驗，既適應單個樣品，也適應批量樣品試驗，每20分鐘即可出一個樣品的全部分析結果。
以下結合附圖的實施例進一步說明本實用新型。


圖1是本實用新型的內部結構示意圖；圖2是本實用新型的外形示意圖；圖3是本實用新型之爐體的實施例一；圖4是本實用新型之爐體的實施例二。
圖1反映本實用新型的基本結構。本實用新型的外殼15作為一個單獨的箱體，固定在底座1上，底座1上裝有氣流計2、分析天平3和送樣拖板13，各件可用螺栓固定。送樣拖板13上固定好送樣電機11，送樣電機11之輸出軸上裝有普通圓柱齒輪；送樣拖板13上垂直裝有兩根導柱和一根齒條，導柱及齒條兩端配有滑動軸套，該軸套直接與送樣拖板13配合，這里所述的導柱、齒條、齒輪一起組成傳動副12；送樣電機11通過計算機發來的控制信號實現爐體5在豎直方向的上下運動。送樣拖板10直接聯接在傳動副12的導柱上，可以隨齒條一起上下滑動。送樣電機9用螺釘固定在送樣拖板10上，送樣電機9的軸上裝有普通圓柱齒輪，齒條直接與裝在送樣拖板10上的齒條嚙合。齒條通過滑動軸套與送樣拖板10聯接，齒條上固定有用來裝夾爐體5的定位板8；齒條和齒輪組成傳動副4。送樣電機9通過計算機發來的控制信號實現正轉或反轉，以控制爐體5在水平方向的左右運動。熱電偶7直接采集爐體5內部的溫度數據，經普通的放大、濾波、放大和模數轉換后，將溫度數據送至接口卡，由接口卡完成采樣數據與計算機(或單片機)控制信號的相互傳遞，所有控制過程由計算機軟件控制完成，計算機根據采集到的數據和各種即時信號，進行處理后，發出各種操作控制指令。氣流計2設有兩個，分別顯示進入爐體5內的氮氣和氧氣的氣流值，兩氣流計分別接在符合工業分析國標要求的氮氣瓶和氧氣瓶氣流計上，氣瓶上均裝有減壓閥。
本實用新型在使用時，與計算機或單片機控制模塊單元相聯；采用計算機時，通用接口卡可以采用西門子公司的通用數據采集卡，該卡插在計算機的主機內部ISA插槽或PCI插槽，并通過通訊電纜聯接本實用新型；在本實用新型內部，只需將兩送樣電機的控制線、爐體電加熱的控制線、熱電偶的數據線等集中在一接口14上，并通過通訊電纜聯接計算機即可。本實用新型所要求的計算機、接口或單片機控制單元等硬件及其與本實用新型的聯接采用現有技術即可實現。
底座1上固定有精密分析天平3，天平3的稱重托盤上固定有垂直送樣桿，樣舟6直接放置在送樣桿頂部的托樣盤里，需測量的樣品放在樣舟里。
如圖2所示是本實用新型的一種外形設計，從外殼15來看，其正前部呈現內凹狀，可看到天平3的垂直送樣桿，操作時將樣品從該內凹部送入樣舟6；氣流計2設在兩邊，另可加設一液晶顯示器以顯示工作狀態。
圖3和圖4是本實用新型之爐體5的二個實施例。圖3中的兩個爐體51和52是平行放置的，圖4中的兩個爐體51和52是豎直放置的；兩爐體均采用緊固螺栓53和螺母、平墊圈、彈簧墊圈組件54固定。在圖3中，定位板8夾緊爐體5，以保證爐體的各向運動；每一個爐體由上、下爐身兩部分組成；如爐體51由上爐身511和下爐身512組成，上爐身中心開有小孔，可插入熱電偶7，熱電偶7的頭部深入至下爐身的中心孔內；下爐身的中心孔是一個通孔，即爐體的爐膛。爐體上加有壓板55。
權利要求1.一種用于可燃物分析的自動工業分析儀，其特征在于它包括底座、外殼、送樣機構、電加熱的爐體、樣舟、分析天平、氣流計和熱電偶，氣流計和分析天平安裝在底座上，送樣機構包括送樣電機和傳動裝置，可帶動爐體運動的送樣機構通過一塊可裝夾爐體的定位板與爐體相聯，樣舟固定在分析天平的稱重托盤上，熱電偶設置在爐體內。
2.根據權利要求1所述的自動工業分析儀，其特征在于所述的爐體采用兩個或兩個以上的爐體相聯接之結構。
3.根據權利要求1或2所述的自動工業分析儀，其特征在于在所述的每一爐體分為上、下爐身兩部分，上爐身中心開有小孔，下爐身中心開有一通孔，熱電偶頭部插入至下爐身中心孔內。
4.根據權利要求1所述的自動工業分析儀，其特征在于爐體的制作材料采用保溫材料合成纖維，合成纖維之中設有加熱電阻絲。
5.根據權利要求1所述的自動工業分析儀，其特征在于送樣機構之送樣電機包括分別控制爐體在上下、左右方向運動的兩個電機11和9，送樣機構之傳動裝置包括兩個與送樣電機對應相聯的傳動副12和4，電機11和電機9之間采用一送樣拖板相聯，傳動副4與定位板相聯。
專利摘要一種用于可燃物分析的自動工業分析儀,包括底座、外殼、送樣機構、電加熱爐體、樣舟、分析天平、氣流計和熱電偶,氣流計和分析天平安裝在底座上,送樣機構包括送樣電機和傳動裝置,送樣機構通過定位板與爐體相聯,樣舟固定在分析天平的稱重托盤上,熱電偶設置在爐體內。本實用新型自動化程度高,工作效率高,測量精度高,使用方便,性能可靠,它與計算機及其接口聯接即可實現可燃物中水分、灰分、揮發分及固定碳含量等參數的自動測量。
文檔編號G01N35/00GK2417472SQ0022447
公開日2001年1月31日 申請日期2000年3月28日 優先權日2000年3月28日
發明者熊友輝, 朱先德, 吳漢炯 申請人:長沙三德實業有限公司