專利名稱：帶自動送取樣裝置的元素分析儀的制作方法
技術領域：
本發明主要涉及到燃物質中元素含量的分析設備領域，特指一種帶自動送取樣裝置 的元素分析儀。
背景技術：
現階段普遍使用的可燃物質如煤炭中含有多種元素，如硫、氮、氫、碳等，而這些 元素會以單質或者化合物的形式存在于煤中。這些元素是煤炭科學分類的指標之一，還 可以用來計算煤的發熱量，估算和預測煤的低溫干鎦產物，是評價可燃燒物質量的基本 依據。同時煤在燃燒時會產生例如S02、 S03、H2S、 CO、 C02、 NO、 N02等多種的氣體 和飛灰等有害物質，而且這些有害物質會隨著煙氣排入大氣中，造成大氣和環境的污染。 因此對煤樣中各種元素含量的檢測是煤炭生產、銷售、使用以及環保部門的一項非常重 要的工作。在現有技術中，為了準確、快速地測量出煤樣中各種元素的含量， 一般都是 采用將煤樣在相應元素分析儀器的高溫爐中燃燒，通過測量燃燒出來的氣體內的元素含 量等方法來確定各種元素在煤中的含量。因為煤樣快速燃燒需要很高的溫度(1000'C以 上)，同時為了減少爐體熱量的散失，燃燒管的管徑往往比較小，因此在現有的各種分析 儀器中， 一般需采用專用的送取樣裝置將煤樣送入高溫爐中燃燒或取出燃燒后的殘留物。 這種送取樣裝置往往是利用送樣桿前端的彎鉤，將套設其上的樣舟或樣舟托送入或拖出 爐膛。因爐膛內的溫度過高，送樣桿不宜長期停留在高溫區內，否則容易彎曲變形甚至 熔斷。彎曲變形的送樣桿往往會卡在小管徑的燃燒管內，無法取出，極易造成由耐高溫 的易碎材質制成的燃燒管(如石英)的損壞，驅動電機甚至有可能會被燒壞；而送樣桿 一旦因高溫熔斷，將出現樣舟或樣舟托無法取出或送入的尷尬。出現上述情況時儀器將 不能正常工作，直接影響了使用單位的生產化驗工作，同時還增加了儀器的使用、維護 成本。目前驅動送樣桿運動有手動方式和自動方式兩大類。前者采用純人工操作，在送
入樣舟后可手動將送樣桿取出，避免了送樣桿長期工作在高溫狀態下，但需操作人員對 著高亮度的爐膛操作，有損于操作人員的視力，且要忍受高溫輻射的影響。而且因為手 動方式送取樣存在各種弊端(如進樣位置一致性不高、自動化程度不高、需人長期盯守、 操作不人性化等)，它漸漸被自動化程度高的自動送取樣方式所取代。而在現有的自動送取樣裝置中，實現了自動送樣、取樣的功能，卻忽視了送樣桿使用壽命的問題。在實驗 過程中送樣桿一直套在樣舟或樣舟托上，長時間處于高溫狀態，不被取出，必然會使儀 器產生上述故障。
發明內容
本發明要解決的問題就在于針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構 簡單緊湊、成本低廉、自動化程度高、操作簡便、能有效整機提高穩定性和可靠性的帶 自動送取樣裝置的元素分析儀。
為解決上述技術問題，本發明提出的解決方案為 一種帶自動送取樣裝置的元素分 析儀，其特征在于它包括固定于底板上的控制機構、送取樣裝置、高溫爐以及通過管 路依次相連的過濾裝置和分析裝置，所述高溫爐內裝設有燃燒管，燃燒管的尾端通過管 路與過濾裝置相連，高溫爐的入口端設有與送取樣裝置相連的送樣嘴，所述送取樣裝置 包括送樣桿、傳動機構和擺桿機構，送樣桿的一端與樣舟托架相連，另一端通過擺桿機 構與傳動機構相連。
所述擺桿機構包括凸輪、擺桿電機和轉軸，所述凸輪套設于擺桿電機的輸出軸上， 且位于轉軸的任一側，送樣桿與凸輪相接觸，且通過一轉軸與傳動機構相連。
所述擺桿機構包括轉軸、電磁鐵和復位扭簧，電磁鐵位于轉軸的任一側，且與送樣 桿相隔一定的距離，送樣桿通過轉軸與傳動機構相連，轉軸上套設有一復位扭簧。
所述擺桿機構包括擺桿電機和聯軸器，擺桿電機的輸出軸通過聯軸器與送樣桿相連。
所述傳動機構包括傳動電機、絲桿和連接器，絲桿套設于傳動電機內，其端部通過 連接器與擺桿機構相連。
所述傳動機構包括傳動電機、齒輪、齒條和連接器，齒輪套設于傳動電機的輸出軸 上，與之相嚙合的齒條通過連接器與擺桿機構相連。
所述傳動機構包括傳動電機、第二皮帶輪、第一皮帶輪、連接器和皮帶，第一皮帶 輪套設于傳動電機的輸出軸上，繞設于第一皮帶輪與第二皮帶輪上的皮帶則通過連接器 與擺桿機構相連。
所述送樣桿的前端設有用來與樣舟托架上連接孔配合連接的鉤狀端部。 與現有技術相比，本發明的優點就在于本發明帶自動送取樣裝置的元素分析儀， 結構簡單，既避免了現有手動及自動送樣裝置的缺點，又融合了兩種裝置的優點。在實 現自動送取樣的同時，能自動將送樣桿退出高溫爐，避免了送樣桿長時間處于高溫狀態 而發生彎曲變形、熔斷，延長了送樣桿的使用壽命，有效減少了因送樣桿變形、熔斷而
帶來的一系列故障，提高了儀器使用的可靠性和穩定性，提高了工作效率，降低了使用 和維護成本。另外，本發明也使儀器的自動化程度進一步提高，操作更人性化，避免了 熱輻射和高亮度對人體的傷害。
圖1是本發明的俯視結構示意圖2是本發明中自動送取樣裝置的結構示意圖3是本發明自動送取樣裝置實施例1的結構示意圖4是本發明自動送取樣裝置實施例2的結構示意圖5是本發明自動送取樣裝置實施例3的結構示意圖。
圖例說明
1、送取樣裝置2、高溫爐
3、通氣管4、過濾裝置
5、分析裝置6、燃燒管
7、樣舟8、樣舟托架
81、連接孔9、控制機構
10、送樣桿101、鉤狀端部
11、傳動機構111、傳動電機
112、絲桿113、齒輪
114、齒條115、第二皮帶輪
116、第一皮帶輪117、連接器
118、皮帶12、擺桿機構
121、凸輪122、擺桿電機
123、轉軸124、電磁鐵
125、復位扭簧126.聯軸器
13、底板14、送樣嘴
具體實施例方式
以下將結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。
如圖1所示，本發明的帶自動送取樣裝置的元素分析儀，它包括固定于底板13上的 控制機構9、送取樣裝置1、高溫爐2以及通過管路依次相連的過濾裝置4和分析裝置5， 所述高溫爐2內裝設有燃燒管6，燃燒管6的尾端通過管路與過濾裝置4相連，高溫爐2 的入口端設有與送取樣裝置1相連的送樣嘴14，送取樣裝置1包括送樣桿10、傳動機構 11和擺桿機構12，送樣桿10的一端與樣舟托架8相連，另一端通過擺桿機構12與傳動 機構11相連。當實驗開始時，取送樣裝置1將托著樣舟7的樣舟托架8送入高溫爐2內， 樣舟7內的待測煤樣燃燒，產生氣體通過通氣管3進入過濾裝置4，過濾掉氣體中的雜質 和影響測試結果的氣體，剩余待檢驗的氣體進入分析裝置5，通過分析和運算得出試樣中 元素的含量。控制機構9是用于控制整個儀器的運動、定位和數據采集；分析裝置5用 于分析從燃燒管6抽出的氣流中的元素含量；過濾裝置4用于過濾灰塵、排除不需要的 干擾元素。
如圖2所示，本發明中的送取樣裝置1包括送樣桿10、傳動機構11和擺桿機構12。 為了能有效套住樣舟托架8上的連接孔81，使其能隨送樣桿10水平運動，送樣桿10的 前端設有鉤狀端部101;并且在送樣桿10的后部設有與傳動機構11相連的擺桿機構12， 實現送樣桿10鉤狀端部101能脫離或套入樣舟托架8連接孔81退出或進入高溫爐2的 功能。實驗開始時通過傳動機構11帶動與之相連的送樣桿10，將樣舟托架8和樣舟7 推入燃燒管6的恒溫區內；再通過擺桿機構12使送樣桿10的鉤狀端部101脫離樣舟托 架8的連接孔81，傳動機構11反向動作將送樣桿10拖出燃燒管6。當燃燒完成后，傳 動機構11再次將送樣桿10送入燃燒管6內，利用擺桿機構12將送樣桿10的鉤狀端部 101套入樣舟托架8的連接孔81內，傳動機構ll動作，送樣桿10將樣舟托架8和樣舟 7拖出燃燒管6，實驗結束。在整個實驗過程中，送樣桿IO在高溫環境中的時間短，避 免了因高溫灼燒而變形、熔斷的情況，整個實驗過程中無須操作人員動手，效率高且安 全。
如圖3所示，本實施例1中的擺桿機構12包括凸輪121、擺桿電機122和轉軸123。 凸輪121套設于擺桿電機122的輸出軸，且位于轉軸123任一側，送樣桿10與凸輪121 相接觸，且通過一轉軸123與傳動機構11相連。本實施例中，凸輪121位于轉軸123前 側，且送樣桿10的后部落于凸輪121之上。當擺桿電機122旋轉時可通過凸輪121使送 樣桿10繞轉軸123實現一定角度的上下擺動，從而使送樣桿10的鉤狀端部101脫離或 套入樣舟托架8的連接孔81。本實施例中傳動機構11進一步包括傳動電機111、絲桿112 和連接器117。絲桿112套設于傳動電機111內，其端部通過連接器117與擺桿機構12 的轉軸123相連。傳動電機111能帶動絲桿112水平運動，并通過與之相連的連接器117 使送樣桿10將樣舟托架8和樣舟7水平送入或拖出高溫爐2。本實施例既實現了送樣桿 10自動送樣和取樣功能，也使送樣桿IO在高溫爐2內停留的時間最短。
如圖4所示，本實施例2中的擺桿機構12包括轉軸123、電磁鐵124和復位扭簧125。 電磁鐵(124)位于轉軸(123)任一側，且與送樣桿(10)相隔一定的距離；送樣桿IO 通過轉軸123與傳動機構11相連，而轉軸123上套設有一復位扭簧125。當電磁鐵124 通電時，其磁性使送樣桿10被吸附過來，繞轉軸123實現一定角度的左右擺動，從而使 送樣桿10的鉤狀端部101脫離樣舟托架8的連接孔81;而復位扭簧125則可以在電磁鐵 124斷電失去磁性時將送樣桿10復位，套入連接孔81內。本實施例中傳動機構ll進一 步包括傳動電機lll、齒輪113、齒條114和連接器117。齒輪113套設于傳動電機111 的輸出軸上，與之相嚙合的齒條114通過連接器117與擺桿機構12的轉軸123相連。傳 動電機111能通過齒輪113帶動齒條114在水平方向上運動，并通過與之相連的連接器 117使送樣桿10將樣舟托架8和樣舟7水平送入或拖出高溫爐2。本實施例既實現了送 樣桿IO自動送樣和取樣功能，也使送樣桿10在高溫爐2內停留的時間最短。
如圖5所示，本實施例3中的擺桿機構12包括擺桿電機122和聯軸器126。擺桿電 機122的輸出軸通過聯軸器126與送樣桿10的末端相連。當擺桿電機122帶動相連的送 樣桿10轉動時，可使送樣桿10的鉤狀端部101以送樣桿10的中心軸為軸心旋轉一定的 角度脫離或套入樣舟托架8的連接孔81。本實施例中傳動機構ll包括傳動電機lll、第 二皮帶輪115、第一皮帶輪116、連接器117和皮帶118。第一皮帶輪116套設于傳動電 機111的輸出軸上，而繞設于第一皮帶輪116與第二皮帶輪115上的皮帶118則通過連 接器117與擺桿機構12相連。傳動電機111通過第二皮帶輪115、第一皮帶輪116和皮 帶118帶動傳動機構12及送樣桿10在水平方向上運動，將樣舟托架8和樣舟7送入、 拖出高溫爐2。本實施例既實現了送樣桿10自動送樣和取樣功能，也使送樣桿10在高溫 爐2內停留的時間最短。
以上僅為本發明若干實施例之一，但并不局限于上述實施例的結構組合方式。
權利要求
1、一種帶自動送取樣裝置的元素分析儀，其特征在于它包括固定于底板(13)上的控制機構(9)、送取樣裝置(1)、高溫爐(2)以及通過管路依次相連的過濾裝置(4)和分析裝置(5)，所述高溫爐(2)內裝設有燃燒管(6)，燃燒管(6)的尾端通過管路與過濾裝置(4)相連，高溫爐(2)的入口端設有與送取樣裝置(1)相連的送樣嘴(14)，所述送取樣裝置(1)包括送樣桿(10)、傳動機構(11)和擺桿機構(12)，送樣桿(10)的一端與樣舟托架(8)相連，另一端通過擺桿機構(12)與傳動機構(11)相連。
2、 根據權利要求l所述的帶自動送取樣裝置的元素分析儀，其特征在于所述擺桿 機構(12)包括凸輪(121)、擺桿電機(122)和轉軸(123)，所述凸輪(121)套設于 擺桿電機(122)的輸出軸上，且位于轉軸(123)的任一側，送樣桿(10)與凸輪(121) 相接觸，且通過一轉軸(123)與傳動機構(11)相連。
3、 根據權利要求l所述的帶自動送取樣裝置的元素分析儀，其特征在于所述擺桿 機構(12)包括轉軸(123)、電磁鐵(124)和復位扭簧(125)，電磁鐵(124)位于轉 軸(123)的任一側，且與送樣桿(10)相隔一定的距離，送樣桿(10)通過轉軸(123) 與傳動機構(11)相連，轉軸(123)上套設有一復位扭簧(125)。
4、 根據權利要求l所述的帶自動送取樣裝置的元素分析儀，其特征在于所述擺桿 機構(12)包括擺桿電機(122)和聯軸器(126)，擺桿電機(122)的輸出軸通過聯軸 器(126)與送樣桿(10)相連。
5、 根據權利要求1或2或3或4所述的帶自動送取樣裝置的元素分析儀，其特征在 于所述傳動機構(11)包括傳動電機(111)、絲桿(112)和連接器(117)，絲桿(112) 套設于傳動電機(111)內，其端部通過連接器(117)與擺桿機構(12)相連。
6、 根據權利要求1或2或3或4所述的帶自動送取樣裝置的元素分析儀，其特征在 于所述傳動機構(11)包括傳動電機(111)、齒輪(113)、齒條(114)和連接器(117)， 齒輪(113)套設于傳動電機(111)的輸出軸上，與之相嚙合的齒條(114)通過連接器(117)與擺桿機構(12)相連。
7、 根據權利要求1或2或3或4所述的帶自動送取樣裝置的元素分析儀，其特征在 于所述傳動機構(11)包括傳動電機(111)、第二皮帶輪(115)、第一皮帶輪(116)、 連接器(117)和皮帶(118),第一皮帶輪(116)套設于傳動電機(111)的輸出軸上，繞設于第一皮帶輪(116)與第二皮帶輪(115)上的皮帶(118)則通過連接器(117) 與擺桿機構(12)相連。
8、 根據權利要求1或2或3或4所述的帶自動送取樣裝置的元素分析儀，其特征在 于所述送樣桿(10)的前端設有用來與樣舟托架(8)上連接孔(81)配合連接的鉤狀 端部(101)。
9、 根據權利要求5所述的帶自動送取樣裝置的元素分析儀，其特征在于所述送樣 桿(10)的前端設有用來與樣舟托架(8)上連接孔(81)配合連接的鉤狀端部(101)。
10、 根據權利要求6所述的帶自動送取樣裝置的元素分析儀，其特征在于所述送 樣桿(10)的前端設有用來與樣舟托架(8)上連接孔(81)配合連接的鉤狀端部(101)。
全文摘要
本發明公開了一種帶自動送取樣裝置的元素分析儀，它包括固定于底板上的控制機構、送取樣裝置、高溫爐以及通過管路依次相連的過濾裝置和分析裝置，所述高溫爐內裝設有燃燒管，燃燒管的尾端通過管路與過濾裝置相連，高溫爐的入口端設有與送取樣裝置相連的送樣嘴，所述送取樣裝置包括送樣桿、傳動機構和擺桿機構，送樣桿的一端與樣舟托架相連，另一端通過擺桿機構與傳動機構相連。本發明是一種結構簡單緊湊、成本低廉、自動化程度高、操作簡便、能有效整機提高穩定性和可靠性的帶自動送取樣裝置的元素分析儀。
文檔編號G01N5/04GK101196456SQ20071030347
公開日2008年6月11日 申請日期2007年12月29日 優先權日2007年12月29日
發明者率 任, 朱先德 申請人:湖南三德科技發展有限公司