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原文传递一种原料智能全自动采制化系统

专利名称：	一种原料智能全自动采制化系统
摘要：	本发明涉及一种原料智能全自动采制化系统，包括采制一体化单元、风动送样单元、分析化验单元、存储单元、系统控制单元，采制一体化单元用于负责采集样品，制备出分析样和存查样，并检测样品水分含量，将检测到的样品水分含量数据上传给系统控制单元；分析化验单元用于负责化验样品的各项性能指标；存储单元用于负责存储存查样，以备质量异议情况发生时进行复核校验；风动送样单元介于采制一体化单元和分析化验单元之间，将采制一体化单元制得的分析样、存查样分别输送至分析化验单元和存储单元。其可以实现无人值守全自动采样、制样、化验、存储，以及样品的自动传递，同时保障样品各项质量数据真实、准确，系统误差在标准允许范围内。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	中冶南方工程技术有限公司
发明人：	龚为;杨文;鲍昌华;汪正保
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201811626376.8
公开号：	CN109856412A
代理机构：	北京汇泽知识产权代理有限公司
代理人：	程殿军;张瑾
分类号：	G01N35/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N35
申请人地址：	430223 湖北省武汉市东湖新技术开发区大学园路33号
主权项：	1.一种原料智能全自动采制化系统，其特征在于：包括采制一体化单元、风动送样单元、分析化验单元、存储单元、系统控制单元，所述采制一体化单元包括采样模块、制样模块、全水分分析模块、集样模块，所述采样模块用于负责按照系统控制单元发出的采样方案，将样品从运输载体中采出；所述制样模块用于负责将采样模块收集到的每一个批次的大样制备成满足化验要求的分析样，同时制备出全水分样、存查样；所述全水分分析模块用于负责检测样品水分含量，并将检测到的数据上传至系统控制单元；所述集样模块用于负责将制样模块制备的分析样、存查样收集至样品瓶，并封装、标识；所述分析化验单元用于负责化验样品的各项性能指标；所述存储单元用于负责存储存查样，以备质量异议情况发生时进行复核校验；所述风动送样单元介于采制一体化单元和分析化验单元之间，将采制一体化单元制得的分析样、存查样分别输送至分析化验单元和存储单元；所述采制一体化单元、风动送样单元、分析化验单元、存储单元分别与系统控制单元连接，通过系统控制单元下发指令给各单元，用于指挥、管理各单元运作，完成全流程操作，进行日常原燃料质量验收管理工作。 2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述制样模块包括大样混匀装置、初级破碎装置、次级破碎装置、初级缩分装置、次级缩分装置、预干燥装置、干燥装置、研磨装置、二分装置、粘性检测装置；所述大样混匀装置、初级破碎装置、次级破碎装置、初级缩分装置、次级缩分装置、预干燥装置、干燥装置、研磨装置、二分装置、粘性检测装置、全水分分析模块、集样模块、风动送样发送柜、弃样模块围绕制样工业机器人呈环形分布，通过制样工业机器人在制样模块的各装置、全水分分析模块、集样模块、弃样模块、风动送样发送柜之间传递样料；所述大样混匀装置用于将大样充分混匀，为后道工序提供代表性强的样料；所述初级破碎装置用于将混匀后的大样粒度破碎至第一设定值；所述初级缩分装置用于将初级破碎后的大样进行缩分，得到全水分样和共用样；所述全水分分析模块用于负责检测全水分样的水分含量，并将检测到的数据上传至系统控制单元；所述预干燥装置用于将共用样进行预干燥；所述次级破碎装置用于将共用样粒度破碎至第二设定值；所述次级缩分装置用于将二次破碎后的样品进行缩分，得到分析样和大样存查样；所述集料模块用于负责将大样存查样收集至样品瓶，并封装、标识；所述干燥装置用于将分析样进行研磨前的干燥；所述研磨装置用于将干燥后的分析样进行充分研磨，制备出粒度达到符合化验要求的分析样；所述二分装置用于将分析样分成两份；所述集样模块用于负责将两份分析样分别收集至样品瓶，并封装、标识，一份作为备查用的分析样，称为小样存查样，一份作为化验用的分析样；所述弃样模块用于负责将制样模块产生的弃样收集，暂时存放至该批次样品制样完成；所述粘性检测装置用于检测共用样的水分含量以及粘性，并将检测到的水分含量以及粘性数据上传至系统控制单元；所述系统控制单元用于接收粘性检测装置上传的数据，并将粘性检测装置上传的数据分别与设定值进行比较，当判断出共用样水分含量较低、粘性较小时，则控制取消预干燥装置对共用样的预干燥环节，控制制样工业机器人将共用样直接进入次级破碎装置；当判断出共用样水分较高、粘性较大时，则控制制样工业机器人将共用样进入预干燥装置进行预干燥后再控制制样工业机器人将共用样进入次级破碎装置。 3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述大样混匀装置包括搅拌筒、搅拌轴以及用于给搅拌轴提供动力的第一驱动装置，所述搅拌筒支撑在支架上，所述搅拌筒的上端设有进料口，所述搅拌筒的底部设有出料口，搅拌筒底部的出料口设有闸门装置，所述搅拌轴竖直可转动地支撑在搅拌筒内，其下端从搅拌筒底部设有的过孔伸出，经传动装置与第一驱动装置连接，所述搅拌轴上设有搅拌刀片；所述搅拌轴上套接有上小下大的锥形轴套，所述搅拌刀片固定在锥形轴套的外壁，所述搅拌轴上端固定有顶盖，顶盖的下端与搅拌轴上端间隙配合，且通过螺钉固定，所述顶盖的上端设有圆锥面，且其顶点朝上；所述锥形轴套的下端固定有两个第一搅拌刀片，沿横向延伸，所述锥形轴套的中部固定有两个第二搅拌刀片，沿纵向延伸，所述第一搅拌刀片、第二搅拌刀片为块状刀片，所述锥形轴套的外壁上固定有用于安装刀片的四根安装杆，各安装杆沿锥形轴套的径向延伸，四根安装杆呈十字形结构设置，所述第一搅拌刀片固定在安装杆的外壁上，所述第二搅拌刀片固定在安装杆的端部；用于安装第二搅拌刀片的安装杆的长度不同，所述安装杆的横截面为三角形；所述第一搅拌刀片通过螺钉固定在安装杆的侧面上；用于安装第二搅拌刀片的安装杆的端部设有安装板，所述第二搅拌刀片通过螺钉固定在安装板上。 4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述二分装置包括小样混匀装置和二分器，所述小样混匀装置的上端设有进料口，所述小样混匀装置的下端与二分器的上端固定连接，所述小样混匀装置底部的出料口与二分器上端的进料口上下对应，所述二分器包括第一导流管和第二导流管，所述第一导流管上端的进料口与小样混匀装置底部的出料口的一半对应，所述第二导流管上端的进料口与小样混匀装置底部的出料口的另一半对应；所述小样混匀装置与二分器之间设有连接板，所述小样混匀装置的下端与连接板的上端固定连接，所述二分器的上端与连接板的下端固定连接，所述连接板与搅拌筒底部出料口、二分器上端的进料口对应的位置设有开口，供样品穿过；所述小样混匀装置包括搅拌筒，所述搅拌筒的上端固定有端盖，所述端盖上固定有第一驱动装置，所述端盖上还设有进料口，所述搅拌筒内设有搅拌轴，所述搅拌轴竖直设置在搅拌筒内，搅拌轴的上端穿过端盖设有的过孔与驱动装置的输出轴固定连接，所述搅拌轴的下端悬空，所述搅拌轴的下端设有搅拌叶片；第一驱动装置为电机；所述搅拌筒为圆锥形，且上大下小；所述搅拌轴的下端设有多个搅拌叶片，多个搅拌叶片均分360度，所述搅拌叶片设置在固定环上，所述固定环套在搅拌轴上，通过销轴与固定环固定连接；各固定环上设有至少一个搅拌叶片，所述搅拌轴的下端设有至少一个固定环；所述搅拌叶片由方形片状叶片折转形成，折转边与方形片状叶片的两个长边分别有一个交点，折转边的长度大于方形片状叶片的短边边长；所述搅拌筒的下端固定有固定板，搅拌筒下端的固定板通过螺栓与连接板固定连接；所述固定板上设有螺孔，所述连接板上设有螺孔，与固定板上设有的螺孔对应；所述小样混匀装置底部的出料口设有闸门装置；所述闸门装置包括用于密封小样混匀装置底部出料口的闸门板以及用于驱动闸门板运动的第二驱动装置，所述第二驱动装置的输出轴与闸门板固定连接，所述连接板的上端面设有用于安装闸门板的滑槽，所述闸门板嵌入连接板的滑槽中，并与连接板滑动配合，且所述闸门板挡住连接板上的开口；所述闸门板设有垂直折转面用于与第二驱动装置的输出轴固定连接；所述第二驱动装置固定在连接板的下端面；所述第一导流管上端与第二导流管上端固定连接，形成倒Y字形结构的二分器。 5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：采样模块包括采样器、样品传输带、集料斗，所述采样器用于负责按照系统控制单元发出的采样方案，将样品从运输载体中采出；所述样品传输带连接在采样器与集料斗之间，用于将采样器采集的每批次原燃料份样输送至集料斗临时存放，待该批次所有份样采集完成后采样模块的控制器控制集料斗底部闸门自动开启，使大样落入制样模块；汽车、火车采样点设置螺旋采样器，皮带采样点设置直线或旋转切割式采样器；所述采样模块的集料斗的底部闸门经三通管道分别与制样模块的大样混匀装置的进料口、初级破碎装置的进料口连通，通过管道上设置的控制阀，实现两条管路的通断切换。 6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：集样模块包括封盖装置、样品瓶暂存装置、标识装置以及若干样品瓶，所述样品瓶暂存装置用于将若干样品瓶经整理排队，等待装料；所述制样工业机器人用于夹持样品瓶，并将制备出的分析样和存查样装瓶，并通过封盖装置封盖加密；所述标识装置用于对样品瓶的编码标识进行读取，并将样品瓶编码标识信息及与其对应的样料信息录入集样模块的控制系统；每个样品对应唯一性编码标识。 7.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述采制一体化单元的弃样模块利用弃样桶缓存弃样，弃样桶设置下料口闸门，在确定正样制样成功后，自动打开对应弃样的闸门，自动弃样至废料仓待回收；制样工业机器人用于将同一批次弃样收集在同一个桶内。 8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述分析化验单元包括工业分析仪、定硫仪、量热仪、样品分配装置，工业分析仪、定硫仪、量热仪、样品分配装置、风动送样接收柜围绕化验工业机器人呈环形分布，通过化验工业机器人在工业分析仪、定硫仪、量热仪、样品分配装置、风动送样接收柜之间传递样料；所述样品分配装置用于借助化验工业机器人，实现分析样品瓶自动开盖、倒料以及自动取样、自动称量、化验器皿自动装填；化验工业机器人用于将装填好的工业分析样、全硫样、热值样分别送至工业分析仪、定硫仪、量热仪，所述工业分析仪、定硫仪、量热仪用于负责将化验工业机器人送来的样品自动化验出灰分、挥发份、全硫、热值的质量数据，并将化验数据上传至系统控制单元；化验工业机器人将分析完成后的样品倒入废料收集斗中待回收。 9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述风动送样单元包括风动送样动力站、风动送样发送柜、风动送样接收柜，所述风动送样发送柜通过风动送样管道与风动送样接收柜连接；所述风动送样动力站用于提供风动送样的输送动力；所述风动送样发送柜用于负责将采制一体化单元封装完成的分析样品瓶经输送管道传递给风动送样接收柜；采制一体化单元的集样模块与风动送样发送柜之间通过制样工业机器人传递样料；所述风动送样接收柜用于负责接收分析样品瓶，并通过化验工业机器人将分析样品瓶传递给分析化验单元进行质量分析；所述风动送样发送柜用于负责将采制一体化单元封装完成的存查样品瓶经输送管道传递给存储单元。 10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述存储单元负责自动完成存查样的接收、存放、提取并根据原燃料质量验收、复核周期设定存储时间到期自动排出，且存储单元还具有自动调出样瓶、数据存储和管理功能；存储单元自动弃至废料仓待回收；存储单元还根据存储样量及存储时间，设计存查单元的存储仓位。
所属类别：	发明专利