一种飞灰含碳量检测装置及其检测方法与流程

专利检索2022-05-10  3



1.本发明涉及飞灰含碳量检测技术领域,尤其涉及一种飞灰含碳量检测装置及其检测方法。


背景技术:

2.基于灼烧失碳法来测量飞灰样品的含碳量一般需要振动组件、称重组件、加热组件等配合中心升降平台使用,导致检测装置较为复杂,占地面积大,需要的联动装置较多,难以实现全自动化测量,并且在一次检测过程中,飞灰样品需要多次转移,操作步骤繁琐,在检测时也容易出现样品结团的问题,导致检测结果不够可靠,为此,我们提出一种飞灰含碳量检测装置及其检测方法。


技术实现要素:

3.本发明的目的是为了解决现有技术中检测装置较为复杂,占地面积大,难以实现全自动化测量,在检测时样品容易结团,导致检测结果不够可靠的问题,而提出的一种飞灰含碳量检测装置及其检测方法。
4.为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种飞灰含碳量检测装置,包括底部开设有进出口的保温筒和旋转升降平台,所述保温筒的内侧壁上对称分布有多个加热片,所述旋转升降平台通过机械臂支撑有容器,所述保温筒的内顶壁上固定安装有驱动箱,所述驱动箱内固定安装有混料机构,所述驱动箱外连接有驱动机构,所述容器内固定安装有加热筒,所述加热筒上电性连接有接电环座,所述驱动箱与接电环座之间配合安装有供电组件,所述容器的内侧壁上阵列分布有多个固定座,每个所述固定座朝向加热筒的一端均固定安装有弹性拨片,所述接电环座的侧壁上通过固定块对称设置有两个弹性刮环,两个所述弹性刮环与对应的固定块之间均设置有降温元件,所述驱动机构包括与驱动箱过盈配合的齿圈,所述齿圈啮合有齿轮,所述保温筒内设置有驱动电机,所述驱动电机的输出端通过短轴与齿轮固定相连,所述容器的顶壁上开设有两个送料口,两个所述送料口内均插设有进料管,两个所述进料管的上端均滑动贯穿保温筒并延伸至保温筒外,两个所述送料口的下方均安装有密封板,且两块密封板的一侧均与容器的内顶壁转动相连。
5.进一步,所述混料机构包括固定安装在驱动箱内顶壁上的步进电机,所述步进电机的输出端固定连接有丝杠,所述丝杠上配合安装有支撑臂,所述支撑臂的两端分别连接有混合组件。
6.进一步,两个所述混合组件均包括与支撑臂固定相连的安装板,两块所述安装板的下端均转动安装有换向连杆,位置相对应的安装板与换向连杆之间均安装有旋转电机,两个所述换向连杆的下端均固定连接有导热棒。
7.进一步,所述供电组件包括隔热板层,所述隔热板层通过支架与保温筒的内侧壁固定相连,且隔热板层与丝杠的下端通过轴承转动相连,所述隔热板层的下表面安装有接
电柱,所述接电柱的规格与接电环座的规格相匹配。
8.进一步,所述容器顶壁上还固定安装有盖板,所述隔热板层与盖板上均对称开设有两个定位口,所述隔热板层与驱动箱之间、盖板与容器之间均对称设置有两个弧形槽。
9.一种飞灰含碳量检测方法,包括以下步骤:s1、干燥:通过旋转升降平台和机械臂将容器从保温筒的下方送入保温筒中,使接电柱插入接电环座内,通过外界控制器使加热片与加热筒通电,提高容器的内外温度,完成容器的干燥后将加热片与加热筒断电;s2、送料:两根进料管伸入容器并将密封板顶开,通过两根进料管分别向容器内加入一定量的三氧化二铝颗粒和飞灰样品,然后两根进料管再向上移动,使其与容器分离;s3、一次称重:机械臂内置的重量检测单元对容器进行称重,称重结果记录为m0;s4、加热:通过外界控制器再次将加热片与加热筒通电,同时开启驱动电机、步进电机和旋转电机,使三氧化二铝颗粒与飞灰样品充分混合受热,一定时间后外界控制器自动断开电源;s5、二次称重:机械臂内置的重量检测单元再次对容器进行称重,称重结果记录为m1;s6、计算飞灰含碳量:将两次称重结果求差,并将差值记录为δm,根据公式δm/m0×
100%计算飞灰含碳量;s7、清洗:通过旋转升降平台和机械臂将容器取出,对容器和混合组件进行清洁与干燥。
10.相较于传统的飞灰含碳量检测装置,本设备将振动组件、称重组件、加热组件相整合,结构紧凑,占用面积少,检测步骤更加精简,能有效避免飞灰样品在检测时结团的问题,还能使其充分混合受热,检测所需时间更少,检测效率高。
附图说明
11.图1为本发明提出的一种飞灰含碳量检测装置的结构示意图;图2为本发明提出的一种飞灰含碳量检测装置中保温筒的内部结构示意图;图3为本发明提出的一种飞灰含碳量检测装置中驱动箱的内部结构示意图;图4为本发明提出的一种飞灰含碳量检测装置中容器的内部结构示意图;图5为本发明提出的一种飞灰含碳量检测装置中支撑臂的位置示意图;图6为本发明提出的一种飞灰含碳量检测装置中接电环座部分的示意图;图7为本发明提出的一种飞灰含碳量检测装置中混合组件的结构示意图;图8为本发明提出的一种飞灰含碳量检测装置中弹性刮环的结构示意图;图9为本发明提出的一种飞灰含碳量检测装置中送料口与密封板之间的位置关系示意图。
12.图中:1保温筒、2驱动箱、3进料管、4加热片、5机械臂、6旋转升降平台、7容器、8支架、9齿圈、10齿轮、11驱动电机、12换向连杆、13导热棒、14弹性拨片、15固定座、16接电环座、17加热筒、18步进电机、19丝杠、20支撑臂、21隔热板层、22弧形槽、23送料口、24定位口、25密封板、26旋转电机、27绝缘插槽、28接电柱、29安装板、30固定块、31降温元件、32弹性刮环、33盖板。
具体实施方式
13.参照图1

2,一种飞灰含碳量检测装置,包括底部开设有进出口的保温筒1和旋转升降平台6,保温筒1的内侧壁上对称分布有多个加热片4,旋转升降平台6通过机械臂5支撑有容器7,机械臂5内内置有重量检测单元,重量检测单元的测量误差在3

以内,加热片4从容器7外侧对容器7进行加热,均衡容器7整体的温度,容器7与机械臂5之间为非焊接式安装,方便取放容器7,保温筒1的内顶壁上固定安装有驱动箱2,驱动箱2内固定安装有混料机构,驱动箱2外连接有驱动机构,容器7内固定安装有加热筒17,加热筒17上电性连接有接电环座16,驱动箱2与接电环座16之间配合安装有供电组件;参照图8,容器7的内侧壁上阵列分布有多个固定座15,每个固定座15朝向加热筒17的一端均固定安装有弹性拨片14,弹性拨片14更靠近容器7的内底壁,当旋转电机26带动换向连杆12向容器7的侧壁方向倾斜后,导热棒13能在转动时与弹性拨片14的端部相接触,接电环座16的侧壁上通过固定块30对称设置有两个弹性刮环32,两个弹性刮环32与对应的固定块30之间均设置有降温元件31,降温元件31为耐高温元器件;弹性刮环32的中部设有开口,其厚度由降温元件31至开口处递减,当导热棒13由下至上通过弹性刮环32时,弹性刮环32能与导热棒13的侧壁相贴,去除导热棒13侧壁上的飞灰,降温元件31同时降低导热棒13的温度;参照图4,驱动机构包括与驱动箱2过盈配合的齿圈9,齿圈9啮合有齿轮10,保温筒1内设置有驱动电机11,驱动电机11的输出端通过短轴与齿轮10固定相连;参照图2

3和图9,容器7的顶壁上开设有两个送料口23,两个送料口23内均插设有进料管3,两个进料管3的上端均滑动贯穿保温筒1并延伸至保温筒1外,两个送料口23的下方均安装有密封板25,且两块密封板25的一侧均与容器7的内顶壁转动相连,密封板25与容器7的连接处设有扭簧,使得密封板25在没有外力作用下自动复位。
14.参照图3,混料机构包括固定安装在驱动箱2内顶壁上的步进电机18,步进电机18的输出端固定连接有丝杠19,丝杠19上配合安装有支撑臂20,支撑臂20的两端分别连接有混合组件,通过步进电机18驱动丝杠19转动,可以带动支撑臂20向上或向下运动。
15.参照图6

7,两个混合组件均包括与支撑臂20固定相连的安装板29,两块安装板29的下端均转动安装有换向连杆12,位置相对应的安装板29与换向连杆12之间均安装有旋转电机26,两个换向连杆12的下端均固定连接有导热棒13,旋转电机26的主体与安装板29转动连接,旋转电机26的输出轴与换向连杆12固定连接,从而借助旋转电机26驱动换向连杆12相对于安装板29转动的目的。
16.参照图4

6,供电组件包括隔热板层21,隔热板层21通过支架8与保温筒1的内侧壁固定相连,且隔热板层21与丝杠19的下端通过轴承转动相连,隔热板层21不仅能在一定范围内维持驱动箱2内的温度,避免驱动箱2内的温度上升过多,又能给予丝杠19一定的支撑,使支撑臂20更加稳定,隔热板层21的下表面安装有接电柱28,接电柱28的规格与接电环座16的规格相匹配,接电柱28与接电环座16的接触面较大,不容易出现接触不良的问题,电路连接会更加稳定,保证加热筒17的加热效果。
17.容器7顶壁上还固定安装有盖板33,隔热板层21与盖板33上均对称开设有两个定位口24,定位口24供导热棒13上下运动,隔热板层21与驱动箱2之间、盖板33与容器7之间均对称设置有两个弧形槽22,弧形槽22的范围即为换向连杆12的转动范围。
18.飞灰含碳量检测方法包括以下步骤:s1、干燥:通过旋转升降平台6和机械臂5将容器7从保温筒1下方的进出口处送入保温筒1中,使接电柱28插入接电环座16内,通过外界控制器使加热片4与加热筒17通电,提高容器7的内外温度,完成容器7的干燥后将加热片4与加热筒17断电;在此过程中,送料口23的位置要与进料管3的位置相对应,容器7抬升的高度也为固定值,使得接电柱28与接电环座16在飞灰样品含碳量多次检测时都能良好接触,旋转升降平台6为本技术领域中常用设备,附图中的旋转升降平台6仅为示意图,在此不再展开表述;s2、送料:两根进料管3向下运动伸入容器7并将密封板25顶开,通过两根进料管3分别向容器7内加入一定量的三氧化二铝颗粒和飞灰样品,然后两根进料管3再向上移动,使其与容器7分离,在扭簧作用下,密封板25会自动复位,实现对送料口23的密封,图9为密封板25复位时的运动方向示意图,驱动两根进料管3的结构未图示;s3、一次称重:机械臂5内置的重量检测单元对容器7进行称重,称重结果记录为m0;s4、加热:通过外界控制器再次将加热片4与加热筒17通电,且此时加热片4与加热筒17的温度要远高于干燥过程中的温度,步进电机18通过丝杠19带动支撑臂20向下运动到丝杠19的下端,使换向连杆12与导热棒13进入容器7内,如图6所示,换向连杆12处于弧形槽22内,旋转电机26再带动换向连杆12相对于安装板29转动一定角度(换向连杆12不会与弧形槽22的槽壁相抵),转动方向朝向容器7的侧壁,此时导热棒13的下端会靠近弹性拨片14;再开启驱动电机11,驱动电机11通过齿轮10、齿圈9、驱动箱2带动混料组件周期性正转

反转,且转动范围限制在弧形槽22内,加热棒搅动三氧化二铝颗粒与飞灰样品,使其充分混合受热,同时导热棒13也会拨动弹性拨片14,使弹性拨片14震荡,加速飞灰样品的混合,使其受热更加均匀,一定时间后外界控制器自动断开电源;在促进飞灰样品分散的过程中,导热棒13、三氧化二铝颗粒既能将热量向飞灰样品的内部传递,又能与弹性拨片14共同作用,避免飞灰样品在加热过程中结团,使飞灰样品能够充分地、有效地燃烧;需要说明地是,导热棒13的转动速度需要控制在低速范围内,避免气流冲击飞灰样品,弹性拨片14的高度也需要靠近容器7的底部;充分燃烧后,驱动电机11将驱动箱2复位后关闭,旋转电机26带动换向连杆12复位,此时,导热棒13位于弹性刮环32的正下方,步进电机18通过丝杠19驱动支撑臂20上升到最高位置,在此过程中,导热棒13会穿过弹性刮环32,弹性刮环32将导热棒13外侧附着的飞灰样品刮落,减小检测误差,同时降温元件31降低导热棒13的温度;s5、二次称重:机械臂5内置的重量检测单元再次对容器7进行称重,称重结果记录为m1;s6、计算飞灰含碳量:将两次称重结果求差,并将差值记录为δm,根据公式δm/m0×
100%计算飞灰含碳量,计算结果取正值;s7、清洗:通过旋转升降平台6和机械臂5将容器7取出,对容器7和混合组件进行清洁与干燥,以待下一次的使用。
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