[发明专利]一种X荧光多元素分析仪标定过程中的往复式矿浆取样装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业在线流体物料自动取样装置及方法，具体说是涉及一种工业在流X荧光多元素分析仪器在标定过程中的自动取样装置及方法。

背景技术

我国冶金、有色金属、矿山、建材等众多领域的生产过程中，原料中各种元素的配比对产品质量起着关键的作用。目前基于专利技术“在流检测多元素分析装置及方法”（专利号：200710010105.5）的在流X荧光多元素分析仪器已经很好的实现了对料流的各组成元素含量的实时检测，摆脱了人工取样后再进行化学分析的烦琐程序，大大提高了生产效率。

但是由于在流X荧光多元素分析仪器在正式投入使用之前需要对仪器进行标定，并且在使用一定期限后需要对仪器进行校准。具体的做法是将仪器安装于生产线的相关工艺点上后，通过对实际生产过程中的物料进行检测，仪器记录下相应的计数信息以及原数学模型的计算结果，与这些物料的化验室化学分析结果进行比对，逐步修正仪器的数学模型中的相关参数，使得仪器的最终使用误差满足现场的应用要求。

这就要求被取到化验室进行化学分析的物料样品，要与仪表所测量的物料具有很好的同一性和代表性，否则将严重损害仪表标定效果。尤其是化验室化学分析只能针对很少的量进行分析，而工业生产中往往物料的流量达到每小时几十立方米，如何取到同一性和代表性都很好的料样，一直是这类仪器标定过程中被困扰的难题。

目前在仪表的标定过程中，所采用的还是人工取样的方式，即在物料流动过程中用带柄容器多次舀取料流并收集到一起用于实验室化学分析。这一过程受人为因素影响较大，不同人员取样也存在一定差异，并且取样与测量的时间偏差也较大，导致在工业现场人工取样所带来的误差往往占整个分析过程累计误差的很大部分，远高于化验误差。因此对工业动态料流进行仪器自动取样非常必要。

发明内容

本发明针对现有在流X荧光多元素分析仪器所存在的缺陷，提出一种针对工业在流X荧光多元素分析仪器在使用及标定过程中的自动取样装置及方法

本发明所采用的技术方案是：

在流槽24中装有前档板23及后档板8，将流槽24分隔成进矿仓25、测量仓26及排矿仓27三个空间。前挡板23的顶部向排矿仓27方向弯折，在前挡板23的上方分别装有一定高度的左橡胶挡板21和右橡胶挡板22。在进矿仓25的侧面位置制有进料管9，在测量仓26的底部制有排料口10，在排矿仓27的底部制有出料管11。在流槽24的上方制有框架18，框架18上装有取样电机14、减速机20、左同步带轮15、右同步带轮16、上圆柱滑轨4、下圆柱滑轨5、左限位开关1、右左限位开关2、防护罩19。取样电机14通过减速机20可以带动右同步带轮16顺时针或逆时针旋转。右同步带轮16与左同步带轮15之间通过同步带17传动。同步带17上固定有滑块3，滑块3制有二个横向通孔，嵌套在上圆柱滑轨4与下圆柱滑轨5上，并可在同步带7的带动下沿着上圆柱滑轨4与下圆柱滑轨5的方向自由滑动。滑块3上固定有摆杆6，摆杆6上固定有取样漏斗7，取样漏斗7处于排矿仓27内前挡板23折弯的下方，取样漏斗7接有橡胶软管13，橡胶软管13穿过流槽24的器壁，可以将取样漏斗7中的流体物质导流出，流进到取样桶12中。防护罩19保护取样传动部分，防止积尘。

平时取样系统不工作时，滑块3将停留在左极限位置或右极限位置，使取样漏斗7停在在左橡胶挡板21或右橡胶挡板22的下方，当矿浆从前挡板23的上方及左橡胶挡板21和右橡胶挡板22之间的区域溢流入排矿仓27时，将没有矿浆能够被取样漏斗7的狭口接到，没有矿浆流进取样漏斗7。

当取样系统工作时，滑块3将在左极限位置和右极限位置之间做往复滑动，滑块3通过摆杆6带动使取样漏斗7做同样的往复运动，当矿浆从前挡板23的上方及左橡胶挡板21和右橡胶挡板22之间的区域溢流入排矿仓27时，取样漏斗7将不断沿垂直于矿浆流的方向反复划过矿浆流，取样漏斗7的狭口迎向矿浆流，将有部分矿浆流通过取样漏斗7的狭口流入取样漏斗7，并经过橡胶软管13最终流入取样桶12。

整个取样系统的工作状态，由PLC控制。通过变频器控制取样电机14的转速以及转向，实现对滑块3的移动速度及方向的控制，并过通过调节滑块3的移动速度来控制最终的取样量。通过左限位开关1及右限位开关2是否被触发判断取样漏斗7是否处于左极限位置或右极限位置。