具有臥式單管燃燒管的元素分析儀的製作方法
2023-05-17 17:50:36 1
專利名稱：具有臥式單管燃燒管的元素分析儀的製作方法
技術領域：
本發明主要涉及到分析可燃物質元素含量的測量儀器領域，特指一種具有臥式單管 燃燒管的元素分析儀。
技術背景可燃物質中除含有部分礦物雜質和水以外，其餘都是有機物質。煤中有機物質又主 要由碳、氫、氧、氮、硫等五種元素組成，它們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乾餾產物，是評價可燃物質量的基本依據。分 析可燃物質中這主要五種元素含量的所有測量儀器就總稱為元素分析儀。元素分析儀的種類雖然很多，但大多都是根據可燃物質燃燒後產生氣體中元素的不 同含量來分析和測定的，因此可燃物質燃燒的充分與否直接影響到測試結果的準確性。 而為了有效保證可燃物質的充分燃燒，用來盛裝可燃物質的柑堝需要定期的頻繁更換。 如碳氫測試儀每做35個試驗就需要更換一次坩堝。參見圖1所示，現有的測試儀中燃燒 管多為U形管，坩堝3通過手動方式放置在用於物質燃燒的燃燒管6中，更換坩堝時多 用兩種方式。第一種首先需要等高溫爐溫度降低到接近室溫，然後才能將燃燒管上方 的落樣機構23、上密封蓋702取開，最後才能利用坩堝鉗伸入燃燒管6內手動將坩堝3 取出；第二種將儀器外殼拆開，將高溫爐5挪到儀器外側，取下爐底IO，拔下燃燒管 6將坩堝3從燃燒管內倒出。綜上所述可知，這種U形管式的燃燒管6其結構就決定了 很難實現取換坩堝的自動化，必須人工操作，進而帶來了一些缺陷(1)高溫爐5和燃 燒管6都是由耐高溫的材料製成，脆性大，價格貴，易損壞。在更換坩堝3時，若人為 用力不當，很可能會損壞到燃燒管6或高溫爐5,而更換高溫爐5必須聯繫生產廠家請專 業的技術人員來進行操作。因此，這不僅影響了使用單位正常化驗工作的開展，還增加 了儀器的維護成本。(2)每更換一次坩堝需要拆裝的零部件太多，操作很繁瑣，耗時較 長，不人性化；同時對操作者的技能水平要求比較高。(3)由於高溫爐燃燒試樣時溫度 很高，高溫狀態下手動更換坩堝時很容易燙傷操作者，要是等高溫爐溫度降低到接近室 溫時，再更換坩堝又會消耗大量的等待時間，因此極大降低了儀器的測試效率，影響用 戶的正常使用。發明內容本發明要解決的問題就在於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、操作方便、自動化程度高、能提高整機穩定性和測試效率的具有 臥式單管燃燒管的元素分析儀。為解決上述技術問題，本發明提出的解決方案為 一種具有臥式單管燃燒管的元素 分析儀，其特徵在於它包括落樣機構、固定於底板上的控制機構、進樣裝置、高溫爐 以及通過管路相連的過濾裝置和分析池，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進樣裝置相連的送樣嘴，所述燃燒管為 單管結構，所述燃燒管上設有出氣口、助燃口、氣牆口 I、氣牆口 II、落樣口和送樣口， 所述出氣口和送樣口分別位於燃燒管的兩側，所述助燃口、氣牆口I、氣牆口II和落樣 口位於燃燒管的送樣口一側，氣牆口I和氣牆口II分別與氣源相連，落樣口的上方設有 導樣管，導樣管位於落樣機構的正下方。所述高溫爐的入口端設有送樣嘴，出口端設有高溫爐擋蓋，燃燒管穿過臥式高溫爐 的中心，其出氣口套設在高溫爐擋蓋內，另一端送樣口則套設在送樣嘴內。與現有技術相比，本發明的優點就在於採用單管結構，為實現送取換坩堝自動化 提供了基礎，為代替傳統的人工操作提供了條件，有效的提高了儀器自動化水平，提升 了設備的市場競爭力；在大大降低使用者勞動強度的同時，保護了操作者的人身安全， 縮短了測試時間，提高了測試效率。採用了自動化技術能將傳統繁瑣的操作簡單化，更 換坩堝時無需拆裝高溫爐，或無需將燃燒管取出，避免了大範圍的拆裝，解決了因頻繁 的拆裝高溫爐和燃燒管而導致的高溫爐或燃燒管的損壞，及由此而帶來的其它問題，降 低了儀器的維護成本；操作的簡單化使更換時的效率更高，避免了因拆裝零部件過多導 致更換耗時長的缺點，提高了儀器的使用效率；另外，對操作人員的技能水平無過高要 求，使用時簡單方便。
-圖1是現有技術中碳氫儀燃燒管結構示意圖； 圖2是本發明實施例的俯視結構示意圖。 圖例說明1、控制機構 2、進樣裝置3、坩堝 4、送樣嘴5、高溫爐 6、燃燒管601、出氣口602、助燃口603、氣牆口 I604、氣牆口 II605、落樣口606、送樣口8、過濾裝置9、分析池16、助燃裝置17、第四電磁閥19、第五電磁閥20、氣牆氣源I21、第六電磁閥22、導樣管23、落樣機構24、換堝裝置25、氣牆氣源n26、底板具體實施方式
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2所示，本發明的元素分析儀包括落樣機構23、固定於底板26上的控制機構1、 進樣裝置2、高溫爐5以及通過管路相連的過濾裝置8和分析池9，所述高溫爐5內裝設 有燃燒管6，燃燒管6的尾端通過管路與過濾裝置8相連，高溫爐5的入口端設有與進樣 裝置2相連的送樣嘴4。燃燒管6為單管結構，燃燒管6沿水平方向布置，其包括出氣口 601、助燃口 602、氣牆口 1603、氣牆口 11604、落樣口 605和送樣口 606。為配合管路 系統的連接，尾部出氣口 601端收縮為口徑較小的小管，通過管路依次與過濾裝置8相 連。為實現坩堝的自動送樣和取換其端面的送樣口 606為全敞開形式的大口徑，其內空 尺寸稍大於坩堝3的外形尺寸，從而使得坩堝3能在燃燒管6內徑向的自由移動。所述 助燃口 602、氣牆口 1603、氣牆口 II604和落樣口 605位於燃燒管6的送樣口 606 —側。 助燃口 602通過第四電磁閥17與助燃裝置16相連，用於提供助燃物質，保證試樣的充 分燃燒。氣牆口 1603和氣牆口 II604分別通過第五電磁閥19和第六電磁閥21與氣牆氣 源120和氣牆氣源1125相連；工作時氣牆口 1603和氣牆口 II604噴射出的氣體在送樣 口 606和落樣口 605端部形成一個簾式氣牆，有效的防止外界的幹擾氣體進入燃燒管6 內。所述落樣口 605上方連接的導樣管22位於落樣機構23的下方。本實施例中高溫爐5 是採用的是臥式爐體，其入口端設有送樣嘴4，出口端設有高溫爐擋蓋503。燃燒管6穿 過臥式高溫爐5的中心，其出氣口601套設在高溫爐擋蓋503內，另一端送樣口 606則 套設在送樣嘴4內，送樣嘴4與進樣裝置2和換堝裝置24相連。該進樣裝置2用來將裝 著待測煤樣的坩堝3託著，經送樣嘴12送入燃燒管6內進行充分燃燒，燃燒完排出的氣 體依次流經過濾裝置8、分析池9，從而得到一組實驗數據，完成測量工作。該進樣裝置2可以採用人工送樣的機構，也可以採用自動送樣的機構。控制機構1是用於控制整個儀 器的運動、定位和數據採集；分析池14用於分析從燃燒管6內抽出氣流中的元素含量； 過濾裝置8用於過濾灰塵、排除不需要的幹擾元素；落樣機構23用於將待測煤樣送入坩 堝3內，該機構可以採用人工落樣機構，也可以採用自動落樣機構；換堝裝置24用於將 待換坩堝3進行更換，該裝置可以採用人工操作的方式，也可以採用自動機構實現。本 實施例的工作過程為(1)、試驗開始前控制機構1發出控制指令，第四電磁閥17打開， 助燃裝置16工作，向燃燒管6內充氣，助燃氣體清洗氣路通道，將上次試驗殘留的燃燒 氣體清除乾淨。同時第五電磁闊19、第六電磁閥21打開，氣牆開啟防止外界氣體進入。 (2)、試驗開始時進樣裝置2將裝著待測煤樣的坩堝3,停留在落樣口 604的下方。落樣 機構23工作，試樣從落樣機構23內滑出，在重力的作用下沿導樣管22經過落樣口 604 掉落在坩堝3內。進樣機構2再次工作將已裝好試樣的坩堝3送入燃燒管6內進行燃燒。 燃燒完畢後進樣機構2將坩堝3從燃燒管6內拖出，不需要換堝時坩堝3拖出後停留在 落樣口 604的下方等待下一次落樣；當需要換堝時，坩堝3直接拖到送樣嘴4的換堝位 置上，換堝裝置24工作換上一個備用的新坩堝，準備下一批次的實驗。由此可見採用該方式的燃燒管換堝簡單易操作，大大降低了操作的繁瑣度和難度，且儀器自動化程度高，工作效率高。以上僅為眾多元素分析儀燃燒管中的具體實施例，與之同原理的實施例還有很多， 此處不一一羅列。
權利要求
1、一種具有臥式單管燃燒管的元素分析儀，其特徵在於它包括落樣機構(23)、固定於底板(26)上的控制機構(1)、進樣裝置(2)、高溫爐(5)以及通過管路相連的過濾裝置(8)和分析池(9)，所述高溫爐(5)內裝設有燃燒管(6)，燃燒管(6)的尾端通過管路與過濾裝置(8)相連，高溫爐(5)的入口端設有與進樣裝置(2)相連的送樣嘴(4)，所述燃燒管(6)為單管結構，燃燒管(6)上設有出氣口(601)、助燃口(602)、氣牆口I(603)、氣牆口II(604)、落樣口(605)和送樣口(606)，所述出氣口(601)和送樣口(606)分別位於燃燒管(6)的兩側，所述助燃口(602)、氣牆口I(603)、氣牆口II(604)和落樣口(605)位於燃燒管(6)的送樣口(606)一側，氣牆口I(603)和氣牆口II(604)分別與氣源相連，落樣口(605)的上方設有導樣管(22)，導樣管(22)位於落樣機構(23)的正下方。
2、 根據權利要求1所述的^有臥式單管狀燃燒管的元素分析儀，其特徵在於所述 高溫爐(5)的入口端設有送樣嘴(4)，出口端設有高溫爐擋蓋(503)，燃燒管(6)穿 過臥式高溫爐(5)的中心，其出氣口 (601)套設在高溫爐擋蓋(503)內，另一端送樣 口 (606)則套設在送樣嘴(4)內。
全文摘要
本發明公開了一種具有臥式單管燃燒管的元素分析儀，它包括落樣機構、固定於底板上的控制機構、進樣裝置、高溫爐及通過管路相連的過濾裝置和分析池，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進樣裝置相連的送樣嘴，燃燒管為單管結構，燃燒管上設有出氣口、助燃口、氣牆口I、氣牆口II、落樣口和送樣口，出氣口和送樣口分別位於燃燒管的兩側，助燃口、氣牆口I、氣牆口II和落樣口位於燃燒管的送樣口一側，氣牆口I和氣牆口II分別與氣源相連，落樣口的上方設有導樣管，導樣管位於落樣機構的正下方。本發明具有結構簡單緊湊、成本低廉、操作方便、自動化程度高、能提高整機穩定性和測試效率等優點。
文檔編號G01N31/12GK101221157SQ20081003053
公開日2008年7月16日 申請日期2008年1月22日 優先權日2008年1月22日
發明者朱先德 申請人:湖南三德科技發展有限公司