[0001]
本发明涉及锅炉检测采样领域，特别是一种炉水取样装置。
背景技术：
[0002]
为确保锅炉运行安全以及实时监控锅炉内炉水变化，需要定时对炉水进行采样，常规采样间隔为四到八小时，有些精密锅炉则需要每两小时采样一次，现阶段炉水采样过程均为人工手持采样瓶在炉水冷却器接口处承接采样，为确保采样具有代表性，要求在采样前将取样阀门打开，以5l/min～6l/min的流速畅流3min后取样，同时取样时用所取水样清洗取样瓶3-4次后再取样，炉水经高温高压作用下温度高于普通沸腾水温，经炉水冷却器可冷却到达四十摄氏度左右，但长时间使用的炉水冷却器内部结垢会导致冷却效果变弱，从而造成炉水流出时超过人体耐受温度，同时炉水内添加有大量的药剂，对人体有一定的腐蚀作用，因此长时间的徒手采样和清洗采样瓶会对采样人员造成一定的伤害。
技术实现要素：
[0003]
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种炉水取样装置，有效的解决了现阶段炉水采样自动化程度低、人工操作步骤多，炉水洗瓶时高温且带有刺激性药剂的炉水易接触采样人员从而对采样人员造成伤害的问题。
[0004]
其解决问题的技术方案包括一个竖向的支撑杆，支撑杆的上端铰接有一个可在左右方向的竖直平面内转动的连杆，连杆的自由端固定有一个u形杆，u形杆与连杆构成一个叉子状结构，u形杆的开口处铰接有一个瓶托，采样瓶可拆卸安装瓶托内，瓶托可绕其铰接轴在左右方向的竖直平面内转动，瓶托的底部设有一个与其同轴的套筒，u形杆内设有一个可沿其侧臂长度方向匀速向u形杆底部滑动的滑板，滑板靠近瓶托的端面固定有一个轴线与连杆同轴的第一压簧，第一压簧的自由端固定有一个楔面可置于套筒内的楔形块，滑板置于远离u形杆底部位置时，楔形块被第一压簧被挤压，随着采样瓶自重增加楔形块不能与套筒脱离，滑板置于靠近u形杆底部位置时，第一压簧不再被挤压，随着采样瓶自重增加，楔形块可脱离套筒，连杆上贯穿有一个硬质管，硬质管与连杆处于同一竖直平面内，硬质管的上端与连杆自由端之间夹角呈锐角，硬质管的上端的右侧设有一个与硬质管连通的漏斗，硬质管的下端连通有一个集水瓶，集水瓶底部设有一个排水口，集水瓶转动至竖直时排水口打开，集水瓶转动倾斜时排水口关闭，支撑杆的左侧设有第一磁铁，支撑杆的右侧设有第二磁铁，集水瓶转动至竖直时与第一磁铁吸附，集水瓶转动倾斜时与第二磁铁吸附。
[0005]
本发明构思新颖，结构巧妙，实用性强，有效的解决了现阶段炉水采样自动化程度低、人工操作步骤多，炉水洗瓶时高温且带有刺激性药剂的炉水易接触采样人员从而对采样人员造成伤害的问题。
附图说明
[0006]
图1为本发明采样瓶进水时的主视图。
[0007]
图2为本发明集水瓶进水时的主视图。
[0008]
图3为本发明采样瓶进水时的主视局部剖面图。
[0009]
图4为本发明图3中a区域局部放大图。
[0010]
图5为本发明俯视图。
[0011]
图6为本发明集水瓶竖直时排水口连通时的局部剖视图。
[0012]
图7为本发明集水瓶倾斜时排水口不连通时的局部剖视图。
具体实施方式
[0013]
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
[0014]
由图1至图7可知,本发明包括一个竖向的支撑杆1，支撑杆1的上端铰接有一个可在左右方向的竖直平面内转动的连杆2，连杆2的自由端固定有一个u形杆3，u形杆3与连杆2构成一个叉子状结构，u形杆3的开口处铰接有一个瓶托4，采样瓶可拆卸安装瓶托4内，瓶托4可绕其铰接轴在左右方向的竖直平面内转动，瓶托4的底部设有一个与其同轴的套筒5，u形杆3内设有一个可沿其侧臂长度方向匀速向u形杆3底部滑动的滑板6，滑板6靠近瓶托4的端面固定有一个轴线与连杆2同轴的第一压簧7，第一压簧7的自由端固定有一个楔面可置于套筒5内的楔形块8，滑板6置于远离u形杆3底部位置时，楔形块8被第一压簧7被挤压，随着采样瓶自重增加楔形块8不能与套筒5脱离，滑板6置于靠近u形杆3底部位置时，第一压簧7不再被挤压，随着采样瓶自重增加，楔形块8可脱离套筒5，连杆2上贯穿有一个硬质管9，硬质管9与连杆2处于同一竖直平面内，硬质管9的上端与连杆2自由端之间夹角呈锐角，硬质管9的上端的右侧设有一个与硬质管9连通的漏斗10，硬质管9的下端连通有一个集水瓶11，集水瓶11底部设有一个排水口，集水瓶11转动至竖直时排水口打开，集水瓶11转动倾斜时排水口关闭，支撑杆1的左侧设有第一磁铁12，支撑杆1的右侧设有第二磁铁13，集水瓶11转动至竖直时与第一磁铁12吸附，集水瓶11转动倾斜时与第二磁铁13吸附。
[0015]
为了实现支撑杆1的支撑和转动，所述支撑杆1的下端设有一个底座14，支撑杆1的下端转动连接在底座14上。
[0016]
为了实现滑板6的安装和驱动，所述u形杆3的两个侧臂的内侧各设有一个滑槽15，滑板6的两端经滑块滑动安装在滑槽15内，连杆2上设有一个空腔，空腔内横向贯穿有一个经慢速电机驱动的转轴16，转轴16置于空腔内的部分上缠绕并固定有拉绳17，拉绳17的自由端穿过u形杆3的底部固定在滑板6上，拉绳17置于滑板6与u形杆3底部之间的部分套装有第二压簧18，第二压簧18弹性强度大于第一压簧7。
[0017]
为了实现第一压簧7的支撑，所述第一压簧7内设有一个伸缩杆19，伸缩杆19的一端固定在楔形块8上，另一端固定在滑板6上。
[0018]
为了方便采样瓶的安装，所述瓶托4包括一个圆环，圆环内侧设有橡胶片，圆环与套筒5之间经l形杆固定连接。
[0019]
为了实现第一磁铁12与第二磁铁13的安装和与集水瓶11的吸附，所述集水瓶11的外缘面上固定有一个可被磁铁吸附的金属环，第一磁铁12与第二磁铁13分别经第一连接杆与第二连接杆固定在支撑杆1上。
[0020]
为了实现集水瓶11排水口在集水瓶11竖直时打开，倾斜时关闭，所述集水瓶11的排水口处设有排水管，排水管下端设有一个圆盘20，圆盘20的外圆面均布有三个通孔，三个
通孔相互连通，排水管的下端为与圆盘20外圆面贴并合可与圆盘20外圆面贴壁滑动的圆弧形，圆盘20的下端固定有配重块21。
[0021]
本发明的具体工作过程：本装置置于炉水冷却器出水管的外侧，要求安装位置保证集水瓶11与第一磁铁12吸附时，采样瓶的瓶口正对炉水冷却器出水管，且此时的采样瓶的瓶口倾斜朝上，炉水冷却器出水管的水流可直接进入到采样瓶内，当集水瓶11与第二磁铁13吸附时，此时采样瓶的瓶口倾斜朝下，并使得漏斗10进入到炉水冷却器出水管水流的下方，使得炉水冷却器出水管水流经漏斗10进入到集水瓶11内，其中采样瓶在瓶托4内安装要保证瓶托4的铰接轴靠近采样瓶口位置，保证采样瓶在脱离楔形块8束缚后可转动至采样瓶口朝上状态。
[0022]
初始状态时，将采样瓶放置在瓶托4上，圆环内的橡胶片可对采样瓶进行束缚，慢速电机反转将拉绳17逐渐松开，在第二压簧18的复位作用下使得滑板6沿滑槽15向u形杆3开口端运动，使得瓶托4上的套筒5与连杆2同轴，在滑板6向u形杆3开口位置移动之前将楔形块8置入到套筒5内，此时由于第二压簧18的弹性强度大于第一压簧7，因此在慢速电机反转的过程中，使得第二压簧18压力释放将第一压簧7挤压，使得楔形块8不能脱出套筒5，此时打开炉水冷却器的阀门，炉水冷却器出水管开始流水，打开慢速电机使其正转，此时转轴16有收紧拉绳17趋势，并将集水瓶11手动放置在靠近第一磁铁12位置，并被第一磁铁12吸附，此时硬质管9处于竖直状态，此过程中炉水进入到采样瓶内，采样瓶的自重增大，同时由于此时采样瓶处于倾斜状态，随着采样瓶自重逐渐增大，第一磁铁12的吸附作用不再能够支撑采样瓶保持开口倾斜朝上状态，第一磁铁12与集水瓶11脱离，此时连杆2转动，使得采样瓶转动至开口倾斜朝下，同时漏斗10转动至水流正下方，同时集水瓶11与第二磁铁13吸附，此时的集水瓶11处于倾斜状态，在配重块21的作用下，集水瓶11底部排水口关闭，水流从漏斗10进入到集水瓶11内，此过程中集水瓶11自重逐渐增加，采样瓶开口朝下，其内部的水逐渐从瓶口流出自重减少，当集水瓶11内重力增加到可以使第二磁铁13与集水瓶11脱离时，连杆2顺时针摆动，使得集水瓶11转动至趋于竖直状，并在惯性力的作用下，实现集水瓶11再次与第一磁铁12吸附，此时 在配重块21的作用下排水口被打开，集水瓶11内的水开始排出，此时采样瓶复位至出与水流对应，水流再次进入到采样瓶内，此过程往复进行，使得采样瓶被排出的炉水反复的冲洗，从而实现采样前的洗瓶。
[0023]
随着慢速电机的转动，使得拉绳17被持续的收紧，滑板6持续向u形板底部移动，此过程中第二压簧18被压缩，同时被压缩的第一压簧7逐渐被释放，当滑板6运动至最靠近u形板底部位置时，慢速电机不再驱动滑板6移动，此时若采样瓶处于靠口朝下状态时，采样瓶自重在减少，且水集中在瓶口位置，采样瓶不能实现带动瓶托4挤压楔形块8使得楔形块8脱出套筒5，至采样瓶复位至开口朝上位置时，炉水进入到采样瓶内，随着采样瓶水底部水增加，使得采样瓶的自重增大，在该自重下使得楔形块8从套筒5中脱离，此时采样瓶内的水量小于洗瓶状态时采样瓶内的最大水量，一旦楔形块8从套筒5内脱离后，采样瓶由于瓶底有水重力大，使采样瓶绕瓶托4铰接轴转动，使得采样瓶瓶口转动至竖直状，此时瓶口不对进水管，水不能向采样瓶内进入，采样瓶内水不再增加，此时的采样瓶内的水使得采样瓶的自重不足以实现第一磁铁12与集水瓶11脱离所需要的力，此时本装置持续保持本状态，工作人员关闭炉水冷却器阀门并将采样瓶取走即可，完成采样。
[0024]
本装置对比传统设备有以下好处：
1、本装置可在无人为参与下自动化完成洗瓶和采样过程，其中洗瓶采用采样时的炉水进行多遍清洗，采样之前满足放流三分钟，整个过程无需人为过多操作，可一步自动化完成且操作规程完全满足采样的各项要求，并且能有效的保证采样人员不与炉水的直接接触，使得整个采样过程更加自动化也更加安全。
[0025]
2、本装置的洗瓶过程中采样瓶和集水瓶11的交替接水和排水，使得采样瓶在接水和排水的过程中将瓶身清洗干净，此清洗过程的长短可根据慢速电机驱动滑板6移动到位的时间进行控制，使得整个清洗过程能有满足洗瓶要求，同时洗瓶在前采样在后，在洗瓶完成后，放流至少已经满足三分钟要求，此时的炉水样本足够满足采样要求。
[0026]
3、在完成洗瓶后，此时的滑板6已经移动至极限位置，再向采样瓶内注水当水量达到一定量时，此时的水量小于洗瓶时的极限水量，在洗瓶状态时，当水量达到此种状态时，楔形块8也会挤压套筒5有使楔形块8脱出的趋势，但此时的滑板6与套筒5之间的间隔小，第一压簧7的压缩空间不满足楔形块8脱离套筒5，因此洗瓶状态时水量会持续增加直至连杆2转动实现排水，而当滑板6运动至极限位置时，第一压簧7的压缩空间已经能够满足楔形块8从套筒5内脱出，此时的水量小于洗瓶时的极限水量即可实现楔形块8的脱出，在没有达到极限水量时的第一磁铁12不会与集水瓶11脱离，在采样瓶转动轴竖直时，采样瓶不再进水，此时水量不再能够进入到采样瓶内，采样人员可直接从外部观察出来，方便采样人员的关闭阀门，因此本装置在采样时无需人员时刻观察，整个采样过程更加智能化。
[0027]
本发明构思新颖，结构巧妙，实用性强，有效的解决了现阶段炉水采样自动化程度低、人工操作步骤多，炉水洗瓶时高温且带有刺激性药剂的炉水易接触采样人员从而对采样人员造成伤害的问题。