一种烟末样品厚度控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及样品厚度控制装置的技术领域，更具体地，涉及一种烟末样品厚度控制装置。


背景技术：

2.利用傅里叶近红外光谱仪检测粉末状固体样品(如烟末)时，需要将样品装入样品杯中，然后置于光学旋转台上，使光源的光穿过样品杯底石英玻璃往上射入，经由漫反射原理对样品进行扫描。以此原理进行检测时，样品厚度的变化会在一定程度上对光程产生影响，从而影响到近红外谱图的稳定性。甚至当样品厚度不足时，有可能会对近红外检测结果的准确性产生影响。因此一般而言，在利用近红外法对样品进行检测时，首先装样厚度需要达到不漏光的要求，在此基础上，装样厚度若能保持统一则能够使得重复样品光谱的重复性更佳。
3.为达到烟末样品装样厚度达标且一致的目的，以往一般会用尺测量杯口到样品上表面的高度，从而可用杯内高度减去杯口到样品上表面的高度以间接得到样品厚度。该方法操作繁琐，装样效率低，厚度数据输出效率低。在杯内壁划上刻度或者在杯内壁刻有凹下或凸起的刻度均不可取，因为若划上刻度，显示刻度的油墨成分也会被近红外光谱仪所识别，从而影响试验结果，若在杯内刻有凹下或凸起的刻度，则会改变杯壁的光滑性，从而影响光路。
4.现有技术公开了一种傅里叶变换红外光谱仪atr附件样品厚度控制装置，包括深度尺、横梁、主尺、升降装置、数显屏幕、压杆、光学台和底座。该装置通过测量工具固定在atr附件，结合atr附件上的升降部件，通过对atr附件上横梁升降的精确控制间接实现对待测沥青样品厚度的精确控制，但是该方案中，用于沥青的厚度检测，沥青为液态样品，沥青在光学台上的厚度均匀，表面平整，而烟末样品装样时，厚度不均，无法直接检测烟末样品厚度是否达到要求。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种烟末样品厚度控制装置，可将样品杯内的烟末样品摇匀并在烟末样品装样过程中实时检测烟末样品的厚度，实现烟末样品厚度可控的装样。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
7.提供一种烟末样品厚度控制装置，包括底座和用于放置样品杯的杯座，所述杯座安装于所述底座顶部；还包括固定架、测距机构和驱动机构，所述固定架固定于所述底座顶部，所述驱动机构的输出端与所述杯座连接以驱动所述杯座在水平面上往复移动，所述测距机构装设于所述固定架，且所述测距机构位于所述杯座的上方。
8.本实用新型的烟末样品厚度控制装置，使用时，将样品杯放置在杯座上，向样品杯内逐渐添加烟末样品，同时，利用驱动机构驱动杯座在水平面上往复移动，带动杯座上的样
品杯在水平面上做快速、小幅度的往复运动，将样品杯内的烟末样品摇晃均匀至表面平整，从而使得样品杯内各处的烟末样品厚度和密度一致，且在该过程中，测距机构实时对样品杯内的烟末样品的厚度进行检测，当测距机构检测到烟末样品厚度达到实际需要时候，驱动机构停止工作，完成烟末样品厚度可控的装样。本实用新型可将样品杯内的烟末样品摇匀并在烟末样品装样过程中实时检测烟末样品的厚度，实现烟末样品厚度可控的装样。
9.进一步地，所述杯座包括杯壁和杯垫，所述杯垫固定于所述杯壁底部，所述杯壁的内壁面与所述样品杯的外形配合，所述样品杯可放置于所述杯垫。
10.进一步地，所述底座底部开设有若干滑槽，所述杯垫底部设有若干与所述滑槽配合的凸起，所述驱动机构的输出端与所述凸起连接以驱动所述凸起沿所述滑槽滑动。
11.进一步地，还包括支架和用于向所述样品杯输送烟末样品的进样装置，所述支架固定于所述底座顶部，所述进样装置与所述支架转动连接。
12.进一步地，所述进样装置包括进样台、样品瓶和输送通道，所述进样台与所述支架转动连接，所述输送通道固定于所述进样台，所述样品瓶可拆卸安装于所述进样台，所述样品瓶可在外力作用下将样品瓶内的烟末样品倒出至所述输送通道的一端，所述输送通道的另一端可位于所述样品杯的上方。
13.进一步地，所述样品瓶包括瓶身、瓶口和连接所述瓶身和瓶口的瓶颈，所述进样台设有与所述瓶身配合的内凹部、与所述瓶颈可拆卸连接的抱合机构。
14.进一步地，所述抱合机构包括第一半环和第二半环，所述第一半环和第二半环的内径与所述瓶颈的外径相等，且所述第一半环和第二半环的内径小于所述瓶口的外径，所述第一半环的一端、所述第二半环的一端分别与所述进样台连接，所述第一半环的另一端、所述第二半环的另一端通过卡扣组件连接。
15.进一步地，所述进样台设有与所述支架转动连接的转轴，所述进样台在所述转轴的两侧分别设有对所述支架进行限位的第一限位面和第二限位面。
16.进一步地，还包括有重量感应器和控制器，所述重量感应器与所述杯座连接，所述重量感应器、驱动机构、测距机构分别与所述控制器连接。
17.进一步地，还包括装设有显示屏的计算机，所述测距机构与所述计算机连接，所述计算机用于计算出样品杯内烟末样品的厚度值，所述显示屏可用于显示样品杯内烟末样品的厚度值。
18.本实用新型的烟末样品厚度控制装置与背景技术相比，产生的有益效果为：
19.可将样品杯内的烟末样品摇匀并在烟末样品装样过程中实时检测烟末样品的厚度，实现烟末样品厚度可控的装样。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例中烟末样品厚度控制装置的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例中杯座的结构示意图；
22.图3为本实用新型实施例中杯座的安装示意图；
23.图4为本实用新型实施例中抱合机构的安装示意图；
24.图5为本实用新型实施例中进样台的结构示意图；
25.图6为本实用新型实施例中抱合机构的结构示意图；
26.图7为本实用新型实施例中卡扣组件的结构示意图；
27.图8为实施例三中烟末样品厚度控制的原理框图。
28.附图中：1-底座；11-滑槽；2-杯座；21-杯壁；22-杯垫；23-凸起；3-样品杯；4-固定架；5-测距机构；6-驱动机构；7-进样装置；71-进样台；711-内凹部；712-第一限位面；713-第二限位面；714-转轴；72-样品瓶；721-瓶身；722-瓶颈；723-瓶口；73-输送通道；8-抱合机构；81-第一半环；82-第二半环；83-卡片；831-圆孔；84-插片；841-球形凸起；9-支架。
具体实施方式
29.下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
30.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
31.实施例一
32.如图1所示，一种烟末样品厚度控制装置，包括底座1和用于放置样品杯3的杯座2，杯座2安装于底座1顶部；还包括固定架4、测距机构5和驱动机构6，固定架4固定于底座1顶部，驱动机构6的输出端与杯座2连接以驱动杯座2在水平面上往复移动，测距机构5装设于固定架4，且测距机构5位于杯座2的上方。
33.上述的烟末样品厚度控制装置，使用时，将样品杯3放置在杯座2上，向样品杯3内逐渐添加烟末样品，同时，利用驱动机构6驱动杯座2在水平面上往复移动，带动杯座2上的样品杯3在水平面上做快速、小幅度的往复运动，将样品杯3内的烟末样品摇晃均匀至表面平整，从而使得样品杯3内各处的烟末样品厚度和密度一致，且在该过程中，利用测距机构5可方便、高效、实时地对样品杯3内的烟末样品的厚度进行检测，当测距机构5检测到烟末样品厚度达到实际需要的时候，驱动机构6停止工作，完成烟末样品厚度可控的装样。本实施例中的烟末样品厚度控制装置，可将样品杯3内的烟末样品摇匀并在烟末样品装样过程中实时检测烟末样品的厚度，实现烟末样品厚度可控的装样。
34.具体地，固定架4呈倒“l”形，固定架4的竖直段固定在底座1上，固定架4的横杆段垂直于固定架4的竖直段顶部，测距机构5安装于固定架4横杆段的底部且位于杯座2上方，如图1所示，其中，测距机构5可为激光测距仪，其测量精度高，测量结果准确。
35.如图2、图3所示，杯座2包括杯壁21和杯垫22，杯垫22固定于杯壁21底部，杯壁21的内壁面与样品杯3的外形配合，样品杯3可放置于杯垫22。使用时，杯座2刚好容纳样品杯3，使样品杯3放在杯座2后与杯座2相对固定，且利用杯垫22可防止样品杯3底部的石英玻璃磨花而影响后续检测，其中，杯垫22具有一定厚度，且杯垫22呈环状，将样品杯3垫22高并将样品杯3底部隔开，进一步防止磨花样品杯3底部。
36.如图2、图3所示，底座1底部开设有若干滑槽11，杯垫22底部设有若干与滑槽11配合的凸起23，驱动机构6的输出端与凸起23连接以驱动凸起23沿滑槽11滑动。实施时，向样品杯3内添加烟末样品，驱动机构6驱动凸起23及其上的杯座2和样品杯3沿滑槽11做快速、小幅度的往复运动，将样品杯3内的烟末样品摇匀。需要说明的是，电机丝杆机构、气缸等其他可以实现驱动凸起23及其上的部件沿滑槽11往复移动的驱动机构6均适用于本实施例。
37.实施例二
38.本实施例与实施例一类似，所不同之处在于，如图1所示，还包括支架9和用于向样品杯3输送烟末样品的进样装置7，支架9固定于底座1顶部，进样装置7与支架9转动连接。实施时，将样品杯3放置于杯座2上，然后转动进样装置7，利用进样装置7向样品杯3内输送烟末样品，然后利用驱动机构6驱动凸起23及其上的部件做快速、小幅度的往复运动，将烟末样品摇匀，当测距机构5测量到样品杯3内的烟末样品的厚度达到要求时，转动进样装置7，停止添加烟末样品，停止驱动机构6的工作，本实施例可同时提高装样效率和厚度检测效率。
39.如图1所示，进样装置7包括进样台71、样品瓶72和输送通道73，进样台71与支架9转动连接，输送通道73固定于进样台71，样品瓶72可拆卸安装于进样台71，样品瓶72可在外力作用下将样品瓶72内的烟末样品倒出至输送通道73的一端，输送通道73的另一端可位于样品杯3的上方。具体地，如图4所示，样品瓶72包括瓶身721、瓶口723和连接瓶身721与瓶口723的瓶颈722，如图5所示，进样台71设有与瓶身721配合的内凹部711、与瓶颈722可拆卸连接的抱合机构8。具体地，如图5所示，进样台71设有与支架9转动连接的转轴714，进样台71在转轴714的两侧分别设有对支架9进行限位的第一限位面712和第二限位面713。实施时，将样品杯3放置于杯座2上，先转动进样台71，使支架9与第一限位面712抵接，将储存有烟末样品的样品瓶72的瓶身721与进样台71上的内凹部711配合并使瓶口723朝上，然后利用抱合机构8将瓶颈722抱合固定，进而将样品瓶72固定在进样台71上，再转动进样台71，使支架9与第二限位面713抵接，此时，样品瓶72向输送通道73略微倾斜，输送通道73的一端承接于瓶口723，输送通道73的另一端位于样品杯3的上方，用手轻拍样品瓶72的底部，将样品瓶72内的烟末样品少量多次地抖出并沿输送通道73输送至样品杯3内，驱动机构6驱动杯座2及其上的样品杯3快速、小幅度地来回运动，将样品杯3内的烟末样品摇匀直至表面平整，使得样品杯3内各处的烟末样品的厚度和密度保持一致，测距机构5实时检测样品杯3内的烟末样品的厚度，直至检测到样品杯3内的烟末样品的厚度达到要求时，转动进样台71，使支架9与第一限位面712抵接，当样品瓶72内的烟末样品不足或需更换装有不同烟末样品的样品瓶72时，可解开抱合机构8对瓶口723的固定，将样品瓶72取下。
40.如图4、图6所示，抱合机构8包括第一半环81和第二半环82，第一半环81和第二半环82的内径与样品瓶72的瓶颈722的外径相等，且第一半环81和第二半环82的内径小于瓶口723的外径，第一半环81的一端、第二半环82的一端分别与进样台71连接，第一半环81的另一端、第二半环82的另一端通过卡扣组件连接。具体地，第一半环81的一端、第二半环82的一端分别与进样台71转动连接，如图7所示，卡扣组件包括卡片83和插片84，卡片83和插片84分别位于第一半环81的另一端、第二半环82的另一端，卡片83开设有圆孔831，插片84设有球形凸起841，球形凸起841的直径大于圆孔831的直径。将样品瓶72安装于进样台71时，转动第一半环81和第二半环82，使第一半环81和第二半环82之间的空间打开至最大，将
样品瓶72的瓶身721与进样台71的内凹部711配合，然后转动第一半环81和第二半环82，使第一半环81和第二半环82配合抱合瓶颈722，将插片84上的球形凸起841按入卡片83上的圆孔831，由于球形凸起841的直径大于圆孔831的直径，圆孔831可将球形凸起841卡住，且瓶口723的外径大于第一半环81和第二半环82的内径，可进一步将抱合机构8限位在瓶颈722处；当需要将样品瓶72取下时，将球形凸起841按出圆孔831，打开第一半环81和第二半环82，即可将样品瓶72取下。
41.实施例三
42.本实施例与实施例二类似，所不同之处在于，如图8所示，还包括有重量感应器和控制器，重量感应器与杯座2连接，重量感应器、驱动机构6、测距机构5分别与控制器连接。实施时，用手轻拍样品瓶72的底部，将样品瓶72内的烟末样品少量多次地抖出并沿输送通道73输送至样品杯3内，重量感应器感应到样品杯3内的烟末样品的重量变化后，发送信号至控制器，控制器控制驱动机构6驱动杯座2及其上的样品杯3快速、小幅度地来回运动，将样品杯3内的烟末样品摇匀，使得样品杯3内各处的烟末样品的厚度和密度保持一致，利用测距机构5实时检测出测距机构5底部至样品杯3内的烟末样品表面的距离，将测距机构5底部至样品杯3底部的距离与测距机构5检测的距离作差即可方便快速地得到样品杯3内烟末样品的厚度。
43.如图8所示，还包括装设有显示屏的计算机，测距机构5与计算机连接，计算机用于计算出样品杯3内烟末样品的厚度值，显示屏可用于显示样品杯3内烟末样品的厚度值。实施时，利用蓝牙对测距机构5所测数据进行实时传输，利用计算机接收测距机构5所测数据并对样品杯3内的烟末样品的厚度进行计算，并在显示屏显示出实时的烟末样品厚度值。
44.在上述具体实施方式的具体内容中，各技术特征可以进行任意不矛盾的组合，为使描述简洁，未对上述各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
45.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。