用于样品热值分析的自动量热仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于样品热值分析的自动量热仪，包括内桶、桶盖、桶盖升降机构和氧弹，桶盖升降机构带动桶盖升降完成内桶的开闭，桶盖上设有充放氧机构，桶盖升降机构上设有横向设置的升降板，桶盖活动连接于升降板的下方，充放氧机构的上端处于升降板与桶盖之间的活动夹层内，升降板带动桶盖下降完成盖合后，升降板继续下压以驱动充放氧机构向下接触氧弹后进行充放氧作业。本发明具有结构简单紧凑、体积小、成本低、易维护、充放气效果好的优点。
【专利说明】
用于样品热值分析的自动量热仪
技术领域
[0001]本发明主要涉及到样品分析仪器领域，具体涉及一种用于样品热值分析的自动量热仪。
【背景技术】
[0002]对于物料(如矿石、煤炭)样品的化验分析工作，各个国家均有强制标准，必须遵照标准进行。如以煤炭的样品化验分析为例，样品的化验分析工作过程的准则是在不破坏样品代表性的前提下，对符合要求的样品进行相关的化验分析，这一过程中要求尽可能的保证化验分析的精度，以使化验分析结果能最真实的体现样品的特性。
[0003]在物料(如矿石、煤炭)样品的化验分析工作中，往往需要使用量热仪用于对样品的热值进行分析。如图1所示，现有量热仪往往存在以下技术问题:
1、现有量热仪的充放氧装置，需要设置专门的驱动机构用于驱动驱动活塞E升降以进行作业，驱动机构结构复杂，体积大、成本高、难以维护。
[0004]2、现有量热仪的充放氧装置，充入的氧气和实验后排出的气体都会经过同一个气缸腔体A，实验后的废气经过气缸腔体A由导管接头B连接放气阀排出，废气具有一定的腐蚀性，对气缸腔体A内驱动活塞E的密封圈具有腐蚀作用，影响密封圈的使用寿命，进而影响驱动气缸A的密封性。这会导致驱动活塞E在驱动时出现驱动滞后、驱动不到位、不驱动等现象，进而严重导致充放氧作业，最终严重影响量热仪的实验分析。同时加重了维护作业的频率，增加了使用成本。
[0005]3、现有量热仪的充放氧装置，氧弹嘴C的密封设于氧弹嘴的外径，充放氧气芯D直接包住氧弹嘴C，密封圈外径大，摩擦力大，导致分离时氧弹不稳，容易出现氧弹内样品晃动掉落、氧弹自身晃动掉落、设备损坏、实验失效等风险。
[0006]4、现有量热仪的充放氧装置，充放氧气芯D的通气管内设有驱动杆K，用于插入氧弹嘴C内使氧弹嘴C的阀块打开并进行充放气，这种设计方式会使得驱动杆E对充放氧气芯D的通气管、对氧弹嘴C形成阻碍，造成充放气不顺畅，严重影响了充放气作业和后续的实验分析，进而影响实验精度。
[0007]5、现有量热仪的充放氧装置，为使充放氧气芯D作业后回弹，在充放氧气芯D上套设了弹簧N，这使得气缸腔体A内的废弃腐蚀密封圈后，进一步腐蚀弹簧N，造成充放氧气芯D复位失效，严重影响分析实验的开展。
[0008]6、现有量热仪的充放氧装置，实验后的废气需要排出，但由于排出的废气含有残渣，这容易堵在通气管路和通气阀内部，使得气路堵塞，造成充放气不顺畅，严重影响了充放气作业和后续的实验分析，进而影响实验精度。
【发明内容】
[0009]本发明所解决的技术问题在于:针对现有技术存在的问题，提供一种结构简单紧凑、体积小、成本低、易维护、充放气效果好的用于样品热值分析的自动量热仪。
[0010]为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:
一种用于样品热值分析的自动量热仪，包括内桶、桶盖、桶盖升降机构和氧弹，所述桶盖升降机构带动桶盖升降完成内桶的开闭，所述桶盖上设有充放氧机构，所述桶盖升降机构上设有横向设置的升降板，所述桶盖活动连接于升降板的下方，所述充放氧机构的上端处于升降板与桶盖之间的活动夹层内，所述升降板带动桶盖下降完成盖合后，所述升降板继续下压以驱动充放氧机构向下接触氧弹后进行充放氧作业。
[0011]作为本发明的进一步改进，所述桶盖通过一组以上的活动连接组件与升降板连接，每组所述活动连接组件均包括一个升降导轴，所述升降导轴的底端与桶盖固定，所述升降导轴的顶端穿过升降板上的通孔后活动挂设于升降板的顶面上。
[0012]作为本发明的进一步改进，每组所述活动连接组件均包括一个与升降导轴配合的轴套，每个所述轴套固定于升降板的通孔处。
[0013]作为本发明的进一步改进，每组所述活动连接组件均包括一个弹性施压件，每个所述弹性施压件均设置于活动夹层内用于缓冲下压的升降板并将压力传递给桶盖。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述弹性施压件为套设于升降导轴上的弹簧。
[0015]作为本发明的进一步改进，所述充放氧机构包括竖向设置的充放氧气芯，所述充放氧气芯的上端设于活动夹层内，所述充放氧气芯的下端靠近桶盖的底面设置，所述升降板下压时驱动充放氧气芯同步向下以接触氧弹进行充放氧作业。
[0016]作为本发明的进一步改进，所述充放氧气芯设有中空的气芯管道，所述充放氧气芯的上端设有与气芯管道连通的第一导管接头。
[0017]作为本发明的进一步改进，所述充放氧气芯的下端设有气嘴部用于插入氧弹内以进行充放氧作业。
[0018]作为本发明的进一步改进，所述气嘴部处设有与氧弹配合的密封件。
[0019]作为本发明的进一步改进，所述气嘴部的上方设有限位部，所述气嘴部插入氧弹内时，所述限位部与氧弹接触以限制放氧气芯继续向下移动。
[0020]作为本发明的进一步改进，所述充放氧机构包括挂载部，所述挂载部固定于桶盖的底面用于挂载氧弹。
[0021]作为本发明的进一步改进，所述充放氧气芯的顶端与升降板固定连接。
[0022]作为本发明的进一步改进，还包括与充放氧机构连通的通气管道，所述通气管道上设有三通过滤组件，所述三通过滤组件包括相互连通的充放氧气口、充氧气口和放氧气口，所述充放氧气口用于与充放氧机构连通，所述充氧气口用于与高压氧气源连通以配合充放氧机构进行充氧作业，所述放氧气口用于与外界连通以配合充放氧机构进行放氧作业，所述充放氧气口处设有过滤件用于对气体进行过滤。
[0023]作为本发明的进一步改进，所述充放氧气口、充氧气口和放氧气口处均设有用于与通气管道连通的第二导管接头。
[0024]与现有技术相比，本发明的优点在于:
(I)本发明的用于样品热值分析的自动量热仪，一是取消了专门的用于充放氧机构的驱动机构，通过设置升降板，充分利用量热仪原本的桶盖升降机构来实现充放氧机构的驱动，使得本发明的量热仪结构简单紧凑、体积小、成本低、易维护;二是在盖合桶盖的同时开展氧弹的充氧作业，节约了作业时间，提高了作业效率，充放气效果好。三是氧弹在内桶内开展充放氧作业，有效保证了氧弹及其里面样品的安全，而今有效保证了实验的精准性。
[0025](2)本发明的用于样品热值分析的自动量热仪，通过设置弹性施压件，一是能够对下压的升降板进行缓冲，使得下压力均匀。二是也能够将升降板的下压力传递给桶盖，通过施力进一步保证桶盖的密封盖合。
[0026](3)本发明的用于样品热值分析的自动量热仪，由于设有气芯管道，同时不再设置驱动气缸，使得充放气直接通过充放氧气芯的气芯管道，使得不会存在实验气体污染驱动气缸、影响驱动气密性等风险，有效保证了量热仪的实验分析作业。延长了设备的使用寿命，降低了维护作业的频率和劳动成本，降低了设备的使用成本。
[0027](4)本发明的用于样品热值分析的自动量热仪，设有专门的中空的气芯管道用于充放气，使得气体充放顺畅、快速、及时，有效保证了量热仪的实验分析作业。充放氧气芯不用再设置驱动杆，而是直接由气嘴部插入推动，使得充放氧气芯的气芯管道直接与氧弹的气嘴管连通，使得气体充放顺畅、快速、及时，有效保证了量热仪的实验分析作业。
[0028](5)本发明的用于样品热值分析的自动量热仪，气嘴部深入氧弹进行连通的设计，使得充放氧气芯和氧弹对接稳固，密封性好，有效保证充放气作业的可靠实施。
[0029](6)本发明的用于样品热值分析的自动量热仪，充放氧气芯和氧弹脱离时，不会造成氧弹不稳，进而不会出现氧弹内样品晃动掉落、氧弹自身晃动掉落、设备损坏、实验失效等风险。
[0030](7)本发明的用于样品热值分析的自动量热仪，通过设置三通过滤组件，使得实验气体内的残渣不会堵在通气管路和通气阀内部，不会造成气路堵塞，降低了维护压力和维护成本;同时使得充放气顺畅，保证了充放气作业和后续的实验分析正常进行。
【附图说明】
[0031]图1是现有技术中量热仪的局部结构原理示意图。
[0032]图2是本发明的用于样品热值分析的自动量热仪在应用实施例中的结构原理示意图。
[0033]图3是本发明的用于样品热值分析的自动量热仪在充气前的局部结构原理示意图。
[0034]图4是本发明的用于样品热值分析的自动量热仪在在充气时的局部结构原理示意图。
[0035]图5是本发明的放氧气芯的局部结构原理示意图。
[0036]图6是本发明的三通过滤组件的局部结构原理示意图。
[0037]图例说明:
1、内桶;2、桶盖;3、桶盖升降机构;31、升降板;4、氧弹;5、充放氧机构;51、放氧气芯；511、气芯管道;512、第一导管接头;513、气嘴部;514、密封件;515、限位部;52、挂载部;6、活动夹层;7、活动连接组件;71、升降导轴;72、轴套;73、弹性施压件;8、通气管道;9、三通过滤组件;91、充放氧气口；92、充氧气口；93、放氧气口；94、过滤件;95、第二导管接头。
【具体实施方式】
[0038]以下结合具体实施例和附图对本发明作进一步详细说明。
[0039]如图2至图6所示，本发明提供一种用于样品热值分析的自动量热仪，包括内桶1、桶盖2、桶盖升降机构3和氧弹4，桶盖升降机构3带动桶盖2升降完成内桶I的开闭，桶盖2上设有充放氧机构5，桶盖升降机构3上设有横向设置的升降板31，桶盖2活动连接于升降板31的下方，充放氧机构5的上端处于升降板31与桶盖2之间的活动夹层6内，升降板31带动桶盖2下降，当桶盖2受硬接触限位不能再继续向下移动并完成盖合后，由于设有活动夹层6，此时升降板31会继续下压一段行程，下压的升降板31会驱动充放氧机构5向下接触氧弹4后进行充放氧作业。
[0040]通过以上特殊的科学设计，具有如下优点:
一是取消了专门的用于充放氧机构5的驱动机构，通过设置升降板31，充分利用量热仪原本的桶盖升降机构3来实现充放氧机构5的驱动，使得本发明的量热仪结构简单紧凑、体积小、成本低、易维护;二是在盖合桶盖2的同时开展氧弹4的充氧作业，节约了作业时间，提高了作业效率，充放气效果好。三是氧弹4在内桶I内开展充放氧作业，有效保证了氧弹4及其里面样品的安全，而今有效保证了实验的精准性。
[0041]如图2至图4所示，进一步，在较佳实施例中，桶盖2通过一组以上的活动连接组件7与升降板31连接，每组活动连接组件7均包括一个升降导轴71，升降导轴71的底端与桶盖2固定，升降导轴71的顶端穿过升降板31上的通孔后活动挂设于升降板31的顶面上。通过设置升降导轴71，一是使得升降板31与桶盖2之间实现了具有移动行程的活动夹层6，进而实现了升降板31下压驱动充放氧机构5的技术动作和技术目的；二是通过设置升降导轴71，使得升降板31能够按照升降导轴71的导向进行下降，而不会出现施力偏差，保证了充放氧作业和桶盖2闭合的有效性。
[0042]如图2至图4所示，进一步，在较佳实施例中，每组活动连接组件7均包括一个与升降导轴71配合的轴套72，每个轴套72固定于升降板31的通孔处。通过设置轴套72，进一步保证升降板31能够按照升降导轴71的导向进行下降。当然，在其他实施例中，也可以不设置轴套72，只需保证升降板31的厚度足够厚，使得升降板31自身的通孔起到了轴套的作用，以和升降导轴71进行滑动限位配合，也应该属于本发明的保护范围。
[0043]如图2至图4所示，进一步，在较佳实施例中，每组活动连接组件7均包括一个弹性施压件73，每个弹性施压件73均设置于活动夹层6内用于缓冲下压的升降板31并将压力传递给桶盖2。通过设置弹性施压件73，一是能够对下压的升降板31进行缓冲，使得下压力均匀。二是也能够将升降板31的下压力传递给桶盖2，通过施力进一步保证桶盖2的密封盖合。在本实施例中，弹性施压件73为套设于升降导轴71上的弹簧。当然，在其他实施例中，也可以将弹性施压件73设置为多个处于桶盖2上的海绵垫、橡胶垫等，都能够起到缓冲和施压的作用，也应该属于本发明的保护范围。
[0044]如图2至图5所示，进一步，在较佳实施例中，充放氧机构5包括竖向设置的充放氧气芯51，充放氧气芯51的上端设于活动夹层6内，充放氧气芯51的下端靠近桶盖2的底面设置，升降板31下压时驱动充放氧气芯51同步向下以接触氧弹4进行充放氧作业。通过这样的设置，使得由升降板31直接作用于充放氧气芯51上进行驱动，驱动方式简单、直接，降低了设备复杂度，同时有效提升了充放氧气芯51作业时的灵活性和精准性，充放气效果好，效率尚O
[0045]如图2至图5所示，进一步，在较佳实施例中，充放氧气芯51设有中空的气芯管道511，充放氧气芯51的上端设有与气芯管道511连通的第一导管接头512。第一导管接头512用于与外部通气管道连通以进行充放氧作业。当升降板31下压使充放氧气芯51与氧弹4密封接触后(如图4所示)，外部气源的高压氧气通过外部通气管道从第一导管接头512进入气芯管道511内，并最终使高压氧气充入氧弹4内完成充氧作业。当氧弹4完成分析实验后，需要将氧弹4内的实验气体放出去时，同样通过升降板31下压使充放氧气芯51与氧弹4密封接触，使得氧弹4内的实验气体进入气芯管道511内，并通过第一导管接头512进入外部通气管道排出。通过以上特殊的科学设计，具有如下优点:一是由于设有气芯管道511，同时不再设置驱动气缸，使得充放气直接通过充放氧气芯51的气芯管道511，使得不会存在实验气体污染驱动气缸、影响驱动气密性等风险，有效保证了量热仪的实验分析作业。二是延长了设备的使用寿命，降低了维护作业的频率和劳动成本，降低了设备的使用成本。三是设有专门的中空的气芯管道511用于充放气，使得气体充放顺畅、快速、及时，有效保证了量热仪的实验分析作业。
[0046]如图5所示，进一步，在较佳实施例中，充放氧气芯51的下端设有气嘴部513用于插入氧弹4内以进行充放氧作业。插入的气嘴部513用于直接推动氧弹4的阀芯并进行充放气作业。通过以上特殊的科学设计，一是使得本发明的充放氧气芯51不用再设置驱动杆，而是直接由气嘴部513推动，使得充放氧气芯51的气芯管道511直接与氧弹4的气嘴管连通，使得气体充放顺畅、快速、及时，有效保证了量热仪的实验分析作业。二是气嘴部513深入氧弹4进行连通的设计，使得充放氧气芯51和氧弹4对接稳固，密封性好，有效保证充放气作业的可靠实施。三是充放氧气芯51和氧弹4脱离时，不会造成氧弹4不稳，进而不会出现氧弹4内样品晃动掉落、氧弹4自身晃动掉落、设备损坏、实验失效等风险。
[0047]如图5所示，进一步，在较佳实施例中，气嘴部513处设有与氧弹4配合的密封件514。密封件514可以加强充放氧气芯51和氧弹4的密封连接，使得气体不会流失。在本实施例中，密封件514为套设在气嘴部513处的密封圈，气嘴部513插入时，带动密封圈进入并与氧弹4的通气口内壁接触。
[0048]如图5所示，进一步，在较佳实施例中，气嘴部513的上方设有限位部515，气嘴部513插入氧弹4内时，限位部515与氧弹4接触以限制放氧气芯51继续向下移动。在本实施例中，气嘴部513的直径小于充放氧气芯51本体下部的直径，使得气嘴部513与充放氧气芯51本体之间出现限位部515。当然，在其他实施中，充放氧气芯51本体下部的直径可以与气嘴部513的直径一致，只需在充放氧气芯51本体上部设置限位部进行下行限位即可，都应属于本发明的保护范围。
[0049]如图2至图4所示，进一步，在较佳实施例中，充放氧机构5包括挂载部52，挂载部52固定于桶盖2的底面用于挂载氧弹4。作业时，先将氧弹4挂载在挂载部52处，即可进行闭桶和充放气作业操作。挂载部52与桶盖2可拆卸连接，便于维护和更换不同尺寸的挂载部，以适应不同规格的氧弹4。
[0050]如图2至图4所示，进一步，在较佳实施例中，充放氧气芯51的顶端与升降板31固定连接。这使得升降板31不仅能够直接下压充放氧气芯51，还能够在作业后向上移动一定行程以直接将压充放氧气芯51拔出氧弹4进行复位，使得充放氧作业更加高效。当然，在其他实施例中，充放氧气芯51的顶端不一定需固定在升降板31上，可以在充放氧气芯51的上端设置一个复位弹性件如弹簧，同样可以使下压的充放氧气芯51弹起复位。
[0051]如图2至图5所示，进一步，在较佳实施例中，为了便于对压充放氧气芯51进行加工制作，也为了便于取下维护，可以将压充放氧气芯51制作成两节，两节之间螺纹连接并使用密封圈进行密封。
[0052]如图2、图6所示，进一步，在较佳实施例中，还包括与充放氧机构5连通的通气管道8，通气管道8上设有三通过滤组件9，三通过滤组件9包括相互连通的充放氧气口 91、充氧气口 92和放氧气口 93，充放氧气口 91用于与充放氧机构5连通，充氧气口 92用于与高压氧气源连通以配合充放氧机构5进行充氧作业，放氧气口 93用于与外界连通以配合充放氧机构5进行放氧作业，充放氧气口 91处设有过滤件94用于对气体进行过滤。当实验后的气体从充放氧气口 91进入三通过滤组件9时并经放氧气口 93排出时，实验气体会先被过滤件94过滤，使得试验气体内的残渣被阻挡在过滤件94处，而不会进入三通过滤组件9和后续的通气管路和通气阀内部。当排气完成后进行下次的充气时，从充氧气口92进入的高压氧气会经过充放氧气口 91最终进行氧弹4，从充放氧气口 91通过的高压氧气会将过滤件94处的残渣反吹至氧弹4内。这使得实验气体内的残渣不会堵在通气管路和通气阀内部，不会造成气路堵塞，降低了维护压力和维护成本;同时使得充放气顺畅，保证了充放气作业和后续的实验分析正常进行。
[0053]如图6所示，进一步，在较佳实施例中，充放氧气口 91、充氧气口 92和放氧气口 93处均设有用于与通气管道8连通的第二导管接头95。便于三通过滤组件9和各组通气管道8的连接。
[0054]以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用于样品热值分析的自动量热仪，包括内桶(I)、桶盖(2)、桶盖升降机构(3)和氧弹(4)，所述桶盖升降机构(3)带动桶盖(2)升降完成内桶(I)的开闭，所述桶盖(2)上设有充放氧机构(5)，其特征在于，所述桶盖升降机构(3)上设有横向设置的升降板(31)，所述桶盖(2)活动连接于升降板(31)的下方，所述充放氧机构(5)的上端处于升降板(31)与桶盖(2)之间的活动夹层(6)内，所述升降板(31)带动桶盖(2)下降完成盖合后，所述升降板(31)继续下压以驱动充放氧机构(5)向下接触氧弹(4)后进行充放氧作业。2.根据权利要求1所述的用于样品热值分析的自动量热仪，其特征在于，所述桶盖(2)通过一组以上的活动连接组件(7)与升降板(31)连接，每组所述活动连接组件(7)均包括一个升降导轴(71)，所述升降导轴(71)的底端与桶盖(2)固定，所述升降导轴(71)的顶端穿过升降板(31)上的通孔后活动挂设于升降板(31)的顶面上。3.根据权利要求2所述的用于样品热值分析的自动量热仪，其特征在于，每组所述活动连接组件(7)均包括一个与升降导轴(71)配合的轴套(72)，每个所述轴套(72)固定于升降板(31)的通孔处。4.根据权利要求2所述的用于样品热值分析的自动量热仪，其特征在于，每组所述活动连接组件(7)均包括一个弹性施压件(73)，每个所述弹性施压件(73)均设置于活动夹层(6)内用于缓冲下压的升降板(31)并将压力传递给桶盖(2)。5.根据权利要求4所述的用于样品热值分析的自动量热仪，其特征在于，所述弹性施压件(73)为套设于升降导轴(71)上的弹簧。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的用于样品热值分析的自动量热仪，其特征在于，所述充放氧机构(5)包括竖向设置的充放氧气芯(51)，所述充放氧气芯(51)的上端设于活动夹层(6)内，所述充放氧气芯(51)的下端靠近桶盖(2)的底面设置，所述升降板(31)下压时驱动充放氧气芯(51)同步向下以接触氧弹(4)进行充放氧作业。7.根据权利要求6所述的用于样品热值分析的自动量热仪，其特征在于，所述充放氧气芯(51)设有中空的气芯管道(511)，所述充放氧气芯(51)的上端设有与气芯管道(511)连通的第一导管接头(512)。8.根据权利要求7所述的用于样品热值分析的自动量热仪，其特征在于，所述充放氧气芯(51)的下端设有气嘴部(513)用于插入氧弹(4)内以进行充放氧作业。9.根据权利要求8所述的用于样品热值分析的自动量热仪，其特征在于，所述气嘴部(513)处设有与氧弹(4)配合的密封件(514)。10.根据权利要求8所述的用于样品热值分析的自动量热仪，其特征在于，所述气嘴部(513)的上方设有限位部(515)，所述气嘴部(513)插入氧弹(4)内时，所述限位部(515)与氧弹(4)接触以限制放氧气芯(51)继续向下移动。11.根据权利要求6所述的用于样品热值分析的自动量热仪，其特征在于，所述充放氧机构(5)包括挂载部(52)，所述挂载部(52)固定于桶盖(2)的底面用于挂载氧弹(4)。12.根据权利要求6所述的用于样品热值分析的自动量热仪，其特征在于，所述充放氧气芯(51)的顶端与升降板(31)固定连接。13.根据权利要求1至5中任意一项所述的用于样品热值分析的自动量热仪，其特征在于，还包括与充放氧机构(5)连通的通气管道(8)，所述通气管道(8)上设有三通过滤组件(9)，所述三通过滤组件(9)包括相互连通的充放氧气口(91)、充氧气口(92)和放氧气口(93)，所述充放氧气口(91)用于与充放氧机构(5)连通，所述充氧气口(92)用于与高压氧气源连通以配合充放氧机构(5)进行充氧作业，所述放氧气口(93)用于与外界连通以配合充放氧机构(5)进行放氧作业，所述充放氧气口(91)处设有过滤件(94)用于对气体进行过滤。14.根据权利要求13所述的用于样品热值分析的自动量热仪，其特征在于，所述充放氧气口(91)、充氧气口(92)和放氧气口(93)处均设有用于与通气管道(8)连通的第二导管接头(95)。
【文档编号】G01N25/20GK106018471SQ201610507877
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月1日
【发明人】朱先德, 吴成乞, 胡亚军
【申请人】湖南三德科技股份有限公司