专利名称：无人自动制样装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及火力发电厂燃料管理领域，尤其涉及煤样的无人自动制样，完成煤样从制样到封装全自动机械处理。
背景技术：
火力发电厂燃料管理是一项复杂的系统工程，涉及燃料订货、采购、接卸、验收及车辆管理、费用结算、配煤燃烧、煤厂管理、统计等一系列工作，随着国外电煤市场和发电企业所面临经营环境的变化，发电企业原有的燃料管理模式已不能满足当前要求，管理水平亟待提高。其中入厂煤质量数据的获取通过采、制、化过程，这三个过程既相互联系又相互独立，任何一个环节的失误，都会对后面的分析结果带来较大影响，采样的合理性是最重要的环节，采样过后的制样环节就成为仅次于采样的一个环节。煤样制样过程是一个复杂的过程，涉及较多环节，包括分样、筛分、混样、缩分、以及破碎过程。分样是将所采集的煤样进行合并，目的为了保证样本的所代表的数量符合国家标准；混样过程实现对样本的充分混合，搅拌均匀，确保进入化验的煤样能够代表整个样本；破碎是对各个粒级煤样进行破碎，以逐步减少煤样的粒度；缩分就是在煤样充分混样后取出部分煤样，这部分煤样代表整体煤样，进行化验。通过以上环节的操作逐步减少煤样的粒度和数量，是最终所制出的试样代表原始煤样的平均质量。煤样制样环节较多，任何一个环节出错都会影响的制样质量，最终影响化验结果。目前我国制样都是采取人工制样的方法，程序复杂，劳动强度大，制样效率低，保密性差，因而制样的根本出路在于实现制样过程的自动化、机械化。

发明内容
本发明涉及一种无人自动制样装置，包括样本收集装置、破碎装置、缩分装置、封装装置、控制电路和皮带传输机，煤样通过传输皮带机在各个装置间顺序传输，其中样本收集装置包括样桶、带电机的拉杆、样桶固定托盘、控制电路、样桶固定托盘上有N个样桶，NS 1，每个样桶下部由拉杆封口，拉杆与控制电路电连接；缩分装置包括混拌器、刮板带控制电机拉杆、样本容器，传输皮带、弃样皮带，混拌器由拉杆开关封口，拉杆与相应的控制电路电连接，混拌器下方有2个量样本容器，样本容器固定在传输皮带上，传输皮带下方是弃样传输皮带，封装装置包括控制电路，漏斗，样本封装机，样本封装机内部有样本记录器，样本包装袋。进一步地，样本收集装置和混拌器上均安装有振动器；其中所述的样本记录器记录方式为将样本条形码用不干胶贴贴在样本包装袋上或者将样本条形码喷涂在样本包装袋上；其中样桶焊接在样桶固定托盘上，样本容器(34)的容积为3. 5升。本发明还还涉及无人自动制样的控制方法，包括下列步骤
步骤I自动分样制样控制中心单元监测采样单元，判断有无需要制样的煤样，如果存在需要制样煤样，读取煤样的相关信息，例如供应商、运输车队等，启动分样单元进行分样，分样完成后将分样信息回传给控制中心单元，制样控制中心单元发出指令停止分样单元工作。步骤2自动破碎制样控制中心单元启动破碎单元,通知分样单元将煤样放入破碎单元进行破碎，破碎结束后，将煤样破碎完成信息回传给控制中心单元，制样控制中心单元发出指令，停止破碎单元工作。步骤3自动掺合控制中心单元启动自动掺合单元,通知破碎单元将煤样放入掺合单元进行充分的混样，混样结束后将相关信息传回制样控制中心单元，制样控制中心单元发出指令，停止掺合单元工作。步骤4自动缩分控制中心单元启动缩分单元,通知掺合单元将煤样放入缩分单元中进行缩分，缩分完成后将相关信息回传给制样控制中心单元，制样控制中心单元发出指令，停止缩分单元工作。 步骤5自动封装控制中心单元启动自动封装单元,通知缩分单元将煤样放入封装单元中封装，封装单元分两次进行封装，第一次为备查样，第二次为化验样，封装完成后将相关信息回传给制样控制中心单元，制样控制中心单元发出指令，停止封装单元工作。步骤6读取封装样本的条形码信息，并将信息存入中心数据库中，完成制样过程。本发明完成了煤样从采样到封装的过程，实现机械全自动处理，减小人为干扰因素，完成机械手不能完成的工作，并且能够有效清除残余样本还原样本本质，使得样本数据更为纯粹，科学。


图I无人自动制样装置结构框图 图2样本收集装置结构图
图3缩分装置结构图 图4无人自动制样装置流程图
其中21样桶、22拉杆、23电机、24样桶固定托盘、25控制电路、
31混拌器、32刮板、33拉杆、34样本容器，35传输皮带、36弃样、37弃样皮带
具体实施例方式本发明所述的无人自动制样装置如图I所示，包括样本收集装置、破碎装置、缩分装置、封装装置、控制电路和皮带传输机，煤样通过传输皮带机在各个装置间顺序传输。如图2所示的样本收集装置包括样桶21、带电机23的拉杆22、样桶固定托盘24、控制电路25、样桶固定托盘24上有N个样桶21，N > I，每个样桶下部由拉杆22封口，拉杆与控制电路25电连接，采集的样本被收集在样本收集装置中，样本收集装置中包含N个样桶21，通过样本收集装置的控制电路25可以将指定编号的样桶21转到固定位置，这时电机23启动拉杆22动作，桶底被拉开，样桶中的煤样在重力作用下落到样桶下面的皮带上，皮带将煤样送入混合容器中进行充分混均，然后由传输皮带将煤样送入破碎装置进行粉碎。样桶可以是放置在样桶固定托盘上，为了不使人为地更换样桶中的样本，也可以将样桶用焊接等方式固定在样桶固定托盘上。
缩分装置实现样本的进一步混拌、缩分、取样，其结构如图3所示包括混拌器31、刮板32、带控制电机拉杆33、样本容器34，传输皮带35、弃样皮带37，混拌器31由拉杆开关封口，拉杆33与相应的控制电路电连接，电机带动混拌器31旋转对样本进行充分混合，混合完成后制样控制中心单元启动拉杆控制电机启动拉杆33，打开煤样样本混拌器底盖，煤样样本在重力作用下，落入混拌器正下方的两个标准量煤样样本容器34，煤样填满样本容器而形成锥形结构，传输皮带35带动煤样样本容器34向前移动,通过刮板32时把煤样样本容器34中多余的样本刮掉，形成2个标准量样本，例如煤样样本量为3. 5升标准量，即两个标准量样本容器34中的煤样都是3. 5升。被刮板挂掉的样本弃样36通过重力作用下落到弃样皮带37上，弃样被送至指定的弃样位置。为了更充分地清除残余样本，可以在样桶容器和混拌器上都增加振动器，当样本完全混合均匀降落到容器后，控制电路发出指令，启动振动器，把混拌器中的残余的煤样在外力的作用下振动下来，以便后续样本采集不受本次样本的影响，使得样本数据更为纯粹，更为科学。传输皮带35传送盛装标准煤样样本的样本容器34到达样本封装装置上方的漏斗，等待翻转信号，控制电路对传输皮带35发出第一个翻转信号，传输皮带35前行，带动第一个样本容器翻转将煤样样本倒入漏斗，通过漏斗将样本送入样本封装机，等待煤样样本粉尘下落后，控制电路对样本封装机发出封装信号，样本封装机对煤样样本进行封装，同时由样本记录器记录封装袋上的条形码，并将条形码信息保存到数据库中，完成第一个煤样样本的封装过程；控制电路对传输皮带35发出第二个翻转信号，封装装置对第二个煤样样本进行封装，生成第二个煤样样本封装袋，同时控制电路记录封装袋上的条形码，并将条形码信息保存到数据库中，完成煤样的全机械化无人自动制样，杜绝人为影响，使得样本更加真实有效。样本封装条形码的记录方式可以为将样本条形码用不干胶贴贴在样本包装袋上，也可以将样本条形码喷涂在样本包装袋上。本发明实现无人自动制样包括下列步骤
步骤I自动分样制样控制中心单元监测采样单元，判断有无需要制样的煤样，如果存在需要制样煤样，读取煤样的相关信息，例如供应商、运输车队等，启动分样单元进行分样，分样完成后将分样信息回传给控制中心单元，制样控制中心单元发出指令停止分样单元工作。步骤2自动破碎制样控制中心单元启动破碎单元,通知分样单元将煤样放入破 碎单元进行破碎，破碎结束后，将煤样破碎完成信息回传给控制中心单元，制样控制中心单元发出指令，停止破碎单元工作。步骤3自动掺合控制中心单元启动自动掺合单元,通知破碎单元将煤样放入掺合单元进行充分的混样，混样结束后将相关信息传回制样控制中心单元，制样控制中心单元发出指令，停止掺合单元工作。步骤4自动缩分控制中心单元启动缩分单元,通知掺合单元将煤样放入缩分单元中进行缩分，缩分完成后将相关信息回传给制样控制中心单元，制样控制中心单元发出指令，停止缩分单元工作。步骤5自动封装控制中心单元启动自动封装单元,通知缩分单元将煤样放入封装单元中封装，封装单元分两次进行封装，第一次为备查样，第二次为化验样，封装完成后将相关信息回传给制样控制中心单元，制样控制中心单元发出指令，停止封装单元工作。步骤6读取封装样本的条形码信息，并将信息存入中心数据库中，制样过程完成。 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，凡在本发明的精神和原则内所作的任何文字修改、等同替换或简单改进等，均应包含在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种无人自动制样装置，其特征在于包括样本收集装置、破碎装置、缩分装置、封装装置、控制电路和皮带传输机，煤样通过传输皮带机在各个装置间顺序传输，样本收集装置包括样桶(21)、带电机(23)的拉杆(22)、样桶固定托盘(24)、控制电路(25)、样桶固定托盘(24 )上有N个样桶(21)，N > I，每个样桶下部由拉杆(22 )封口，拉杆与控制电路(25 )电连接，缩分装置包括混拌器(31)、刮板(32)、带控制电机的拉杆(33)、样本容器(34)，传输皮带(35 )、弃样皮带(37 )，混拌器(31)由拉杆开关封口，拉杆(33 )与相应的控制电路电连接，混拌器下方有2个量样本容器(34),样本容器固定在传输皮带(35)上，传输皮带下方是弃样传输皮带(37)，封装装置包括控制电路，漏斗，样本封装机，样本封装机内部有样本记录器，样本包装袋。
2.根据权利要求I所述的无人自动制样装置，其特征在于样本收集装置和混拌器上均安装有振动器。
3.根据权利要求2所述的无人自动制样装置，其特征在于样桶(21)焊接在样桶固定托盘(24)上。
4.根据权利要求2所述的无人自动制样装置，其特征在于所述的样本记录器记录方式为将样本条形码用不干胶贴贴在样本包装袋上。
5.根据权利要求2所述的无人自动制样装置，其特征在于所述的样本记录器记录方式为将样本条形码喷涂在样本包装袋上。
6.根据权利要求2所述的无人自动制样装置，其特征在于样本容器(34)的容积为3.5 升。
7.—种权利要求I所述无人自动制样的控制方法，包括下列步骤 步骤I自动分样制样控制中心单元监测采样单元，判断有无需要制样的煤样，如果存在需要制样煤样，读取煤样的相关信息，启动分样单元进行分样，分样完成后将分样信息回传给控制中心单元，制样控制中心单元发出指令停止分样单元工作； 步骤2自动破碎制样控制中心单元启动破碎单元,通知分样单元将煤样放入破碎单元进行破碎，破碎结束后，将煤样破碎完成信息回传给控制中心单元，制样控制中心单元发出指令，停止破碎单元工作； 步骤3自动掺合控制中心单元启动自动掺合单元,通知破碎单元将煤样放入掺合单元进行充分的混样，混样结束后将相关信息传回制样控制中心单元，制样控制中心单元发出指令，停止掺合单元工作； 步骤4自动缩分控制中心单元启动缩分单元，通知掺合单元将煤样放入缩分单元中进行缩分，缩分完成后将相关信息回传给制样控制中心单元，制样控制中心单元发出指令，停止缩分单元工作； 步骤5自动封装控制中心单元启动自动封装单元，通知缩分单元将煤样放入封装单元中封装，封装单元分两次进行封装，第一次为备查样，第二次为化验样，封装完成后将相关信息回传给制样控制中心单元，制样控制中心单元发出指令，停止封装单元工作； 步骤6读取封装样本的条形码信息，并将信息存入中心数据库中，完成制样过程。
全文摘要
本发明涉及一种无人自动制样装置，包括样本收集装置、破碎装置、缩分装置、封装装置、控制电路和皮带传输机，煤样通过传输皮带机在各个装置间顺序传输，完成了煤样从采样到封装的机械全自动处理，减小人为干扰因素，完成机械手不能完成的工作，并且能够有效清除残余样本，还原样本本质，使得样本数据更为纯粹，科学。
文档编号G01N1/28GK102661886SQ20121016204
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月23日 优先权日2012年5月23日
发明者王辉, 郝敬亚 申请人:王辉, 郝敬亚