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一种碳酸盐分析仪.pdf

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一种 碳酸盐 分析
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摘要
申请专利号:

CN201610743703.2

申请日:

2016.08.29

公开号:

CN106483311A

公开日:

2017.03.08

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法?#19978;?#24773;: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 35/02申请日:20160829|||公开
IPC分类号: G01N35/02 主分类号: G01N35/02
申请人: 海安华达石油仪器有限公司
发明人: 涂勇; 吴进富; 马凤鸣
地址: 226600 江苏省南通市海安县开发区通榆北路45号(立发工业集中区)
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: ?#26412;?#19968;格知识产权代理事务所(普通合伙) 11316 代理人: 滑春生
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法律状态
申请(专利)号:

CN201610743703.2

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2018.03.30|||2017.04.05|||2017.03.08

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及一种碳酸盐分析仪,包括一机架,在机架的上端沿着机架的长轴方向依次安装有自动称样单元、样品反应单元及数据采集处理单元,在自动称样单元与样品反应单元之间设置有一样品移动单元,所述样品反应单元可由振动混样机构驱动进行翻转、摆动,且该样品反应单元还连接有一自动注酸投样单元。本发明的优点在于:通过自动称样单元、样品反应单元、数据采集处理单元及样品移动单元的设置,减少了人工劳动,自动化程度高,通过振动混样机构的设置,可在反应的过程中进行翻转、摆动,从而可加快反应速度,提高测定效?#21097;?#36890;过自动注酸投样单元的设置,可自动进行加酸,避免因人工加酸而导致的气体泄漏以及对人体的伤害。

权利要求书

1.一种碳酸盐分析仪,其特征在于:包括
一机架,在机架的上端沿着机架的长轴方向依次安装有自动称样单元、样品反应单元
及数据采集处理单元,在自动称样单元与样品反应单元之间设置有一样品移动单元,所述
样品反应单元可由振动混样机构驱动进行翻转、摆动,且该样品反应单元还连接有一自动
注酸投样单元。
2.根据权利要求1所述的碳酸盐分析仪,其特征在于:所述自动称样单元包括一圆盘状
旋转工作平台,该旋转工作平台的下端安装有一分割器,并可由分割器带动进行转动,在旋
转工作平台的上端安装有数个沿着旋转工作平台圆周外沿分布的粉末振动筛,所述粉末振
动筛的下端具有一出料口,在旋转工作平台的侧端设置有一电子天平,在电子天平的上端
放置有一样品伞,且该样品伞位于粉末振动筛的出料口处,在电子天平的?#22278;?#36824;安装有一
控制器。
3.根据权利要求1所述的碳酸盐分析仪,其特征在于:所述自动称样单元包括一圆盘状
旋转工作平台,该旋转工作平台的下端安装有一分割器,并可由分割器带动进行转动,在旋
转工作平台的上端安装有数个沿着旋转工作平台圆周外沿分布的自动料斗,所述自动料斗
包括一料?#20998;?#20307;,在料?#20998;?#20307;的上端具有一上料口,下端具有一下料口,同时在料?#20998;?#20307;内
端的下侧安装有一分隔板,在分隔板上具有一与下料口相连通的选料口,所述料?#20998;?#20307;内
还安装有一搅拌杆,且该搅拌杆的底端位于分隔板的上端,在搅拌杆的底端还连接有一抹
刀,所述搅拌杆可由安装在料?#20998;?#20307;上端的电机驱动进行转动,在搅拌杆的外端还设置有
一筛层,在旋转工作平台的侧端设置有一电子天平,在电子天平的上端放置有一样品伞,且
该样品伞位于料?#20998;?#20307;的下料口处,在电子天平的?#22278;?#36824;安装有一控制器。
4.根据权利要求1所述的碳酸盐分析仪,其特征在于:所述样品反应单元包括安装在机
架上端的固定支架,在固定支架上安装有一翻转支架,在翻转支架的下端安装有一摇摆支
架,在摇摆支架上沿其长轴方向安装有数个并列分布的样品反应杯,在样品反应杯上还安
装有一对其内部二氧化碳气体压力值进行检测的数字压力计,所述数字压力计由压力传感
器及二次仪表组合而成,同时在翻转支架的上端安装有与样品反应杯一一对应的封压气
缸,所述封压气缸的下端悬吊样品伞,所述振动混样机构具体为:所述翻转支架与固定支架
之间活动连接,并可由安装在固定支架上的翻转电机驱动进行翻转,所述摇摆支架与翻转
支架之间活动连接,且可由安装在翻转支架上的摇摆电机驱动进行摆动。
5.根据权利要求1所述的碳酸盐分析仪,其特征在于:所述样品移动单元包括一沿着机
架长轴方向?#30001;?#30340;协同机械臂,该协同机械臂可沿着机架的短轴方向进行往复移动,在协
同机械臂上安装有一可沿着协同机械臂长抽方向往复移动的机械夹手。
6.根据权利要求1所述的碳酸盐分析仪,其特征在于:所述自动注酸投样单元包括一储
酸容器,该储酸容器内的酸液通过高压注射泵输送至样品反应单元。
7.根据权利要求1所述的碳酸盐分析仪,其特征在于:所述数据采集处理单元包括一安
装在机架侧端的电脑移动支架,在电动移动支架的上端放置有一电脑,所述电脑内安装有
采集卡及数据处理软件,还包括一与电脑相连的打印机。
8.根据权利要求1所述的碳酸盐分析仪,其特征在于:所述机架的下端还具有一置物空
腔,在该置物空腔内放置有空气预热器、样品伞收集清洗桶及冲洗液储存桶。

说明书

一种碳酸盐分析仪

技术领域

本发明涉及地质分析领域,特别涉及一种碳酸盐分析仪。

背景技术

碳酸盐分析仪是地质分析仪器,它主要分析岩屑中碳酸盐的含量,为岩屑定名提
供有力依据。其原理是:用额定体积的容器作为反应池,在其内加入1g需要分析的岩屑粉末
和5ml的盐酸(浓度为20%左右),将容器密封,并让岩屑粉末和盐酸充分反应。压力传感器将
反应生成的CO2气体所产生的压力转换成电信号,经单片机处理并输出给显示器和打印机,
绘出记录有碳酸盐含量变化的连续曲线,也可将分析结构通过RS-232串口送往计算机进行
数据输出(该计算机必须配备相应软件,方可进行数据通讯)。测定的原理为:测定原理根据
反应式:CaCO3+2HCL=CaCL2+H2O+CO2,岩石中的碳酸盐与盐酸反应生成的二氧化碳气体压力
由数字压力计测出。在相同条件下采用标准碳酸钙与盐酸反应生成的二氧化碳气体压力作
为标准值,?#28304;?#25442;算出岩石碳酸盐含量,即:C=C1M1P/MP1式中:C——岩石碳酸盐含量,%

C1——标准碳酸钙的含量,%

M——岩样的质量,mg

M1——标准碳酸钙的质量,mg

P——岩样中碳酸盐产生的CO2气体的压力,Pa

P1——标准碳酸钙产生的CO2气体的压力,Pa

例如,在专利CN 201310355Y中就提到了一种碳酸盐含量分析仪,它包括与反应釜连接
的压力传感器,还包括主机、微型打印机,压力传感器与主机、微型打印机依次连接;主机包
括显示屏、键盘、CPU芯片、串行LED显示驱动器,压力传感器与CPU芯片的连接,CPU芯片分别
与键盘、微型打印机、串行LED显示驱动器连接,串行LED显示驱动器与显示屏连接;显示屏、
键盘分别设置在主机前面板上,CPU芯片、串行LED显示驱动器分别设置在主机机壳内。本发
明具有检测精度高、速度快、主机包括数据采集、数据处理及通讯等功能;操作简便,参数设
置及显?#38236;?#22343;在操作面板上即可完成,并可实时打印分析曲线;实现了整个分析过程的自
动化;主机采用微型注塑机壳,充分利用其现有空间,內嵌高密度设计的电路板。

而上述结构中的碳酸盐含量分析仪?#28304;?#22312;着一定的缺陷:岩石中的碳酸盐与盐酸
反应速度慢,而且一次只可以测定一个样品,测定速度慢,效率不高;而且,在测定的过程
中,采用人工进行加酸,容?#33258;?#25104;气体泄漏现象,会对人体造成伤害;另外对于加料、加酸等
工序都需要人工来进行操作,自动化程度不高,人工劳动强度大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种测定效率高、减少气体泄漏、自动化程度高
的碳酸盐分析仪。

为解决上述技术问题,本发明的技术方案为:一种碳酸盐分析仪,其创新点在于:
包括

一机架,在机架的上端沿着机架的长轴方向依次安装有自动称样单元、样品反应单元
及数据采集处理单元,在自动称样单元与样品反应单元之间设置有一样品移动单元,所述
样品反应单元可由振动混样机构驱动进行翻转、摆动,且该样品反应单元还连接有一自动
注酸投样单元。

所述自动称样单元包括一圆盘状旋转工作平台,该旋转工作平台的下端安装有一
分割器,并可由分割器带动进行转动,在旋转工作平台的上端安装有数个沿着旋转工作平
台圆周外沿分布的粉末振动筛,所述粉末振动筛的下端具有一出料口,在旋转工作平台的
侧端设置有一电子天平,在电子天平的上端放置有一样品伞,且该样品伞位于粉末振动筛
的出料口处,在电子天平的?#22278;?#36824;安装有一控制器。

进一步的,所述自动称样单元包括一圆盘状旋转工作平台,该旋转工作平台的下
端安装有一分割器,并可由分割器带动进行转动,在旋转工作平台的上端安装有数个沿着
旋转工作平台圆周外沿分布的自动料斗,所述自动料斗包括一料?#20998;?#20307;,在料?#20998;?#20307;的上
端具有一上料口,下端具有一下料口,同时在料?#20998;?#20307;内端的下侧安装有一分隔板,在分隔
板上具有一与下料口相连通的选料口,所述料?#20998;?#20307;内还安装有一搅拌杆,且该搅拌杆的
底端位于分隔板的上端,在搅拌杆的底端还连接有一抹刀,所述搅拌杆可由安装在料?#20998;?br />体上端的电机驱动进行转动,在搅拌杆的外端还设置有一筛层,在旋转工作平台的侧端设
置有一电子天平,在电子天平的上端放置有一样品伞,且该样品伞位于料?#20998;?#20307;的下料口
处,在电子天平的?#22278;?#36824;安装有一控制器。

进一步的,所述样品反应单元包括安装在机架上端的固定支架,在固定支架上安
装有一翻转支架,在翻转支架的下端安装有一摇摆支架,在摇摆支架上沿其长轴方向安装
有数个并列分布的样品反应杯,在样品反应杯上还安装有一对其内部二氧化碳气体压力值
进行检测的数字压力计,所述数字压力计由压力传感器及二次仪表组合而成,同时在翻转
支架的上端安装有与样品反应杯一一对应的封压气缸,所述封压气缸的下端悬吊样品伞,
所述振动混样机构具体为:所述翻转支架与固定支架之间活动连接,并可由安装在固定支
架上的翻转电机驱动进行翻转,所述摇摆支架与翻转支架之间活动连接,且可由安装在翻
转支架上的摇摆电机驱动进行摆动。

进一步的,所述样品移动单元包括一沿着机架长轴方向?#30001;?#30340;协同机械臂,该协
同机械臂可沿着机架的短轴方向进行往复移动,在协同机械臂上安装有一可沿着协同机械
臂长抽方向往复移动的机械夹手。

进一步的,所述自动注酸投样单元包括一储酸容器,该储酸容器内的酸液通过高
压注射泵输送至样品反应单元。

进一步的,所述数据采集处理单元包括一安装在机架侧端的电脑移动支架,在电
动移动支架的上端放置有一电脑,所述电脑内安装有采集卡及数据处理软件,还包括一与
电脑相连的打印机。

进一步的,所述机架的下端还具有一置物空腔,在该置物空腔内放置有空气预热
器、样品伞收集清洗桶及冲洗液储存桶。

本发明的优点在于:在本发明中,通过自动称样单元、样品反应单元、数据采集处
理单元及样品移动单元的设置,从样品的加料到最后的测定结束均由机械动作,减少了人
工劳动,自动化程度高,通过振动混样机构的设置,可在反应的过程中进行翻转、摆动,从而
可加快反应速度,提高测定效?#21097;?#36890;过自动注酸投样单元的设置,可自动进行加酸,避免因
人工加酸而导致的气体泄漏以及对人体的伤害。

对于自动称样单元的设置,通过设置的多个粉末振动筛,可在粉末振动筛放置不
同的需要测定的粉末,并通过分割器将需要测定的粉末移动至电子天平处进行自动称重,
不仅能够进行自动称重,而且可适用于多种不同粉末的测定,通用性强。

另外对于粉末振动筛,可采用自动料?#26041;?#34892;替换,从而可避免了因振动筛工作时
震动的不可控性对称量而造成影响,保证测定结构的准确性。

在本发明中,通过样品反应单元与振动混样机构的设置,通过固定支架、翻转支
架、摇摆支架之间的活动连接,以及翻转电机及摇摆电机的驱动,在反应的过程中,可?#28304;?br />动样品反应杯进行翻转、摆动,从而可加快反应的速度,另外通过设置的多个样品反应杯可
同时进行多个样品的测定,提高测定效?#30465;?br />

对于样品移动单元的设置,通过协同机械臂在机架短轴上的往复移动,以及机械
夹手在协同机械臂上的往复移动,从而可实现机械夹手在自动称样单元与样品反应单元之
间进行来回的切换,以及取料、卸料。

在本发明中,通过对自动注酸投样单元的设置,减少多接头连接,克服在测定中气
体漏气现象,为准确测定数据提供了保证。

对于数据采集处理单元的设置,采用标准碳酸钙含量和不同测定方法与该仪器的
测定值相对比,它们的吻合程度都很好,均在?#24066;?#35823;差范围内,分析数字准确可靠。

通过在机架的下端设置一置物空腔,可在该置物空腔内放置空气预热器、样品伞
收集清洗桶及冲洗液储存桶等物品,方便物品的同一摆放。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的碳酸盐分析仪的示意图。

图2为本发明中自动称样单元的第一种结构示意图。

图3为本发明中自动称样单元的第二种结构示意图。

图4为本发明中自动料斗的示意图。

图5为本发明中样品反应单元与振动混样机构的示意图。

图6为本发明中样品移动单元的示意图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人?#22791;?#20840;面地理解本发明,但并不因?#31169;?#26412;发
明限制在所述的实施例范围之中。

如图1-图6所示的一种碳酸盐分析仪,包括

一机架1,在机架1的上端沿着机架的长轴方向依次安装有自动称样单元3、样品反应单
元4及数据采集处理单元,在自动称样单元3与样品反应单元4之间设置有一样品移动单元,
样品反应单元4可由振动混样机构驱动进行翻转、摆动,且该样品反应单元4还连接有一自
动注酸投样单元。

在机架1的下端还具有一置物空腔50,在该置物空腔50内放置有空气预热器51、样
品伞收集清洗桶52及冲洗液储存桶53。通过在机架的下端设置一置物空腔50,可在该置物
空腔内放置空气预热器51、样品伞收集清洗桶52及冲洗液储存桶53等物品,方便物品的同
一摆放。

如图2所示的示意图可知,自动称样单元3的第一种结构为:包括一圆盘状旋转工
作平台11,该旋转工作平台11的下端安装有一分割器12,并可由分割器12带动沿着旋转工
作平台11的轴线进行自转,在旋转工作平台11的上端安装有数个沿着旋转工作平台11圆周
外沿分布的粉末振动筛13,在粉末振动筛13的下端具有一出料口14,在旋转工作平台11的
侧端设置有一电子天平15,在电子天平15的上端放置有一样品伞16,同时在电子天平15的
上端具有容样品伞16放置的安放座17,且该样品伞16位于粉末振动筛13的出料口处,在电
子天平15的?#22278;?#36824;安装有一控制器。对于自动称样单元3的设置,通过设置的多个粉末振动
筛13,可在粉末振动筛13放置不同的需要测定的粉末,并通过分割器12将需要测定的粉末
移动至电子天平15处进行自动称重,不仅能够进行自动称重,而且可适用于多种不同粉末
的测定,通用性强。

如图3所示的示意图可知,自动称样单元的第二种结构为:包括一圆盘状旋转工作
平台11,该旋转工作平台11的下端安装有一分割器12,并可由分割器12带动进行转动,在旋
转工作平台11的上端安装有数个沿着旋转工作平台11圆周外沿分布的自动料斗20。

如图4所示的示意图可知,自动料斗20包括一料?#20998;?#20307;21,在料?#20998;?#20307;21的上端具
有一上料口22,在料?#20998;?#20307;21的下端具有一下料口23,同时在料?#20998;?#20307;21内端的下侧安装
有一分隔板24,在分隔板24上具有一与下料口23相连通的选料口25,在料?#20998;?#20307;21内还安
装有一搅拌杆26,且该搅拌杆26的底端位于分隔板24的上端,在搅拌杆26的底端还连接有
一抹刀27,搅拌杆26可由安装在料?#20998;?#20307;21上端的电机28驱动进行转动,在搅拌杆26的外
端还设置有一筛层29,在旋转工作平台11的侧端设置有一电子天平15,在电子天平15的上
端放置有一样品伞16,同时在电子天平15的上端具有容样品伞16放置的安放座17,且该样
品伞16位于粉末振动筛13的出料口处,在电子天平15的?#22278;?#36824;安装有一控制器,在工作时,
由电机28驱动搅拌杆26转动,粉末经由筛层29进入底层,再由搅拌杆26上安装的抹刀27将
粉末均匀的送至选料口25处,再?#19978;?#26009;口23下料至样品伞17中。在本结构中,采用自动料斗
20进行替换粉末振动筛,从而可避免了因振动筛工作时震动的不可控性对称量而造成影
响,保证测定结构的准确性。

如图5所示的示意图可知,样品反应单元4包括安装在机架1上端的固定支架31,在
固定支架31上安装有一翻转支架32,在翻转支架32的下端安装有一摇摆支架33,在摇摆支
架33上沿其长轴方向安装有数个并列分布的样品反应杯34,在样品反应杯34上还安装有一
对其内部二氧化碳气体压力值进行检测的数字压力计,该数字压力计由压力传感器及二次
仪表组合而成,同时在翻转支架32的上端安装有与样品反应杯34一一对应的封压气缸35,
在封压气缸35的下端悬吊样品伞,振动混样机构具体为:翻转支架32与固定支架31之间活
动连接,且翻转支架32可由安装在固定支架31上的翻转电机36驱动进行翻转,摇摆支架33
与翻转支架32之间活动连接,且摇摆支架33可由安装在翻转支架32上的摇摆电机37驱动进
行摆动。通过样品反应单元4与振动混样机构的设置,通过固定支架31、翻转支架32、摇摆支
架33之间的活动连接,以及翻转电机32及摇摆电机37的驱动,在反应的过程中,可?#28304;?#21160;样
品反应杯34进行翻转、摆动,从而可加快反应的速度,另外通过设置的多个样品反应杯34可
同时进行多个样品的测定,提高测定效?#30465;?br />

自动注酸投样单元包括一储酸容器38,该储酸容器38内的酸液通过高压注射泵输
送至样品反应杯34内。在本发明中,通过对自动注酸投样单元的设置,减少多接头连接,克
服在测定中气体漏气现象,为准确测定数据提供了保证。

如图6所示的示意图可知,样品移动单元包括一沿着机架1长轴方向?#30001;?#30340;协同机
械臂42,该协同机械臂42可沿着机架1的短轴方向进行往复移动,其结构具体为:在机架1长
轴方向的两端具有一对对称设置的移动导轨44,同时在协同机械臂43的底端的两侧安装有
一对于移动导轨44一一配合的移动滑块45,在协同机械臂42上安装有一可沿着协同机械臂
42长抽方向往复移动的机械夹手43,该机械夹手43通过驱动滑块41与协同机械臂42相配
合。对于样品移动单元的设置,通过协同机械臂42在机架1短轴上的往复移动,以及机械夹
手43在协同机械臂42上的往复移动,从而可实现机械夹手在自动称样单元与样品反应单元
之间进行来回的切换,以及取料、卸料。

数据采集处理单元包括一安装在机架1侧端的电脑移动支架6,在电动移动支架6
的上端放置有一电脑5,在电脑5内安装有采集卡及数据处理软件,还包括一与电脑5相连的
打印机。对于数据采集处理单元的设置,采用标准碳酸钙含量和不同测定方法与该仪器的
测定值相对比,它们的吻合程度都很好,均在?#24066;?#35823;差范围内,分析数字准确可靠。

工作原理:首先,将需要测定的不同的岩屑分别装入对应的粉末振动筛13中,再由
分割器12带动旋转工作平台11转动,将装有对应的岩屑的粉末振动筛13移动至样品伞17的
上端,然后粉末振动筛13开始下料,同时,利用电子天平15对样品伞17进行称重,当达到需
要的重量后,粉末振动筛13停止下料,然后由机械夹手43移动至样品伞17处,夹取该样品伞
17,再将样品伞17输送至对应的样品反应杯34上端的封压气缸35的下端,然后封压气缸35
下行,将样品伞17送入样品反应杯34内,并对样品反应杯34封压,而在此之前,需提前从储
酸容器38内将酸液泵送至样品反应杯34后,封压后,岩屑与样品反应杯34内的酸液进行反
应,在反应的过程中,同时利用翻转电机32及摇摆电机37驱动对应翻转支架32、摇摆支架33
摆动,加速反应,然后由数字压力计对样品反应杯34内产生的二氧化碳气体的压力进行检
测,并根据该值换算出岩石碳酸盐含量。

本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明
书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有
各种变化?#36879;?#36827;,这些变化?#36879;?#36827;都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围
由所附的权利要求书及其等效物界定。

关于本文
本文标题:一种碳酸盐分析仪.pdf
链接地址:http://www.pqiex.tw/p-5994723.html
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