专利名称：全自动石油凝点、倾点测定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动石油试验仪器，具体地说是一种fi动进样的石油凝 点(或倾点)测定仪。
背景技术：
凝点、倾点是石油产品的重要质量指标。检测时，国内一般都用手动测试仪 器。国外有测量凝点、倾点用自动仪器，但此类仪器都需要人工加样，只能单次 测量，不能连续测试许多样品，效率较低。自动检测，特别是自动进样检测石油 产品凝点、倾点的仪器，目前国内外尚未见报道。
发明内容
基于现有技术的缺陷，本实用新型提供一种能实现自动进样且能连续测试多 种样品的全自动石油凝点、倾点测定仪。
本实用新型的目的是这样实现的全自动石油凝点、倾点测定仪，它包括主 机和样品箱
主机部分包括P1X及与之相联的恒温水浴、冷阱、机械手、温度模块、 光电检测器、触摸屏、打印机，温度模块分别与恒温水浴、冷阱及被测样品试管 相联；
样品箱部分包括与PLC相联的转盘，转盘上设有样品试管插孔，插孔内放置 样品试管；温度模块还与被测样品管相联。
所说的机械手联接有旋转电机、升降电机，机械手下部旋转电机可使其作 360°回转机械手上部的升降电机电机带动滚珠丝杠杠使样品试管上升、下降； 机械手内有槽沟，联接轴自下而上上升时，可使样品试旋转至9(T 。
所说的转盘联接有夹紧松丌装置及样品箱转动装置，夹紧松开装置中有夹紧 电机，样品箱转动装置中有样品箱电机。
所说的冷阱联接有倾斜电机。
所说的光电检测器通过横杆与机械手钢性联接在-起。
本发明的工作原理如下接通仪器电源，在触摸屏上设定水浴加热温度、冷
浴温度，各支试管起始测量温度。点击屏幕"启动"，通过PLC分别驱动旋转电
机和升降电机，使机械手自动旋转到"r'号试管上方，再下降，试管进入光电
检测器内，完成抓取试管动作。机械手上升、旋转到恒温水浴上方，下降，把试 管放入水浴中加热，油样上升到预定温度时，机械手上升，并在最高位置停留少 许，使油样在空气中冷却到规定温度，机械手旋转，到冷阱上方时停，然后下降，油样试管进入冷阱内降温。到起测温度点，仪器给出控制信号，通过plc控制倾 斜电机，倾斜电机控制使冷阱自动倾斜45。并延时60秒后复位。光电检测器立 即判断油品在该温度点是否凝固。若油样没有凝固，机械手提起试管，再放入恒
温水浴中重新加热，再重复上述过程。在plc控制卩，第::次起测温度比第一次 低2。c，冷阱温度也在原基础上自动下降2x:。换^之，测试时，油样与冷阱总 保持7—『c温差。上述温度测量均通过温度模块进行。
若第二次测量时，油品已凝固，"1"号油品凝固点温度被锁定并打印。机械 手从冷阱中提起试管，放入恒温水浴中加热，使油样融化。机械手提起试管，自
动转到原"r号试管位置上方，再下降，把己做过试验的玻璃试管放入转盘中
原来位置。此时，通过plc控制该试管底部的夹紧电机开始工作，夹紧试管，机 械手上升，光电检测器与试管脱离，完成卸管动作。夹紧电机也自动松开复位。 完成第一个测定程序后，在plc控制下，样品箱转盘自动转过一角度，"2" 号试管转到光电检测器下方，机械手下降，"2"号试管进入光电检测器内，完成 第二次抓取动作。"2"号管进入自动测试程序，……直至所要检测的多支样品管 全部测完。
本实用新型优点1、油样试管采用标准尺寸，测试步骤严格按照标准程序 进行，测定结果精确、可靠。2、测试油品不分种类，原油、燃料油、润滑油都 可以自动测定其凝点(或倾点)。3、可使用不同粘度，不同颜色的油品。尤其适 合从油ffl开采的粘稠、黑色的原油。4、本实用新型能自动进样，连续不断地自 动测定多个样品原油、燃料油、润滑油之凝点或倾点，是一种全自动石油测试仪 器，工作效率大幅提高。
-
图1: 本实用新型结构外观结构示意图2: 本实用新型机械手结构示意图3: 本实用新型样品箱转动装置结构示意图4: 本实用新型样品试管夹紧松开装置结构示意图5: 本实用新型控制电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型具体实施方案进行详述。
图1是本实用新型外观结构示意图，它包括主机7和样品箱13:主机7外 壳盖上设有恒温水浴孔l，冷浴孔2。主机外壳内装有制冷压縮机和控制电器。 主机7前部有控制面板，上面设有制冷开关3，电源丌关4，打印机5，触摸屏6。 机械手10上部有升降电机8，光电检测器9。
本实用新型样品箱13上设有样品箱转盘12，样品箱转盘12上设有多个样 品试管插孔，插孔内可放置样品试管11。图2是机械手结构示意图
机械手下部有底座14，转盘15与齿轮28联接。当微电机27正反向旋转时， 通过小齿轮26，咬合28齿轮，使转盘旋转，带动光电检测器转到相应位置。滚 珠丝杠17上下有支承座16， 19上部与微电机20联接。光杠23上部有支承座21.直 线轴承24与丝套18是钢性联接。其中间装有联接轴25，当电机按要求正反向 旋转时，联接轴25就随之升降。轴25除了升降外，还可以作一定角度旋转。槽 22下部是直线，上部是曲线。当与联接轴25相联的小圆轮(图中未画出)在槽 22中由下而上走到曲线位置时，轴25开始逐步旋转， 一直到轴旋转90°位置时 止。作倾点试验时，试管内油样在冷浴中降温后、提起、旋转一角度检测，若油 样还流动，试管复位、下降、继续降温；若油样已不能流动，则试管上升、翻转 90° ,并延时5秒钟，油样还不流动，则已检测到倾点。机械手的动作，由PLC 按设定程序进行控制。
图3是样品箱转动装置结构示意图-
下转盘31与齿轮30固定在一起。当微电机37带动小齿轮29旋转时通过齿 轮传动，下转盘31和上转盘33—起同步转动，如转盘上装有16支试管，共有 16枚定位片，每转动一个角度(22.5° )，挡片34进入光耦35内，光线被挡， 转动立即停止。另外，为实现自动进样功能，机械手必须有装入玻璃管和拆下玻 璃管这一动作，为此，在样品箱内，有一套试管夹紧装置36。
图4是试管夹紧松开装置结构示意图-
38是两块活动夹板，中间32可夹样品试管。由于弹簧39的作用，平时两 块夹板是松开的。夹紧杆40和作用杆42可绕支点41转动，在拉簧44的作用下， 夹紧杆是松开的。当凸轮47顺时针方向转动时，凸轮克服弹簧44拉力，推动作 用杆42绕轴41逆时针移动，夹紧杆40向夹板38施力，试管就被夹紧。反之， 当凸轮逆时针方向转动时，夹紧杆就松开，45是光偶，挡片43， 46作凸轮旋转 定位用。凸轮由微电机驱动。
图5是控制电路结构原理图
由FC可编程序控制器(PLC)， FC—4PT温度模块，TP触摸屏和打印机等， 组成控制系统核心部分。机械手旋转和升降由两只可逆微电机旋转电机和升降电 机驱动。冷阱的45°倾斜和试管夹紧松开，分别由另两只可逆微电机倾斜电机 和夹紧电机驱动。温度模块共有3支Ptl00Q铂电阻输入，分别测量恒温水浴、 冷浴和油样温度。继电器J1 J8分别控制电机正转或反转。J9控制恒温水浴加 热，J10控制冷浴电磁阀，Jll控制样品箱电机，J12测试终点报警。光电检测 器信号接入PLC输入端，光偶定位装置的继电器常开接点，也接入PLC输入，通 过PLC输出以控制5只微电机工作状态。具体实施过程如下仪器启动后，凸轮47转动，夹紧杆40使活动板38夹 紧试管11，机械手10旋转至试管11上方，下降。试管11进入试管套内。PLC 给出信号，活动夹板38松开，机械手10上升把试管11从转盘12中提起，并旋 转到恒温水浴上方，下降，油样在恒温水浴中加热，温度信号不断送入PLC内， 当油样温度达到5(TC时，PLC给出信号，机械手10上升并停止。油样在空气中 逐步冷却至35'C时，机械手10旋转到冷阱上方，并下降到冷阱内(假设此时冷 阱内温度-18°C)，油温逐步下降，到预测定点(如-l(TC)， PLC给出信号，冷阱 轴在倾斜电机带动下旋转45° ，并延时l分钟后，冷阱复位，光电检测器9检 测油品是否凝固。若没有凝固，机械手10提起试管11，旋转到恒温水浴上方， 再下降把试管11放入恒温水浴中再加热至5(TC，再重复上述降温、倾斜、复位 测试过程。唯不同的是在PLC控制下，第二次起测温度比第一次低2'C (如-12 'C)，冷阱温度也在原基础上自动下降2'C，即恒定在-2(TC。换言之，测试时， 冷阱温度比油样温度低7 8'C，可自动控制。
若第二次测量时，油品己凝固，1号试管内油品凝固点温度被记录并打印。 此后，在PLC控制下，机械手10从冷阱中提起试管11，旋转并放入恒温水浴中 加热，油样融化，机械手10提起试管旋转至转盘12上方，再下降，把己做过试 验的试管放入转盘中原来位置。PLC给出信号，活动夹板38夹紧试管11，机械 手10上升，光电检测器9与1号试管脱离，卸管自动完成。夹紧装置也自动松 开复位，至此，l号试管测试全部结束。
完成第一个测定程序后，在PLC控制下，样品箱转盘12自动转过一角度"2" 号试管转到光电检测器9下方，机械手10下降"2"号试管进入试管套内，完成 第二次抓取动作。机械手上升、旋转到水浴，下降、加热……"2"号试管测量 过程与"1"号试管相同。唯有不同的是每个油品的凝点温度不同，起测点温 度不一定相同，起测时冷阱温度也不尽相同。由PLC自动控制样品箱转盘12， 每转动一次，就完成一次换管动作，直至16支试管全部测量结束，仪器自动停 止工作。
测量油样倾点时，冷阱不作45°倾斜，只是机械手把试管从冷阱中提起， 在槽沟中上升使试管在空气中回转90。，整个操作过程按标准步骤进行，其换 管过程与凝点试管相同，由PLC控制全过程。
权利要求1、全自动石油凝点、倾点测定仪，其特征在于它包括主机和样品箱主机部分包括PLC及与之相联的恒温水浴、冷阱、机械手、温度模块、光电检测器、触摸屏、打印机，温度模块分别与恒温水浴、冷阱及被测样品试管相联；样品箱部分包括与PLC相联的转盘，转盘上设有样品试管插孔，插孔内放置样品试管；温度模块还与被测样品管相联。
2、 根据权利要求1所述的测定仪，其特征在于所说的机械手联接有旋转电 机、升降电机，机械手下部旋转电机可使其作36(T回转；机械手上部的升降电 机电机带动滚珠丝杠杠使样品试管上升、下降；机械手内有槽沟，联接轴自下而 上上升时，可使样品试旋转至90° 。
3、 根据权利要求1所述的测定仪，其特征在于所说的转盘联接有夹紧松丌 装置及样品箱转动装置，夹紧松开装置中有夹紧电机，样品箱转动装置中有样品 箱电机。
4、 根据权利要求1所述的测定仪，其特征在于所说的冷阱联接有倾斜电机。
5、 根据权利要求1所述的测定仪，其特征在于所说的光电检测器通过横杆 与机械手钢性联接在一起。
专利摘要本实用新型属于一种自动石油试验仪器，具体地说是一种自动进样的石油凝点(或倾点)测定仪。全自动石油凝点、倾点测定仪，它包括主机和样品箱主机部分包括PLC及与之相联的恒温水浴、冷阱、机械手、温度模块、光电检测器、触摸屏、打印机，温度模块分别与恒温水浴、冷阱及被测样品试管相联；样品箱部分包括与PLC相联的转盘，转盘上设有样品试管插孔，插孔内放置样品试管；温度模块还与被测样品管相联。本实用新型能自动进样，连续不断地自动测定多个样品原油、燃料油、润滑油之凝点或倾点，是一种全自动石油测试仪器。
文档编号G01N25/04GK201311403SQ20082021867
公开日2009年9月16日 申请日期2008年10月22日 优先权日2008年10月22日
发明者唐祥元 申请人:唐祥元