专利名称：一种无动力自动快速吸取溶液的取样装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及有色金属冶炼技术领域，更具体地说，涉及一种湿法冶炼取样装置，但也适用于其他行业液体取样采集。
背景技术：
现有技术的液体取样装置一般都需辅助动力:负压式(真空泵或真空系统)液体取样装置；加压式(空气或惰性气体)液体取样装置；泵(计量泵、管道泵、矿浆泵、液泵)式液体取样装置；也有连接在冶金化工生产工艺反应器或管线上的密闭连续取样装置，较复杂、易堵塞老化、取样代表性波动大，没有见到无需动力，可以自吸取采集溶液样的简便有效装置的报道，为此在株冶集团直浸系统砷盐净化除钴镍工艺开发应用了该取样系统装置。在有色砷盐净化的核心工序除钴镍由5个反应器串联组成，其中一个备用。通过在进除钴镍反应器之前的混合管加入砷盐溶液和电解废液，然后在每个反应器加入适当锌粉以控制反应过程的电极电位来除去钴、镍。由于反应是在酸性的环境中进行，同时电极电位较负，因此反应器内有可能会产生有剧毒的砷化氢气体。出于安全设计，由一套抽风及洗涤系统保证每个反应器内处于负压状态，以避免砷化氢气体泄漏。正常生产时需要每两小时取一次槽内样来监测除钴镍效果及保证除钴镍质量的稳定。开车初期除钴镍采用底部取样，由于反应器底流含固高易堵塞且易复溶以及取样时存在安全隐患等问题，该底部取样方式已经被淘汰。通过对比，在反应器顶部采用原有的DN80备用孔通过吊样方式取样较简单，但取样结果往往偏高。具体做法是:利用反应器顶部一DN80的备用孔法兰，接一段管道引至操作平台，管道顶部装一活动盲板，盲板旋转开就可以用不锈钢取样桶吊样。经过一两年的实践，这种人工吊样存在以下问题:1)当取样时，取样桶往下吊至反应器液面时取样桶内已经进入溶液，取样桶再往下也取不到中部的样，液面溶液由于和空气接触存在氧化，结果往往明显偏高，不具有代表性。2)取样桶内会积渣且很难用水冲洗掉，积渣在空气中被氧化，下次取样时会造成复溶，尤其是第三、第四个反应器本身杂质含量很低，由于积渣复溶造成样的化验结果往往比真实含量高数倍，使得取样结果完全失去了意义。3 )取样时会有溶液及积渣洒落在取样孔附近形成结晶，污染现场卫生环境。4)由于取样孔只有80mm，取样桶和链条经常卡在取样孔内，不方便取样，且存在取样桶跌入反应器内的可能。5)反应器内正常时是负压，如果排气管堵塞，取样孔处则有可能会有砷化氢逸出，存在安全隐患。6)取样点多，取样时间长。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种无动力自动快速吸取溶液的取样装置。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:
一种无动力自动快速吸取溶液的取样装置，包括取样管、排液管、阀门以及接液斗，所述取样管一端位于取样溶液中，一端与排液管连接，所述排液管的出口处设有一取样阀门，所述取样管的入口高于所述排液管的出口，所述接液斗位于所述排液管的出口下方。
进一步的，所述一种无动力自动快速吸取溶液的取样装置还包括一进水装置，所述进水装置由水箱、供水管、进水阀门和进水软管构成，所述水箱下部连有供水管，所述供水管上设有进水阀门，所述供水管出口处连接有进水软管，所述进水软管与排液管相连。进一步的，所述一种无动力自动快速吸取溶液的取样装置还包括一取样控制器和计量传感器，排液管上的取样阀门和进水装置上的进水阀门均为电磁阀，计量传感器设在排液管出口处，取样控制器与进水阀门、取样阀门、计量传感器电连接。进一步的，所述取样管为U形不锈钢管，所述排液管为高压钢丝胶管。与现有技术相比，本发明的优点在于:
本发明利用虹吸原理及溶液液体压力自动吸取溶液，通过预设管道输送到采集点，可以采集各种不同高度所述液态溶液，可以多点集中采集，可以用做在线采样，不需外加任何辅助动力，尤其适用于取样时人不允许直接接触的高温、腐蚀、有毒有害、酸碱、有挥发性气体或反应器产生有害危险气体的液体，启虹断虹简便迅速，增加该取样装置不需停用反应器或停产改造，不需在反应器上专门增加取样口或装置。采用本发明一个采样点只要预设一套管道和阀门，所有吸液装置启虹启动公用一个供水系统，不需复杂的辅助动力和溶液循环装置，取样装置简便可靠，具有取样效率高、代表性强，除了有效防止取样被污染，还确保采集取样过程中人员安全，还具有连续、随时取样的特点，适合大规模连续生产在线取样采集。
图1为本发明取样时的结构示意图。图2为本发明取样前进行第一次吸液的结构示意图。图3为本发明实施例2的结构示意图。附图中:1、反应器，2、取样管，3、排液管，4、取样阀门，5、接液斗，6、供水管，7、进水软管，8、水箱，9、进水阀门，10、取样控制器，11、计量传感器。
具体实施例方式下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步的说明。实施例1
如图1、图2所示，一种无动力自动快速吸取溶液的取样装置，包括取样管2、排液管3、取样阀门4以及接液斗5，取样管2 —端位于取样溶液中，一端与排液管3连接，所述排液管3的出口处设有一取样阀门4，取样管2的入口高于所述排液管3的出口，接液斗5位于所述排液管3的出口下方。由于待取样溶液具有腐蚀性，所以取样管2、取样阀门4和接液斗5采用不锈钢，当然也可采用其它耐高温、耐腐蚀材料，这样可以保证整套取样装置安全耐用。排液管3采用高压钢丝胶管，可以防止吸液时排液管3被吸扁，提高取样装置的可靠性和使用寿命。取样管2的形状为U形，一头插入待取溶液(矿浆)，一头接高压钢丝胶管输送到不锈钢接液斗5，取样管2固定在反应器I上，五个反应器I串联，液面稳定，插入液体内的不锈钢取样管2的入口高于高压钢丝胶管的出口，保证虹吸自流通畅。取样管2通过连接高压钢丝胶管和阀门，构成一个在线液体取样器。在线液体取样器以旁路的形式连在流体生产线上，正常生产取样时，通过切换相应阀门完成取样操作，取样管2内的液体可以用于分析，生产线可以继续生产。这种取样器的特点是可以满足在线取样的要求，取样方便，安全可靠，没有浪费。在第一次取样前，为了方便地将取样管2和排液管3内的空气排除，本发明还设置了一进水装置，所述进水装置由水箱8、供水管6、进水阀门9和进水软管7构成，所述水箱8下部连有供水管6，所述供水管6上设有进水阀门9，所述供水管6出口处连接有进水软管7，所述进水软管7与排液管3相连。第一次取样时需先启虹启动吸液装置，打开进水阀门9和高压钢丝胶管的取样阀门4，水箱8内的水将高压钢丝胶管灌满水后，关闭进水阀门9和取样阀门4，拆掉与排液管3出口相连的进水软管7。然后将取样阀门4打开，利用虹吸原理把反应器I内溶液吸入接液斗5，把管道内的残留溶液放掉以后即可取样(要根据距离远近不同确定时间，一般约lmin)，第二次及下次取样时直接打开排液管3的取样阀门4把管道内的残留溶液放掉以后即可取样，可多个取样装置、多个取样点同时操作，取完样后将阀门关闭即可。本发明利用虹吸原理及溶液液体压力自动吸取溶液，操作人员无需靠近反应器I进行取样工作，可使溶液自动流入到取样瓶内，确保操作人员的人身安全和设备的洁净度，通过预设管道将取样液体输送到采集点，可以采集各种不同高度所述液态溶液，可以多点集中采集，可以用做在线采样，不需外加任何辅助动力，尤其适用于取样时人不允许直接接触的高温、腐蚀、有毒有害、酸碱、有挥发性气体或反应器I产生有害危险气体的液体，启虹断虹简便迅速，增加该取样装置不需停用反应器I或停产改造，不需在反应器I上专门增加取样口或装置，取样时打开阀门先把管道内的残留溶液放掉，关闭阀门就直接结束取样。采用本发明一个采样点只要预设一套管道和阀门，不需复杂的辅助动力和溶液循环装置，取样装置简便可靠，具有取样效率高、代表性强，除了有效防止取样被污染，还确保采集取样过程中人员安全，还具有连续、随时取样的特点，也适合大规模连续生产在线取样采集。实施例2
如图3所示，一种无动力自动快速吸取溶液的取样装置，包括取样管2、排液管3、取样阀门4和接液斗5，所述排液管3上设有一进水装置，所述进水装置由水箱8、供水管6、进水阀门9和进水软管7组成,水箱8下部连有供水管6,供水管6通过进水软管7与排液管3相连，供水管6上设有进水阀门9，其特征在于:所述一种无动力自动快速吸取溶液的取样装置还包括一取样控制器10和计量传感器11，排液管3上的取样阀门4和进水装置上的进水阀门9均为电磁阀，计量传感器11设在排液管3出口处，取样控制器10与进水阀门9、取样阀门4、计量传感器11电连接。当进行取样时，取样控制器10先关闭排液管3上的取样阀门4，再打开进水装置的进水阀门9灌水，当水灌满取样管2和排液管3后，取样控制器10控制排液管3上的取样阀门4打开，在虹吸原理及溶液液体压力作用下溶液从排液管3不断流出，计量传感器11启动。取样控制器10通过计量传感器11输入的信号，控制排液管3内先流出的不具代表性的溶液流走，当流走的溶液容积达到预先设定的数值时，开始取样。取样控制器10通过计量传感器11可精确控制取样容积的多少，当达到设定的取样容积值时，取样阀门4关闭。采用本发明一个采样点只要预设一套管道和阀门，不需复杂的辅助动力和溶液循环装置，取样装置简便可靠，具有取样效率高、代表性强，除了有效防止取样被污染，还确保采集取样过程中人员安全，还具有连续、随时取样的特点，适合大规模连续生产在线取样采集。本发明不限于上述实施方式，任何熟悉本专业的技术人员在基于本发明技术方案内对上述实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种无动力自动快速吸取溶液的取样装置，包括取样管、排液管、阀门以及接液斗，所述取样管一端位于取样溶液中，一端与排液管连接，所述排液管的出口处设有一取样阀门，所述取样管的入口高于所述排液管的出口，所述接液斗位于所述排液管的出口下方。
2.根据权利要求1所述的一种无动力自动快速吸取溶液的取样装置，其特征在于:它还包括一进水装置，所述进水装置由水箱、供水管、进水阀门和进水软管构成，所述水箱下部连有供水管，所述供水管上设有进水阀门，所述供水管出口处连接有进水软管，所述进水软管与排液管相连。
3.根据权利要求2所述的一种无动力自动快速吸取溶液的取样装置，其特征在于:它还包括一取样控制器和计量传感器，排液管上的取样阀门和进水装置上的进水阀门均为电磁阀，计量传感器设在排液管出口处，取样控制器与进水阀门、取样阀门、计量传感器电连接。
4.根据权利要求1、2、3任一项所述的一种无动力自动快速吸取溶液的取样装置，其特征在于:所述取样管为U形不锈钢管，所述排液管为高压钢丝胶管。
全文摘要
本发明涉及一种无动力自动快速吸取溶液的取样装置，它包括取样管、排液管、阀门以及接液斗，所述取样管一端位于取样溶液中，一端与排液管连接，所述排液管的出口处设有一取样阀门，所述取样管的入口高于所述排液管的出口，所述接液斗位于所述排液管的出口下方。本发明不需复杂的辅助动力和溶液循环装置，取样装置简便可靠，具有取样效率高、代表性强，除了有效防止取样被污染，还确保采集取样过程中人员安全，还具有连续、随时取样的特点，适合大规模连续生产在线取样采集。
文档编号G01N1/10GK103115799SQ201310026729
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月25日 优先权日2013年1月25日
发明者李文, 彭加虎, 周新海, 龙双, 赵晓朝, 何纯海 申请人:株洲冶炼集团股份有限公司