自动水分分析仪的制作方法

1.本实用新型涉及水分分析仪技术领域，尤其涉及一种自动水分分析仪。


背景技术：

2.现有技术中，冶金、钢铁、煤、焦化等领域的部门和实验室在进行试样水分测定分析时，通常采用传统的单一试样加热再手工称重测定的方法，存在着操作繁琐、测定份数少、加热效率低、烘干时间难以把握、无法对水分测定全过程进行动态科学分析等不足。现有的水份分析仪是通过上下移动天平来完成称量工作，但是频繁的对天平进行移动会导致称量误差较大，测量不精确的问题，另外，现有技术也存在中定位精确差、抗干扰性能差以及由此引起的测量精度、可靠性差的问题，以及设备容易出现故障、维护不方便的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种多工位全自动水分分析仪，本实用新型选用编码器，定位精确、抗干扰性能好，安装在旋转减速机安装平台下还能防止温度过高造成的损坏，解决了现有技术采用转位定位盘定位方式造成的定位不准、易松动，以及由于受到较近的烘干箱高温烘烤后接近开关容易损坏造成的设备故障率高且不能正常运行，使用维护成本高的问题，提高了测量精度，实现了对样品中水分含量的精确分析，提高了实验数据的可靠性。
4.本实用新型解决技术问题的技术方案是：
5.一种自动水分分析仪，包括烘干箱、框架、天平、托料机构、升降装置、旋转装置，烘干箱下部与框架连接，托料机构设于烘干箱内，所述天平、升降装置、旋转装置分别设于所述框架内，还包括plc控制器，所述旋转装置安装在旋转装置安装平台上，所述旋转装置安装平台与升降装置连接并通过升降装置带动上下移动，所述升降装置与框架的立柱连接，所述天平与托料机构配合，所述烘干箱内设有加热装置，所述旋转装置上连接有编码器，所述升降装置、旋转装置、编码器、天平分别与plc控制器电连接。
6.所述升降装置包括升降电机、套筒、圆法兰丝杠支座组件、滚珠丝杠、连接块、方法兰丝杠支座组件、滑块、滑轨、丝母连接座、丝母22、滑块连接块；丝母与丝母连接座连接，丝母与滚珠丝杠配合，丝母设于方法兰丝杠支座组件与圆法兰丝杠支座组件之间，丝母连接座与连接块连接，连接块与安装平台连接，所述滚珠丝杠的上部与方法兰丝杠支座组件连接，滚珠丝杠的下部与圆法兰丝杠支座组件连接，所述方法兰丝杠支座组件、圆法兰丝杠支座组件分别与框架的一根立柱连接，滚珠丝杠绕着圆法兰丝杠支座组件及方法兰丝杠支座组件的轴线旋转，旋转装置安装平台上设有供滚珠丝杠穿过的孔，滚珠丝杠的下端通过套筒与升降电机连，所述框架的另一根立柱上设有滑轨，所述旋转装置安装平台的下端设有滑块连接块，所述滑块连接块与滑块连接，所述滑块与滑轨配合。
7.所述旋转装置包括旋转电机、与旋转电机动力输出轴连接的减速机、转动轴，减速机底部与下部的旋转装置安装平台连接，旋转装置安装平台与升降装置的上下移动结构连
接，减速机的动力输出轴上端与转动轴下端连接，旋转装置安装平台上设有垂直通孔，所述减速机的动力输出轴下端向下穿过旋转装置安装平台的垂直通孔后形成延伸部分，编码器与延伸部分连接；
8.所述托料机构包括料盘托架、料盘、旋转托架，所述料盘托架与转动轴的上端连接，料盘放置在料盘托架上，烘干箱的底部设有供料盘托架穿过的通孔。
9.所述料盘托架采用梯形机构的料盘托架。
10.所述加热装置为电加热装置，电加热装置与plc控制器电连接。
11.所述plc控制器与上位控制器连接，所述上位控制器为计算机或者服务器，上位控制器完成数据计算、数据收集、曲线形成、温度的调整、物料编号的设定。
12.所述plc控制器包括plc模块，以及用于完成设备操作及设备状态显示的触摸屏，用于完成电热装置控制的固态继电器，用于完成对旋转电机和升降电机控制的伺服电机驱动器，所述触摸屏、伺服电机驱动器、固态继电器分别与plc模块电连接。
13.本实用新型的有益效果：
14.1.本实用新型的定位装置选用编码器，定位精确、抗干扰性能好，安装在旋转减速机安装平台下还能防止温度过高造成的损坏，解决了现有技术采用转位定位盘定位方式造成的定位不准、易松动，以及由于受到较近的烘干箱高温烘烤后接近开关容易损坏造成的设备故障率高且不能正常运行，使用维护成本高的问题。提高了测量精度，实现了对样品中水分含量的精确分析，提高了实验数据的可靠性。
15.2.采用梯形机构的料盘托架，解决了现有技术采用三角形料盘托架因盘内物较多易造成升起再降落后浅盘倾斜，降落后脱离原来的位置，设备自动旋转会发生卡盘，旋转电机过载，以及设备无法正常旋转的问题。
16.3本实用新型的升降装置由升降电机通过套筒直接连接滚珠丝杠，替换升降减速机、联轴器机构，节约成本、安装方便，解决了现有技术存在的升降时减速机打滑且速度不好调整的问题。
17.4.本实用新型通过滚珠丝杠与滑轨、滑块配合来实现上下升降过程，通过伺服电机驱动器进行调节，避免了速度过快造成料盘降落时倾斜情况。
18.5.本实用新型直接用plc控制器控制加热装置的固态继电器、温度直接从电脑控制，即直观又方便。
附图说明
19.图1为本实用新型的外形结构示意图；
20.图2为本实用新型的剖视结构示意图；
21.图3为图1去掉烘干箱上盖后的内部俯视结构示意图；
22.图4为料盘托架的整体结构示意图；
23.图5为图4的俯视图。
24.图中，1
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烘干箱；2
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旋转托架；3
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转动轴；4
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旋转减速机；5
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方法兰丝杠支座组件；6
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连接块；7
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滚珠丝杠；8
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料盘托架；9
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天平；10
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圆法兰丝杠支座组件；11
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套筒；12
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升降电机；13
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框架；14
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地脚轮；15
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水平调节地脚；16
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加热装置；17
‑
滑块；18
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料盘；19
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滑块连接块；20
‑
编码器；21
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丝母连接座；22
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丝母；23
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plc控制器：24
‑
旋转装置安装平台；25
‑
计算
机；26
‑
滑轨；27
‑
旋转电机；28
‑
通孔。
具体实施方式
25.以下结合实施例及结构框图对本实用新型做进一步说明，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型的保护范围。
26.如图1
‑
5所示，一种多工位全自动水分分析仪，包括烘干箱1、框架13、天平9、托料机构、升降装置、旋转装置、plc控制器23，烘干箱1为相对密封的六面体腔体结构，烘干箱1下部与框架13连接，托料机构设于烘干箱1内，所述天平9、升降装置、旋转装置分别设于所述框架13内，所述旋转装置安装在旋转装置安装平台24上，所述旋转装置安装平台24与升降装置连接并通过升降装置带动上下移动，所述升降装置与框架13的立柱连接，所述天平9与托料机构配合，所述烘干箱1内设有加热装置16，所述旋转装置上连接有编码器20，所述升降装置、旋转装置、编码器20、天平9分别与plc控制器23电连接。
27.所述升降装置包括升降电机12、套筒11、圆法兰丝杠支座组件10、滚珠丝杠7、连接块6、方法兰丝杠支座组件5、滑块17、滑轨26、丝母连接座21、丝母22、滑块连接块19；丝母22与丝母连接座21连接，丝母22与滚珠丝杠7配合，丝母22设于方法兰丝杠支座组件5与圆法兰丝杠支座组件10之间，丝母连接座21与连接块6连接，连接块6与安装平台24连接，所述滚珠丝杠7的上部与方法兰丝杠支座组件5连接，滚珠丝杠7的下部与圆法兰丝杠支座组件10连接，所述方法兰丝杠支座组件5、圆法兰丝杠支座组件10分别与框架13的一根立柱连接，滚珠丝杠7绕着圆法兰丝杠支座组件10及方法兰丝杠支座组件5的轴线旋转，旋转装置安装平台24上设有供滚珠丝杠7穿过的孔，滚珠丝杠7的下端通过套筒11与升降电机12连接，当滚珠丝杠运动时带动安装平台24上下运动，套筒11带键槽，滚珠丝杠轴端带键槽，套筒11与滚珠丝杠轴端通过键、键槽配合连接。
28.所述框架13的另一根立柱上设有滑轨26，所述滑轨26的数量为两道或者多道，所述旋转装置安装平台24的下端设有滑块连接块19，所述滑块连接块19与滑块17连接，所述滑块17与滑轨26配合。
29.所述旋转装置包括旋转电机27、与旋转电机27动力输出轴连接的减速机4，减速机4底部与下部的旋转装置安装平台24连接，旋转装置安装平台24与升降装置的上下移动结构连接，减速机4的动力输出轴上端与转动轴3下端连接，旋转装置安装平台24上设有垂直通孔，所述减速机4的动力输出轴下端向下穿过旋转装置安装平台24的垂直通孔后形成延伸部分，编码器20与延伸部分连接。编码器20能够对工作位进行定位，通过升降装置来实现对旋转装置的升降，旋转装置来实现对料盘托架8的转动，从而实现对每个料盘18的称量，同时升降装置处于上限位置且为停止状态时，旋转机构才能转动；旋转装置为停止状态且处于某个工作位置时，升降装置才能动作。
30.所述托料机构包括料盘托架8、料盘18、旋转托架2，所述料盘托架8与转动轴3的上端连接，料盘18放置在料盘托架8上，料盘托架8与下部的天平9配合，烘干箱1的底部设有供料盘托架8穿过的通孔28。料盘18的数量为多个，每个料盘18相互独立。
31.所述料盘托架8采用梯形机构的料盘托架。
32.所述加热装置16为电加热装置，电加热装置与plc控制器23电连接。
33.所述plc控制器23与上位控制器连接，所述上位控制器为计算机或者服务器25，上位控制器完成数据计算、数据收集、曲线形成、温度的调整、物料编号的设定。
34.所述plc控制器23包括plc模块，以及用于完成设备操作及设备状态显示的触摸屏，用于完成电热装置控制的固态继电器，用于完成对旋转电机27和升降电机12控制的伺服电机驱动器，所述触摸屏、伺服电机驱动器、固态继电器分别与plc模块电连接。通过计算机25实现对多个试样称量、加热的数据处理，完成各个试样的结果计算，即通过天平9将称量信号传送到plc控制器23，由计算机25分析确定天平16的初始数据及即时数据，并确定烘干是否完成，计算出煤中全水分析，形成相关数据和图表。
35.plc控制器23也可以采用现有技术中已有的plc控制器。
36.本实用新型使用时，首先将空料盘18放入烘干箱1预热；称取空料盘18重量，旋转托架将料盘转至烘干箱箱门处停止，启动升降装置的升降电机12，使整个装置(包含8个料盘、料盘托架8、转动轴3、旋转装置安装平台24、旋转电机27)下降，称取空盘重量后回位。计算机记录空盘重；、称取初始质量(湿煤称重)，打开烘干箱1门取出料盘18，将湿煤装入料盘18中摊平，放入烘干箱按称量键，升降装置的升降电机12带动整个装置下降，称取湿煤质量，升降装置回位后旋转托架2转动；烘干称量过程，烘干箱1内各料盘随旋转托架2转动，当盘中有湿煤的料盘18转至天平9上方时，旋转托架2停止，启动升降装置使料盘18等整个装置下降，称取即时重量，计算机记录数据，升降装置回位后旋转装置启动，使旋转托架2继续转动，待下一个湿煤的料盘转至天平9上方时，重复上述动作。循环往复直至该盘质量恒定则不再称量该盘；在烘干过程中每个有湿煤的料盘转至料盘托架8上方时就称量一次重量，由计算机记录，并作出各盘中试样的质量
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时间曲线，直至试样烘干完成。
37.虽然本实用新型已示出和描述了本实用新型实施例，对本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，都属于本实用新型的上述权利要求保护范围之内。