自动取样装置、厂房配置结构及其自动取样方法与流程

本发明涉及有色冶金行业物料的自动取样技术领域，尤其是涉及一种自动取样装置、厂房配置结构及其自动取样方法。

背景技术：

目前，在铜冶炼行业中，在铜精矿进入精矿库之前通常需要进行取样检测成分以计价有价元素，相关技术中的采样方法是人工布点取样和自动汽车取样机取样，然而，由于铜精矿是一种粒度小、含水率较高、易粘结、有腐蚀性的物料，人工布点取样方式会存在取样代表性不好，劳动强度大，容易引入外界因素影响等弊端。同时，自动汽车取样机取样存在自动化程度不高，物料粘结，使用故障多，使用效率低等弊端。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种自动取样装置，所述自动取样装置的结构简单、自动化程度高、取样过程无污染且取样样品代表性强。

本发明还提出了一种上述自动取样装置的自动取样方法。

本发明还提出了一种具有上述自动取样装置的厂房配置结构。

根据本发明第一方面实施例的自动取样装置，包括：进料输送装置，所述进料输送装置被构造成将物料输送至下一工段；样品输送装置，所述样品输送装置与所述进料输送装置间隔开布置；进料取样装置，所述进料取样装置邻近所述进料输送装置设置且分别与所述进料输送装置以及所述样品输送装置相连，所述进料取样装置被构造成可对所述进料输送装置上的物料进行取样，并输送至所述样品输送装置；接料器，所述接料器邻近所述样品输送装置设置且与所述样品输送装置间隔开布置；样品取样装置，所述样品取样装置邻近所述样品输送装置设置且分别与所述样品输送装置以及所述接料器相连，所述样品取样装置被构造成可对所述样品输送装置上的物料进行取样，并输送至所述接料器，且所述样品取样装置的单次取样量小于所述进料取样装置的单次取样量；返料提升机，所述返料提升机具有进料口和下料口，所述进料口与所述样品输送装置的出料口相连且所述下料口与所述进料输送装置相连以将所述样品输送装置上的物料返料至所述进料输送装置。

根据本发明实施例的自动取样装置，通过设置间隔开布置的进料输送装置和样品输送装置，并且利用进料取样装置从进料输送装置上进行物料取样并输送至样品取样装置，而后利用样品取样装置从样品输送装置上进行取样，从而通过多级取样，有效地增大取样的均匀性，减少物料粘结、提高样品代表性以及增强自动化程度，同时，利用返料提升机将样品输送装置上的物料返料至进料输送装置，并随进料输送装置上的物料进入下一工段，也可以进一步地增强自动化程度，而且在取样过程中人工干预较少，进而降低物料污染。

根据本发明的一些实施例，所述样品输送装置和所述样品取样装置均为多个，多个所述样品输送装置彼此之间间隔开布置，且每个所述样品输送装置设置至少一个与其对应的所述样品取样装置。

根据本发明的一些实施例，所述样品输送装置为一个且所述样品取样装置为至少一个，所述至少一个样品取样装置邻近所述样品输送装置。

根据本发明的一些实施例，所述进料输送装置为进料皮带输送机，所述样品输送装置为缩分皮带输送机，所述进料输送装置与所述样品输送装置在竖直方向上间隔开布置。

根据本发明的一些示例，所述进料取样装置为扇形斗式取样头，且所述进料取样装置设于所述进料输送装置的输送方向的两侧，所述进料取样装置的单次取样量为1kg-3kg，所述进料取样装置的取样间隔时间为15s-20s。

根据本发明的一些示例，所述样品取样装置为刮板式缩分器，且所述样品取样装置设于所述样品输送装置的输送方向的两侧，所述样品取样装置的单次取样量为0.1kg-0.3kg，所述样品取样装置的取样间隔时间为15s-20s。

根据本发明的一些示例，所述样品输送装置设有用于调节物料料层高度的高度调节装置、用于清扫物料的清扫装置以及用于调节所述样品输送装置输送速度的速度调节装置，所述返料提升机为斗式提升机。

根据本发明的一些示例，所述接料器包括：多个料桶，多个所述料桶沿周向方向间隔开布置；电机，所述电机与多个所述料桶相连以将多个所述料桶中的至少一个旋转至与所述样品取样装置相连的位置。

根据本发明的一些示例，所述料桶为镜面不锈钢件。

根据本发明第二方面实施例的自动取样装置的自动取样方法，所述自动取样装置为根据本发明上述实施例的自动取样装置，所述自动取样方法包括以下步骤：s1、控制所述进料输送装置输送物料；s2、每隔预设进料取样间隔时间t1，控制所述进料取样装置对所述进料输送装置上的物料进行均匀且全断面取样，单次进料取样量为w1，并将取样样品输送至所述样品输送装置；s3、每隔预设样品取样间隔时间t2，控制所述样品取样装置对所述样品输送装置上的物料进行均匀且全断面取样，单次样品取样量为w2，并将取样样品输送至所述接料器，其中，单次样品取样量w2小于单次进料取样量w1；s4、控制所述返料提升机将所述样品输送装置的出料口输出的物料返料至所述进料输送装置，并且随所述进料输送装置上的其余物料一并进入下一工段；s5、对所述接料器中的取样样品进行制样、分析。

根据本发明实施例的自动取样装置的自动取样方法，通过进料取样装置对进料输送装置上的物料按照预设进料取样间隔时间进行取样并输送至样品取样装置，通过样品取样装置对样品输送装置上的物料按照预设样品取样间隔时间进行取样，并且，使得单次样品取样量小于单次进料取样量，这样，通过多级取样，有效地增大取样的均匀性，减少物料粘结、提高样品代表性以及增强自动化程度，同时，利用返料提升机将样品输送装置上的物料返料至进料输送装置，并随进料输送装置上的物料进入下一工段，也可以进一步地增强自动化程度，而且在取样过程中人工干预较少，进而降低物料污染。

根据本发明的一些实施例，所述预设进料取样间隔时间t1为15s-20s，所述预设样品取样间隔时间t2为15s-20s，所述单次进料取样量w1为1kg-3kg，所述单次样品取样量w2为0.1kg-0.3kg。

根据本发明第三方面实施例的用于自动取样装置的厂房配置结构，包括厂房，所述厂房的顶部设有行走导轨；安装平台，所述安装平台设于所述厂房以将所述厂房分为在竖直方向上间隔开的至少两层，且每层层高为h，其中，3m≤h≤6m；根据本发明上述实施例的自动取样装置，所述进料输送装置设于所述安装平台，且所述进料取样装置设于所述进料输送装置的两侧，所述样品输送装置以及所述接料器均设于所述进料输送装置的下方且位于所述厂房的地面上，且所述样品取样装置设于所述样品输送装置的两侧，所述返料提升机的一端设于所述厂房的地面且另一端穿过所述安装平台以使得所述下料口与所述进料输送装置相连；维修平台，所述维修平台邻近所述进料取样装置设置；电动葫芦，所述电动葫芦设于所述行走导轨上。

根据本发明实施例的用于自动取样装置的厂房配置结构，通过采用根据本发明上述实施例的自动取样装置，具有结构简单、自动化程度高、取样过程无污染等特点，同时取样过程中无“三废”排放，符合环保要求。

根据本发明的一些实施例，所述厂房的每层建筑面积s≥42㎡。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的自动取样装置的示意图；

图2是根据本发明实施例的自动取样装置的自动取样方法的流程图。

附图标记：

自动取样装置1；

进料输送装置2；进料取样装置3；样品输送装置4；样品取样装置5；

接料器6；返料提升机7；进料口71；下料口72；电气控制箱8；电动葫芦9。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明第一方面实施例的自动取样装置1。

如图1所示，根据本发明实施例的自动取样装置1包括进料输送装置2、样品输送装置4、进料取样装置3、接料器6、样品取样装置5和返料提升机7。

物料(如铜精矿)通过进料输送装置2的一端来料，并由进料输送装置2输送至另一端去料至下一工段(如精矿库)，样品输送装置4与进料输送装置2之间间隔开布置，接料器6与样品输送装置4间隔开布置，进料取样装置3邻近进料输送装置2设置，进料取样装置3与进料输送装置2相邻，并且可以从进料输送装置2上均匀、全断面地刮取进料输送装置2上的物料，进料取样装置3的出料口与样品输送装置4相连，例如，进料取样装置3的出料口与样品输送装置4之间可以通过下料溜管相连，这样，通过进料取样装置3可以将从进料输送装置2上取得的物料样品输送至样品输送装置4上。

进一步地，样品取样装置5邻近样品输送装置4设置，并且样品取样装置5可以从样品输送装置4上均匀、全断面地刮取样品输送装置4上的物料，样品取样装置5的出料口与接料器6相连，例如，样品取样装置5的出料口与接料器6之间也可以通过下料溜管相连，这样，通过样品取样装置5可以对样品输送装置4上的物料进行再次取样，从而利用进料取样装置3、样品取样装置5实现多级取样，而且，将样品取样装置5的单次样品取样量设置小于进料取样装置3的单次进料取样量，进而有效地增大取样的均匀性，减少物料粘结、提高样品代表性以及增强自动化程度。

此外，返料提升机7具有进料口71和下料口72，返料提升机7的进料口71与样品输送装置4的出料口相连，下料口72与进料输送装置2相连，例如，返料提升机7的进料口71与样品输送装置4的出料口之间可以通过下料溜管相连，返料提升机7的下料口72与进料输送装置2通过下料溜管相连，这样，利用返料提升机7将样品输送装置4上的物料返料至进料输送装置2，并随进料输送装置2上的物料进入下一工段，也可以进一步地增强自动化程度，而且在取样过程中人工干预较少，进而降低物料污染。

由此，根据本发明实施例的自动取样装置1，通过设置间隔开布置的进料输送装置2和样品输送装置4，并且利用进料取样装置3从进料输送装置2上进行物料取样并输送至样品取样装置5，而后利用样品取样装置5从样品输送装置4上进行取样，从而通过多级取样，有效地增大取样的均匀性，减少物料粘结、提高样品代表性以及增强自动化程度，同时，利用返料提升机7将样品输送装置4上的物料返料至进料输送装置2，并随进料输送装置2上的物料进入下一工段，也可以进一步地增强自动化程度，而且在取样过程中人工干预较少，进而降低物料污染。

在本发明的一些实施例中，样品输送装置4为多个，例如，可以为2个、3个或其他多个，多个样品输送装置4彼此之间间隔开布置，同时，样品取样装置5为多个，并且，每个样品输送装置4设置至少一个与该样品输送装置4邻近的样品取样装置5。

例如，在一些示例中，多个样品输送装置4与多个样品取样装置5可以一一对应布置，在另一些示例中，多个样品输送装置4中的至少一个设有多个与该样品输送装置4邻近的样品取样装置5，多个样品取样装置5沿样品输送装置4的输送方向间隔开布置，这样，可以进一步增大样品的多级取样，提高样品取样的均匀性，减少物料粘结，进而提高样品代表性。

如图1，在本发明的另一些实施例中，样品输送装置4为1个，并且样品取样装置5为1个(如图1所示示例)，样品取样装置5也可以为多个，多个样品取样装置5沿样品输送装置4的输送方向间隔开布置，样品取样装置5邻近样品输送装置4设置，这样，可以在保证多级取样的同时，简化自动取样装置1的整体结构，方便自动取样装置1的布置。

如图1，在本发明的一些实施例中，进料输送装置2为进料皮带输送机，样品取样装置5为缩分皮带输送机，进料输送装置2与样品输送装置4在竖直方向上间隔开布置，这样，可以充分利用厂房空间，提高空间利用率，降低成本。

如图1，在本发明的一些可选示例中，为了提高进料取样装置3的取样均匀性，避免物料粘结，进料取样装置3为扇形斗式取样头，并且进料取样装置3的取样端布置于进料输送装置2的输送方向的两侧，同时，进料取样装置3的单次进料取样量可以为1kg-3kg中的任一值，例如，单次进料取样量可以1kg、2kg或3kg，进料取样装置3的取样间隔时间可以为15s-20s中的任一值，例如，取样间隔时间为15s、18s或20s，这样，利用扇形斗式结构，且布置于进料输送装置2的两侧，可以实现全断面刮取物料，进而提高进料取样装置3的取样均匀性，避免物料粘结，同时，通过设置合理取样间隔时间，例如，取样间隔时间小于15s时可能造成取样不够均匀，而取样间隔时间大于20s则可能造成取样效率较低，由此可以进一步地保证取样均匀性的同时，保证取样效率。

如图1，在本发明的一些可选示例中，为了提高样品取样装置5的取样均匀性，避免物料(样品)粘结，样品取样装置5为刮板式缩分器，并且样品取样装置5的取样端布置于样品输送装置4的输送方向的两侧，同时，样品取样装置5的单次样品取样量可以为0。1kg-0.3kg中的任一值，例如，单次样品取样量可以0.1kg、0.2kg或0.3kg，样品取样装置5的取样间隔时间可以为15s-20s中的任一值，例如，取样间隔时间为15s、18s或20s，这样，利用刮板式结构，且布置于样品输送装置4的两侧，可以实现全断面刮取物料，进而提高样品取样装置5的取样均匀性，避免样品物料粘结，同时，通过设置合理取样间隔时间，例如，取样间隔时间小于15s时可能造成取样不够均匀，而取样间隔时间大于20s则可能造成取样效率较低，由此可以进一步地保证取样均匀性的同时，保证取样效率。

在本发明的一些示例中，为便于物料取样以及物料清扫，提高自动化程度，样品输送装置4设有调节物料料层高度的高度调节装置，用于清扫物料的清扫装置以及用于调节样品输送装置4的输送速度的速度调节装置，这样，可以进一步减少人工劳动强度，同时，返料提升机7可以为斗式提升机，这样可以方便返料提升机7与进料输送装置2、样品输送装置4在空间上的布置，从而进一步提高空间利用率。

在本发明的一些示例中，接料器6可以为圆盘接料器6，主要由多个料桶和电机组成，多个料桶可以为8-12个，并且沿周向方向间隔开布置，电机与多个料桶相连，并且可以驱动多个料桶中的至少一个旋转至与样品取样装置5相连的位置，这样，可以实现接料器6的单次接料量，方便用户操作。

在本发明的进一步示例中，为了避免物料水分流失，减少人为因素影响，料桶采用镜面不锈钢制造并设置料桶盖。

下面参考附图1-图2描述根据本发明第二方面实施例的用于自动取样装置的自动取样方法。

如图2，所述自动取样方法包括以下步骤：

s1、控制进料输送装置运行，从而将物料由来料端向去料端(如精矿库)持续输送；

s2、每个预设进料取样间隔时间t1，控制进料取样装置对进料输送装置上的物料均匀、全断面地刮取物料，单次进料取样量为w1，同时，控制进料取样装置将刮取的物料输送至样品输送装置；

s3、控制样品输送装置持续运行，每隔预设样品取样时间t2，控制样品取样装置对样品输送装置上的样品物料进行均匀、全断面地再次取样，单次样品取样量为w2，同时，使得单次样品取样量w2设置为小于单次进料取样量w1，而后将样品取样装置刮取的样品物料输送至接料器，这样，通过多级取样，有效地增大取样的均匀性，减少物料粘结、提高样品代表性以及增强自动化程度；

s4、控制返料提升机将样品输送装置的出料口输出的样品物料返料至进料输送装置，这样，进入进料输送装置的余下的样品物料与进料输送装置上的其余物料一并被输送至下一工段，这样可以进一步地增强自动化程度，而且在取样过程中人工干预较少，进而降低物料污染；

s5、对接料器中的取样样品进行制样、分析。

由此，根据本发明实施例的自动取样装置的自动取样方法，通过进料取样装置对进料输送装置上的物料按照预设进料取样间隔时间进行取样并输送至样品取样装置，通过样品取样装置对样品输送装置上的物料按照预设样品取样间隔时间进行取样，并且，使得单次样品取样量小于单次进料取样量，这样，通过多级取样，有效地增大取样的均匀性，减少物料粘结、提高样品代表性以及增强自动化程度，同时，利用返料提升机将样品输送装置上的物料返料至进料输送装置，并随进料输送装置上的物料进入下一工段，也可以进一步地增强自动化程度，而且在取样过程中人工干预较少，进而降低物料污染。

在本发明的一些实施例中，为保证进料取样的均匀性以及样品取样的均匀性，预设进料取样时间t1为15s-20s，预设样品取样时间t2为15s-20s，单次进料取样量w1为1kg-3kg，单次样品取样量w2为0.1kg-0.3kg，由此，进料取样过程以及样品取样过程中物料粘结，提高样品的代表性。

下面描述根据本发明第三方面实施例的用于自动取样装置1的厂房配置结构。

根据本发明实施例的用于自动取样装置1的厂房配置结构包括厂房、安装平台、维修平台、电动葫芦9和根据本发明上述实施例的自动取样装置1。

厂房的顶部设有行走轨道，安装平台设于厂房，并且将厂房分隔为至少两层，至少两层在竖直方向上间隔开布置，每层层高为h在3m-6m之间，例如，每层层高h可以为3m、4.5m或6m，从而既可以保证自动取样装置1的布置，同时也可以充分利用厂房空间，提高空间利用率。

进料输送装置2安装于安装平台，进料取样装置3的取样端设置在进料输送装置2的两侧，从而方便进料取样装置3从进料输送装置2取样，样品输送装置4、接料器6均设置在进料输送装置2的下方，并且安装于厂房的地面上，样品取样装置5的取样端设置在样品输送装置4的两侧，返料提升机7的下端设于厂房的地面上，并且返料提升机7的进料口71邻近样品输送装置4的出料端，二者可以通过下料溜管相连，返料提升机7的上端穿过安装平台，返料提升机7的下料口72与进料输送装置2相连，例如通过下料溜管连接，从而使得样品输送装置4的出料口输送的其余样品物料可以通过返料提升机7返料至进料输送装置2。

进一步地，维修平台邻近进料取样装置3设置，例如，维修平台可以设置在安装平台上方，与地面之间的高度差大致为6m，安装平台与维修平台之间可以预设走梯，以便于用户通过维修平台对进料取样装置3进行维护。

电动葫芦9设置在行走轨道上，与地面之间的高度差可以为6m-12m，用户可以通过电动葫芦9对自动取样装置1进行吊装、维护。

由此，根据本发明实施例的用于自动取样装置1的厂房配置结构，通过采用根据本发明上述实施例的自动取样装置1，具有结构简单、自动化程度高、取样过程无污染等特点，同时取样过程中无“三废”排放，符合环保要求。

在本发明的一些实施例中，厂房配置结构还包括电气控制箱8，电气控制箱8与自动取样装置1相连，并且设置在厂房室内侧墙壁，从而便于操作。

在本发明的一些示例中，厂房的每层建筑面积不小于42㎡，例如，厂房的长度可以为7m，宽度可以为6m，从而保证自动取样装置1、安装平台、维修平台等安装空间，以便于各个部件的布置。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

根据本发明实施例的自动取样装置1、厂房配置结构及其自动取样方法的其他构成例等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。