本实用新型属于粉体取样技术领域，涉及取样装置，尤其涉及一种粉体自动化取样系统。
背景技术：
作为化工新材料之一，氟化工的产品具有高性能、高附加值，氟化工产业被称为黄金产业。氟化工产品主要有无机氟化工、氟碳化学品、含氟聚合物(ptfe，pfa)及含氟精细化学品。
氟化工行业又可分无机氟化工和有机氟化工两大行业。
无机氟化工行业中，虽然传统产品同比降幅明显，但高端产品尤其是六氟磷酸锂的需求增长保持了强劲势头。新能源类产品六氟磷酸锂等伴随新能源领域的发展迎来持续爆发的局面。六氟磷酸锂(lipf6)是电解液成分最重要的组成部分，约占到电解液总成本的43％。按照hg/t4066-2015中第8条“包装、运输和贮存”对六氟磷酸锂的包装要求，净含量≧25kg的六氟磷酸锂产品，须采用符合gb150.1～150.4要求的不锈钢桶包装(本行业通常称为锂盐桶)。
六氟磷酸锂作为锂离子电池领域的重要原材料，其纯度按hg/t4066-2015要求不低于99.95％，水分不高于0.0020％。六氟磷酸锂是吸湿性强、易溶于水、遇水遇空气分解、分解产生刺激性有毒气体的粉末或结晶固体。其外观为白色结晶或粉末，相对密度1.50。六氟磷酸锂在空气中由于水蒸气的作用而迅速分解，放出pf5而产生白色烟雾。
因此，六氟磷酸锂不论是生产过程中的取样检测，还是产成品进出厂取样检测都必须与空气处于彻底隔绝的可控状态。这样，既可保证六氟磷酸锂物料或成品避免空气中水分等杂质污染，又可以保证操作人员的人身安全，并不断提高取样检测的工作效率。
目前，针对不锈钢包装的六氟磷酸锂成品(锂盐桶)取样的现有技术，见下文。
(1)cn207336133u，一种不锈钢桶装六氟磷酸锂的取样装置(公开日：2018-05-08，申请号：cn201721460469.9，申请日：2017-11-03，申请人：河南华瑞高新材料有限公司)，其中公开了“自封袋系一个自封袋套装在另一个自封袋内部的双重自封袋”，存在以下缺点：自封袋内氩气压力没有显示，难以控制，且自封袋与长气管、短管之间存在泄漏隐患，该取样装置在取样时是用简单的工具、人工操作，只可用于锂盐桶的取样工作。
(2)cn205580786u，六氟磷酸锂取样装置(公开日：2016-09-14，申请号：cn201620284744.5，申请日：2016-04-07，申请人：东莞市天丰电源材料有限公司)，其中公开了技术特征“惰性气体保护盒”，但未公开具体的的结构特征，以及具体的置换空气、控制保护气体压力的方法，保护气体压力无法精确控制与调节，只能凭经验操作，该取样装置在取样时也是用简单的工具、人工操作，只可用于锂盐桶的取样工作。
以上两项专利中的取样设施均系简单工具，作业方式系的纯手工操作。从严格意义讲，其自封袋或惰性气体保护盒置换空气是否彻底取决于操作者的经验与责任心。而且这类取样装置，只适用于在一个锂盐桶里一次性取出大概的样品重量，做化验检测。
另，现有技术cn103512779b，一种取样器及其取样筒(公开日：2016-01-13，申请号：cn201310299988.1，申请日：2013-07-17，申请人：多氟多化工股份有限公司,郝然)，这是针对六氟磷酸锂生产线管道与锂盐桶取样的一项装置，其取样机构是两个左右活塞，中间有连杆，以此在通道内形成取样腔室；物料通道既要充入惰性气体保户气，又要抽真空，需要另行增添真空发生器或真空泵；整个作业操作过程中，左右活塞靠人力驱动、弹簧复位；取样装置依然全靠手工操作，很难实现不同频次、精准时间间隔的精准取样。
综上，上述的现有技术都是以人工操作为主的装置和取样工具，而非取样设备；都不能严格控制隔绝空气的压力参数，只能靠经验掌控置换空气的程度；也都不能满足在正常生产管道内科学、精确取样的工艺要求。
技术实现要素：
本实用新型针对上述问题，提供一种粉体自动化取样系统。
本实用新型的目的可以通过下述技术方案来实现：粉体自动化取样系统，包括：
密闭微正压取样箱，其包括箱体、第一出料管、密封门、视窗、橡胶手套，所述第一出料管设置于箱体的顶部且其下端设置于箱体内，所述密封门和视窗均设置于箱体上，所述箱体上还开设有开口，所述橡胶手套的套口密封连接于开口上；
双t型筒体组件，其设置于密闭微正压取样箱的上方，双t型筒体组件包括进料管、横管和第二出料管，所述横管的一端穿过进料管的管壁至进料管内，所述第二出料管的上端与横管连接且设置于进料管和横管的另一端之间；
柱塞式取样杯组件，其设置于双t型筒体组件内，柱塞式取样杯组件包括依次连接的柱塞式取样杯、柱塞连杆、浮动连接板，所述柱塞式取样杯和柱塞连杆沿双t型筒体组件的横管的轴线设置于横管内，所述浮动连接板设置于横管的另一端外；
气缸，其活塞杆与柱塞式取样杯组件的浮动连接板连接且运动方向与横管平行；
放样阀，其连接密闭微正压取样箱的第一出料管的上端和双t型筒体组件的第二出料管的下端；
取样瓶，其瓶口与密闭微正压取样箱的第一出料管的下端相配合；
取样瓶夹紧器，其设置于密闭微正压取样箱的箱体内；
保护气体进、排气元件，其设置于密闭微正压取样箱和双t型筒体组件上；
气缸控制元件，其与气缸连接；以及
plc控制柜，其与气缸控制元件连接。
优选地，所述密闭微正压取样箱的箱体呈长方体状，所述箱体的顶面设有固定法兰，所述第一出料管的上端固定于固定法兰的中心孔中，所述密封门、视窗和开口均设置于箱体的侧面上，所述开口的边缘设有凸缘，所述橡胶手套的套口箍紧于凸缘上。
优选地，所述双t型筒体组件的进料管的两端、横管的另一端、第二出料管的下端均设有法兰结构，所述气缸固定于一气缸支撑件上，所述气缸支撑件与横管另一端的法兰结构固定连接。
优选地，所述双t型筒体组件的进料管和第二出料管均沿竖向设置，双t型筒体组件的横管沿横向设置，所述横管的一端延伸超过进料管的中轴线设置，横管的一端上开设有与进料管的中轴线相对应且竖向朝上的进料口；所述柱塞式取样杯组件的柱塞式取样杯的中部开设有沿竖向设置的通孔。
更优选地，所述柱塞式取样杯组件的柱塞式取样杯上沿轴向分布有两个第一环形槽和两个第二环形槽，两个所述第一环形槽以通孔的中轴线对称设置，每个第一环形槽内设有导向环，两个所述第二环形槽设置于两个第一环形槽之间且以通孔的中轴线对称设置，每个第二环形槽内设有o型圈，所述导向环和o型圈均与横管的内壁相配合。
优选地，所述取样瓶夹紧器包括固定方管、第一取样夹紧板、第二取样夹紧板、锁紧螺栓、手轮、复位弹簧、第一螺母和第二螺母，所述固定方管固定连接于箱体内的底面上，所述第一取样夹紧板和第二取样夹紧板竖立设置于固定方管的顶面上且相对称设置，所述第二取样夹紧板固定连接于固定方管的顶面上，所述锁紧螺栓水平依次穿过第一取样夹紧板和第二取样夹紧板后连接有手轮，所述复位弹簧套于锁紧螺栓上且穿设于第一取样夹紧板和第二取样夹紧板之间，所述第一螺母和第二螺母均与锁紧螺栓螺纹连接，第一螺母设置于锁紧螺栓的头部和第一取样夹紧板之间，第二螺母设置于第二取样板和手轮之间且固定连接于第二取样板上，第一螺母和第二螺母分别抵住复位弹簧的两端。
优选地，所述保护气体进、排气元件包括减压阀、第一排气阀和第二排气阀，所述减压阀和第一排气阀连接于密闭微正压取样箱的箱体上，所述第二排气阀连接于双t型筒体组件的横管上。
优选地，所述气缸控制元件包括气动三联件、二位五通电磁阀、第一单向节流阀、第二单向节流阀、到位感应开关和控制箱，所述气动三联件与二位五通电磁阀的p进气口连接，所述第一单向节流阀和第二单向节流阀的一端分别与二位五通电磁阀的a出气口和b出气口连接，第一单向节流阀和第二单向节流阀的另一端分别与气缸的两个腔体连接，所述到位感应开关对应横管的进料口的中轴线设置，所述控制箱的表面设有指示灯备妥按钮，控制箱与plc控制柜连接，所述二位五通电磁阀、到位感应开关通过控制箱与plc控制柜连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本粉体自动化取样系统能彻底置换空气，严格控制隔绝空气的压力参数，杜绝空气对粉体物料的不良影响；能实现自动化的精准取样，保证了操作人员的人身安全，提高了取样检测的工作效率；能适用于生产管道或锂盐桶管道，且不影响正常生产，满足了在正常生产管道内科学、精确取样的工艺要求；完全保证了采样操作的安全性。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的结构示意图。
图2为本实用新型一实施例的剖视图。
图3为本实用新型一实施例中的密闭微正压取样箱的结构示意图。
图4为图3中a-a向的剖视图。
图5为本实用新型一实施例中的双t型筒体组件的结构示意图。
图6为本实用新型一实施例中的柱塞式取样杯组件的结构示意图。
图7为图6中b-b向的剖视图。
图8为本实用新型一实施例中的取样瓶夹紧器的结构示意图。
图9为本实用新型一实施例中的取样瓶夹紧器的俯视图。
图10为本实用新型一实施例的气动原理图。
图中部件标号以下：
1密闭微正压取样箱
101箱体
102固定法兰
103第一出料管
104透明密封门
105视窗
106进气接头
107第一排气接头
108凸缘
109紧固圈
2双t型筒体组件
201进料管
202横管
2021进料口
203第二出料管
204第二排气接头
205第一法兰
206第二法兰
207第三法兰
208第四法兰
209支撑板
3柱塞式取样杯组件
301柱塞式取样杯
3011通孔
302柱塞连杆
303浮动连接板
304导向环
305o型圈
4气缸组件
401气缸
402气缸支撑件
5放样阀
6取样瓶
7取样瓶夹紧器
701固定方管
702第一取样夹紧板
703第二取样夹紧板
704锁紧螺栓
705手轮
706复位弹簧
707第一螺母
708第二螺母
8减压阀
9第一排气阀
10第二排气阀
11气动三联件
12二位五通电磁阀
13第一单向节流阀
14第二单向节流阀
15控制箱。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本实用新型。尽管结合其优选的具体实施方案描述了本实用新型，但这些实施方案只是阐述，而不是限制本实用新型的范围。
参见图1和图2，粉体自动化取样系统，包括密闭微正压取样箱1、双t型筒体组件2、柱塞式取样杯组件3、气缸组件4、放样阀5、取样瓶6、取样瓶夹紧器7、保护气体进、排气元件、气缸控制元件和plc控制柜(图中未示出)。
针对六氟磷酸锂的化学特性设计密闭微正压取样箱1。参见图3和图4，所述密闭微正压取样箱1包括箱体101、固定法兰102、第一出料管103、透明密封门104、视窗105、橡胶手套(图中未示出)、进气接头106和第一排气接头107，所述箱体101呈长方体状，箱体101优选采用sus304材质，箱体101的顶面设有第一开口，所述固定法兰102通过螺柱固定连接于箱体101的顶面外侧且固定法兰102的中心孔与第一开口对齐，所述第一出料管103设置于箱体101内，第一出料管103沿竖向设置且上端固定连接于固定法兰102的中心孔中，所述透明密封门104呈圆形状，透明密封门104铰接于箱体101的一侧面上，透明密封门104是取样瓶6进出箱体101的唯一通道，透明密封门104采用透明材质是为了便于透光观察，所述视窗105设置于箱体101的另一相邻侧面上，视窗105的大小应保证箱体101内无视觉死角，所述箱体101的另一相邻侧面上设有第二开口，所述第二开口的边缘设有朝箱体101外侧延伸的凸缘108，所述橡胶手套的套口通过外套紧固圈109密封固定于凸缘108上，橡胶手套用于手伸入箱体101内操作，橡胶手套优选采用氟橡胶手套，所述进气接头106和第一排气接头107均连接于箱体101的外表面上。其中，所述视窗105和第二开口可上下布置，便于观察和操作，所述进气接头106可连接于箱体101的底面外侧，所述第一排气接头107可连接于箱体101的顶面外侧。
针对取样部位是生产管道或锂盐桶管道，其需要与生产管道固定连接且不影响正常生产的特殊要求，设计双t型筒体组件2。所述双t型筒体组件2设置于密闭微正压取样箱1的上方，双t型筒体组件2优选采用sus316l材质。参见图5，所述双t型筒体组件2包括进料管201、横管202、第二出料管203和第二排气接头204，所述进料管201沿竖向设置，进料管201的上端和下端分别设有第一法兰205和第二法兰206，进料管201的上端和下端用于与生产线管道或者锂盐桶管道连接，所述横管202沿横向设置，横管202的一端贯穿进料管201的侧壁至进料管201内，横管202的一端延伸超过进料管201的中轴线设置，横管202的一端上开设有与进料管201的中轴线相对应且竖向朝上的进料口2021，横管202的另一端设有第三法兰207，所述第二出料管203沿竖向设置，第二出料管203设置于进料管201和第三法兰207之间，第二出料管203的上端与横管202连接，第二出料管203的下端设有第四法兰208，所述第四法兰208的高度和第二法兰206的高度齐平，并且第四法兰208和第二法兰206之间连接有支撑板209，所述第二排气接头204连接于横管202上且设置于第二出料管203的中轴线上。其中，所述进料管201的内径大于横管202和第二出料管203的内径。
所述柱塞式取样杯组件3设置于双t型筒体组件2内，柱塞式取样杯组件3优选采用ptfe材质。参见图6和图7，所述柱塞式取样杯组件3包括柱塞式取样杯301、柱塞连杆302、浮动连接板303、导向环304和o型圈305，所述柱塞式取样杯301、柱塞连杆302、浮动连接板303依次连接，柱塞式取样杯301和柱塞连杆302设置于横管202内且共轴线设置，所述浮动连接板303设置于横管202的另一端外，所述柱塞式取样杯301的中部开设有沿竖向设置的通孔3011，柱塞式取样杯301上沿轴向分布有两个第一环形槽和两个第二环形槽，两个所述第一环形槽以通孔3011的中轴线对称设置，每个第一环形槽内设有导向环304，两个所述第二环形槽设置于两个第一环形槽之间且以通孔3011的中轴线对称设置，每个第二环形槽内设有o型圈305，所述导向环304和o型圈305均与横管202的内壁相配合，导向环304对柱塞式取样杯301在横管202内的移动起到导向作用，o型圈305密封柱塞式取样杯301和横管202的接触面。其中，所述双t型筒体组件2的第三法兰207连接有封堵横管202另一端的封堵法兰，柱塞连杆302穿过封堵法兰的中心孔与浮动连接板303连接；所述柱塞式取样杯301可以采用哑铃型结构的取样杯替代，但是物料与双t型筒体组件2的横管202内表面的接触面积会增大，可能因增大摩擦而降低使用寿命；柱塞式取样杯301的固定杯底可以采用活动式结构的杯底替代，这样可以极大地减少物料与与双t型筒体组件2的横管202内表面的接触面积，延长使用寿命。
参见图1和图2，所述气缸组件4设置于双t型筒体组件2的一侧，气缸组件4包括气缸401和气缸支撑件402，所述气缸401固定连接于气缸支撑件402上，气缸401的活塞杆水平朝向双t型筒体组件2的横管202且活塞杆的运动方向与横管202平行设置，气缸401的活塞杆与柱塞式取样杯组件3的浮动连接板303连接，气缸401优选为双导杆气缸，所述气缸支撑件402水平设置且一端与双t型筒体组件2的第三法兰207固定连接。
参见图1和图2，所述放样阀5连接密闭微正压取样箱1的第一出料管103的上端和双t型筒体组件2的第二出料管203的下端，放样阀5优选采用放样球阀。
参见图2，所述取样瓶6的瓶口可与密闭微正压取样箱1的第一出料管103的下端连接，取样瓶6优选采用pfa材质。
参见图2，所述取样瓶夹紧器7设置于密闭微正压取样箱1的箱体101内，取样瓶夹紧器7优选采用sus304不锈钢材质，参见图8和图9，所述取样瓶夹紧器7包括固定方管701、第一取样夹紧板702、第二取样夹紧板703、锁紧螺栓704、手轮705、复位弹簧706、第一螺母707和第二螺母708，所述固定方管701通过焊接的方式固定连接于箱体101内的底面，所述第一取样夹紧板702和第二取样夹紧板703竖立设置于固定方管701的顶面上且相对称设置，所述第二取样夹紧板703通过焊接的方式固定连接于固定方管701的顶面上，所述锁紧螺栓704水平依次穿过第一取样夹紧板702和第二取样夹紧板703后连接有手轮705，所述复位弹簧706套于锁紧螺栓704上且穿设于第一取样夹紧板702和第二取样夹紧之间，所述第一螺母707和第二螺母708均与锁紧螺栓704螺纹连接，第一螺母707设置于锁紧螺栓704的头部和第一取样夹紧板702之间，第二螺母708设置于第二取样板和手轮705之间且固定连接于第二取样板上，第一螺母707和第二螺母708分别抵住复位弹簧706的两端。其中，所述固定方管701和锁紧螺栓704水平垂直于箱体101上的透明密封门104所在侧面设置，便于手通过橡胶手套伸入箱体101内操作手轮705。
参见图10，所述保护气体进、排气元件包括减压阀8、第一排气阀9和第二排气阀10，所述减压阀8与密闭微正压取样箱1的进气接头106连接，减压阀8上带有压力表，减压阀8用于连接保护气体气源，所述第一排气阀9与密闭微正压取样箱1的第一排气接头107连接，所述第二排气阀10与双t型筒体组件2的第二排气接头204连接；所述气缸控制元件包括气动三联件11、二位五通电磁阀12、第一单向节流阀13、第二单向节流阀14、到位感应开关和控制箱15，所述气动三联件11与二位五通电磁阀12的p进气口连接，气动三联件11用于连接压缩空气气源，所述第一单向节流阀13和第二单向节流阀14的一端分别与二位五通电磁阀12的a出气口和b出气口连接，第一单向节流阀13和第二单向节流阀14的另一端分别与气缸401的两个腔体连接，第一单向节流阀13和第二单向节流阀14均为排气型结构，所述到位感应开关是气缸401上自带的行程开关，所述控制箱15的表面设有指示灯备妥按钮，控制箱15与plc控制柜连接，所述二位五通电磁阀12、到位感应开关通过控制箱15与plc控制柜连接。其中，所述保护气体可以是氮气或其他惰性其气体；参见图1，所述气动三联件11、二位五通电磁阀12、第一单向节流阀13、第二单向节流阀14和控制箱15可设置于密闭微正压取样箱1的箱体101外侧面上或其他合适的位置。
本实施例，粉体自动化取样系统的参数见下表。
柱塞式取样杯301的重复取样可以满足lipf6等物料样品重量150～210g的要求。
粉体自动化取样系统的使用方法，主要包括：s100、置换空气；s200、自动取样；s300、取出样品。
s100、置换空气包括以下步骤：
s101、打开密闭微正压取样箱1的透明密封门104；
s102、放入两个洁净的取样瓶6及从两个取样瓶6上拧下来的两个瓶盖；
s103、关闭透明密封门104，此时，放样阀5和双t型筒体组件2的横管202上的第二排气阀10均处于关闭状态；
s104、打开密闭微正压取样箱1的箱体101上的第一排气阀9；
s105、打开保护气体的气源开关；
s106、打开减压阀8，往密闭微正压取样箱的箱体内充气，并调整好保护气体进入密闭微正压取样箱1的箱体101内的气体压力，充气2～3min；
s107、关闭第一排气阀9；
s108、打开放样阀5和第二排气阀10，充气1～2min；
s109、关闭第二排气阀10，使第二排气阀10除检修外，处于常闭状态，每次取样只需排除密闭微正压取样箱1的箱体101内的空气即可；
s110、手伸入橡胶手套中，拿起一个取样瓶6，并将其瓶口旋紧到密闭微正压取样箱1的第一出料管103上；
s111、按下控制箱15上的指示灯备妥按钮，控制箱15发送取样准备就绪信号给plc控制柜。
s200、自动取样包括以下步骤：
s201、plc控制柜接收到控制箱15上的指示灯备妥信号，启动料仓控制阀放料，适当延迟几秒后，按下自动取样键，开始取样；
s202、plc控制柜发送信号给二位五通电磁阀12，气压推动气缸401带动柱塞式取样杯组件3以5～30mm/s速度从气缸左端零点行进至气缸右端终点，柱塞式取样杯组件3到达气缸右端终点后，气缸401上的到位感应开关发送到位信号给plc控制柜，柱塞式取样杯组件3设定于此停留一段适宜时间，物料凭籍自重下落的方式装入柱塞式取样杯301内，其中，在同样气源压力的情况下，调整第一单向节流阀13和/或第二单向节流阀14可以调节取样速度的快慢；
s203、plc控制柜发送信号给二位五通电磁阀12，气缸401带动柱塞式取样杯组件3返回至气缸左端零点，柱塞式取样杯组件3设定于此再停留一段适宜时间，柱塞式取样杯301内的物料凭籍自重下落，通过第二出料管203、放样阀5及第一出料管103，落入取样瓶6中，完成一次取样；
s204、重复步骤s202和s203多次，一般6～8次，每往复一次都会采集相对稳定、相同重量的物料，完成一个批次的取样工作。
s300、取出样品，包括以下步骤：
s301、关闭放样阀5；
s302、手伸入橡胶手套中，从密闭微正压取样箱1的第一出料管103上卸下取样瓶6，将取样瓶6放到取样瓶夹紧器7上并夹紧后，拿起瓶盖盖在取样瓶6的瓶口上并拧紧；
s303、松开取样瓶夹紧器7，取下装好瓶盖的取样瓶6，将其放到透明密封门104的内侧附近；
s304、打开透明密封门104，取出盛料的取样瓶6，等待后续送检，其中，在打开透明密封门104之前，先要通过手伸入橡胶手套将另一个取样瓶6的瓶口旋紧到密闭微正压取样箱1的第一出料管103上，并确保放样阀5以上的腔室没有空气，放样阀5以下的第一出料管103内也没有空气，然后才打开透明密封门104，取出盛料的取样瓶6，同时再放一个空的取样瓶6进去，确保密闭微正压取样箱1的箱体101中始终有一个备用的取样瓶6。
如此，重复上述所有步骤，实现循环，直到一个取样作业周期结束。
在后续取样作业中的置换空气时，只需在放样阀5处于关闭状态下，打开第一排气阀9，排净箱体101内的空气即可，杜绝了空气渗透至放样阀5以上的腔室中。
应当指出，对于经充分说明的本实用新型来说，还可具有多种变换及改型的实施方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本实用新型的说明，而不是对本实用新型的限制。总之，本实用新型的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。