测量固液混合光卤石矿层厚度的装置

1.本公开涉及固液混合光卤石层测矿工具领域，尤其涉及一种测量固液混合光卤石矿层厚度的装置。


背景技术：

2.光卤石是含镁、钾盐湖中的湖水在蒸发作用后形成的矿物，经常与石盐、钾石盐等共生，是生产钾肥的重要原料之一，提高光卤石的采收率，提升钾肥的生产量是保障国家粮食安全的“压舱石”。通过定时贯穿采样及分析待采收区域的光卤石层矿厚，及时了解光卤石的形成状况，可以确定光卤石开采时间及流程。
3.传统人工测矿厚方法费事费力且工作环境恶劣，例如传统的手动测矿厚工具，至少需要两个人一起协作完成水深约2米的矿厚测量工作，且随着采样深度的增加，光卤石层质地紧密，完全贯穿光卤石层绝非易事，并且要进行多点的连续测量，其工作强度可想而知。
4.另一种现有的光卤石矿层厚度测量与样品采集装置，为了贯穿光卤石层，采用手摇绞盘与带有配重块的采样器配合实现采样器的上升和下落，依靠自身重力释放采样器使其竖直插入光卤石矿层中直至钠盐池板，以进行光卤石矿层厚度测量和样品采集。依靠重力贯穿光卤石层需要增减配重块以便找到合适的力矩，也增加了手摇阻力。另外光卤石为固液混合物，而该装置中的采样器前端为中空管，极难带出光卤石矿，很容易造成光卤石矿的流失，从而不能准确测得矿厚。
5.因此，如何有效实施自主贯穿采样是实现光卤石矿层厚度的高效采样和测量亟需解决的问题。


技术实现要素：

6.(一)要解决的技术问题
7.针对上述技术问题，本公开的目的在于提供一种测量固液混合光卤石矿层厚度的装置。
8.(二)技术方案
9.为了达到上述目的，本公开采用的技术解决方案如下：
10.一种测量固液混合光卤石矿层厚度的装置，包括一采样管1、若干延长管4和一传送结构2，其中：所述采样管1的前端具有一采样头11，用于对固液混合光卤石矿层进行采样和厚度测量；所述延长管4连接于所述采样管1的末端，所述采样管1和所述延长管4连接后依次穿过所述传送结构2；所述传送结构2，用于驱动连接后的所述采样管1和所述延长管4，使连接后的所述采样管1和所述延长管4沿直线运动，所述采样头11贯穿固液混合光卤石矿层，实现对光卤石矿层的采样和厚度测量。
11.上述方案中，所述采样头11为半开钛合金管，表面设置有多个平行的类似倒齿结构的钛合金隔板111，所述钛合金隔板111的类似倒齿结构在所述采样管1提升过程中截留
一部分光卤石矿样品。
12.上述方案中，相邻两个所述钛合金隔板111之间的间隔为1cm；所述钛合金隔板111上刻有刻度，通过读取所述钛合金隔板111上的刻度值得到光卤石矿层的厚度。
13.上述方案中，所述采样管1内部安装有电机13，所述电机13的输出轴连接于一动密封圈12，所述动密封圈12与所述采样头11固连，所述电机13在转动过程中带动所述动密封圈12转动进而带动所述采样头11转动。
14.上述方案中，所述采样管1末端安装有第一航插母接头14，所述第一航插母接头14通过o形圈密封在所述采样管1中。
15.上述方案中，所述延长管4为钛合金管，两端分别设置有一航插公接头41和一第二航插母接头42，所述航插公接头41与另一所述延长管4的第二航插母接头42或所述采样管1的第一航插母接头14旋转固定连接，连接成功后能够传输电能。
16.上述方案中，在所述延长管4内部，所述航插公接头41与所述第二航插母接头42通过导线连接，用于电能的传输；所述航插公接头41和所述第二航插母接头42分别通过一o形密封圈43密封于所述延长管4中，所述o形密封圈43用于航插的密封，防止漏水。
17.上述方案中，所述传送结构2包括一传送电机21、一第一从动胶轮组22、一主动胶轮23、一第二从动胶轮组24、二预紧螺钉25、一把手26、一正器框架27、二预紧手轮28、一圆螺母29、一上转盘210、一下转盘211和一转轴212，其中：所述传送电机21、所述第一从动胶轮组22、所述主动胶轮23、所述第二从动胶轮组24、所述预紧螺钉25、所述把手26均与所述正器框架27固连；所述传送电机21与所述主动胶轮23固连，所述传送电机21旋转带动所述主动胶轮23转动；所述采样管1和所述延长管4连接后依次穿过所述第一从动胶轮组22、所述主动胶轮23和所述第二从动胶轮组24，在所述主动胶轮23的带动下，驱动所述采样管1和所述延长管4沿直线运动；二所述预紧螺钉25分别配置于所述第一从动胶轮组22和所述第二从动胶轮组24，用于调整所述第一从动胶轮组22和所述第二从动胶轮组24中胶轮的间隙，进而调整所述胶轮与所述采样管1及所述延长管4之间的摩擦力；所述圆螺母29用于将所述正器框架27固定于所述上转盘210，松开所述圆螺母29能够使所述正器框架27绕水平方向的所述转轴212进行上下转动；所述上转盘210能够绕所述下转盘211旋转，通过所述把手26能够使所述正器框架27在水平面和竖直面运动。
18.上述方案中，所述支架3包括下固定板31、刚性框架32和u型固定件33，其中：所述下固定板31与所述刚性框架32用螺栓固定，所述u型固定件33将所述刚性框架32固定在工作船上；所述下固定板31通过螺栓与所述传送结构2的下转盘211固连；当采样管1被竖直放置时，所述传送结构2的二预紧螺钉25通过所述下固定板31的螺纹孔311与所述下固定板31固连，防止所述测量固液混合光卤石矿层厚度的装置在作业过程中倾覆。
19.上述方案中，该装置还包括一支架3，所述传送结构2固定于所述支架3上。
20.(三)有益效果
21.从上述技术方案可以看出，本公开提供的测量固液混合光卤石矿层厚度的装置，具有以下有益效果：
22.1、本公开提供的测量固液混合光卤石矿层厚度的装置，采用了由多个隔板排列组成倒齿结构的采样头11，能够在采样管螺旋下沉过程中将光卤石截留在隔板内，进而提高了测量精度。
23.2、本公开提供的测量固液混合光卤石矿层厚度的装置，钛合金隔板111上刻有刻度，通过读取所述钛合金隔板111上的刻度值得到光卤石矿层的厚度。
24.3、本公开提供的测量固液混合光卤石矿层厚度的装置，采用自动控制方式代替人工进行光卤石层厚度测量，节省了人力成本并且提高了测量精度，提高了工作效率。
附图说明
25.本公开的上述和/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：
26.图1是依照本公开实施例的测量固液混合光卤石矿层厚度的装置的结构示意图；
27.图2是图1中采样管的结构示意图；
28.图3为图1中延长管的结构示意图；
29.图4为图1中传送结构的结构示意图；
30.图5为图1中支架的结构示意图。
31.附图标记：
32.1为采样管，2为传送结构、3为支架、4为延长管
33.11为采样头、111为钛合金隔板、12为动密封圈、13为电机、14为第一航插母接头
34.21为传送电机、22为第一从动胶轮组、23为主动胶轮、24为第二从动胶轮组、25为预紧螺钉、26为把手、27为正器框架、28为预紧手轮、29为圆螺母、210为上转盘、211为下转盘、212为转轴
35.31为下固定板、32为刚性框架、33为u型固定件、311为螺纹孔
36.41为航插公接头、42为第二航插母接头、43为o形密封圈。
具体实施方式
37.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
38.下面详细描述本公开的实施例，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，仅用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。
39.在本公开的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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公开和简化描述，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公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
40.在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的
相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
41.在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，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。而且，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。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
42.下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本公开的不同结构。为了简化本公开的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本公开。此外，本公开可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本公开提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
43.如图1和图2所示，图1是依照本公开实施例的测量固液混合光卤石矿层厚度的装置的结构示意图，该装置包括一采样管1、若干延长管4和一传送结构2，其中：所述采样管1的前端具有一采样头11，用于对固液混合光卤石矿层进行采样和厚度测量；所述延长管4连接于所述采样管1的末端，所述采样管1和所述延长管4连接后依次穿过所述传送结构2；所述传送结构2，用于驱动连接后的所述采样管1和所述延长管4，使连接后的所述采样管1和所述延长管4沿直线运动，所述采样头11贯穿固液混合光卤石矿层，实现对光卤石矿层的采样和厚度测量。
44.在本公开的实施例中，如图1所示，该测量固液混合光卤石矿层厚度的装置还包括一支架3，所述传送结构2固定于所述支架3上。在本公开的实施例中，所述支架3固定于工作船上。
45.在本公开的实施例中，如图2所示，图2是图1中采样管的结构示意图。所述采样管1长约1.5米，所述采样头11为半开钛合金管，表面设置有多个平行的类似倒齿结构的钛合金隔板111，所述钛合金隔板111的类似倒齿结构在所述采样管1提升过程中截留一部分光卤石矿样品。
46.在本公开的实施例中，如图2所示，相邻两个所述钛合金隔板111之间的间隔为1cm。所述钛合金隔板111上刻有刻度，通过读取所述钛合金隔板111上的刻度值得到光卤石矿层的厚度。
47.在本公开的实施例中，如图2所示，所述采样管1内部安装有电机13，所述电机13的输出轴连接于一动密封圈12，所述动密封圈12与所述采样头11固连，所述电机13在转动过程中带动所述动密封圈12转动进而带动所述采样头11转动。所述采样管1末端安装有第一航插母接头14，所述第一航插母接头14通过o形圈密封在所述采样管1中。
48.在本公开的实施例中，如图3所示，图3为图1中延长管的结构示意图。所述延长管4为钛合金管，长约1.5米，两端分别设置有一航插公接头41和一第二航插母接头42。所述航插公接头41与另一所述延长管4的第二航插母接头42或所述采样管1的第一航插母接头14旋转固定连接，连接成功后能够传输电能。
49.在本公开的实施例中，如图3所示，在所述延长管4内部，所述航插公接头41与所述第二航插母接头42通过导线连接，用于电能的传输。所述航插公接头41和所述第二航插母接头42分别通过一o形密封圈43密封于所述延长管4中，所述o形密封圈43用于航插的密封，防止漏水。所述延长管4为模块化延长管，可根据实际需要任意增减，且便于拆卸运输。
50.在本公开的实施例中，如图4所示，图4为图1中传送结构的结构示意图。所述传送结构2包括一传送电机21、一第一从动胶轮组22、一主动胶轮23、一第二从动胶轮组24、二预紧螺钉25、一把手26、一正器框架27、二预紧手轮28、一圆螺母29、一上转盘210、一下转盘211和一转轴212。其中，所述传送电机21、所述第一从动胶轮组22、所述主动胶轮23、所述第二从动胶轮组24、所述预紧螺钉25、所述把手26均与所述正器框架27固连。
51.在本公开的实施例中，如图4所示，所述传送电机21与所述主动胶轮23固连，所述传送电机21旋转带动所述主动胶轮23转动；所述采样管1和所述延长管4连接后依次穿过所述第一从动胶轮组22、所述主动胶轮23和所述第二从动胶轮组24，在所述主动胶轮23的带动下，驱动所述采样管1和所述延长管4沿直线运动。
52.在本公开的实施例中，如图4所示，二所述预紧螺钉25分别配置于所述第一从动胶轮组22和所述第二从动胶轮组24，用于调整所述第一从动胶轮组22和所述第二从动胶轮组24中胶轮的间隙，进而调整所述胶轮与所述采样管1及所述延长管4之间的摩擦力。
53.在本公开的实施例中，如图4所示，所述圆螺母29用于将所述正器框架27固定于所述上转盘210，松开所述圆螺母29能够使所述正器框架27绕水平方向的所述转轴212进行上下转动。所述上转盘210能够绕所述下转盘211旋转，通过所述把手26能够使所述正器框架27在水平面和竖直面运动。
54.在本公开的实施例中，如图5所示，图5为图1中支架的结构示意图。所述支架3包括下固定板31、刚性框架32和u型固定件33，其中：所述下固定板31与所述刚性框架32用螺栓固定，所述u型固定件33将所述刚性框架32固定在工作船上；所述下固定板31通过螺栓与所述传送结构2的下转盘211固连；当采样管1被竖直放置时，所述传送结构2的二预紧螺钉25通过所述下固定板31的螺纹孔311与所述下固定板31固连，防止所述测量固液混合光卤石矿层厚度的装置在作业过程中倾覆。
55.基于图1至图5所示的依照本公开实施例的测量固液混合光卤石矿层厚度的装置，以下描述采用该装置测量固液混合光卤石矿层厚度的方法，具体包括以下步骤：
56.步骤1、将所述下固定板31与刚性框架32固连，用所述u型固定件33将刚性框架32固定在工作船上，将所述传送结构2固定在所述下固定板31上。
57.步骤2、将所述采样管1与多个所述延长管4螺旋连接，在所述延长管4末端插上供电航插，同时将所述传送电机21连接到电源上，打开电源后，用遥控器可单独控制电机13和传送电机21这两个电机的转动。
58.步骤3、将所述采样管1依次穿过第一从动胶轮组22、主动胶轮23、第二从动胶轮组24后，拧紧所述预紧螺钉25使所述胶轮牢牢卡住所述采样管1。
59.步骤4、打开所述圆螺母29，上推所述把手26，使采样管1竖直向下，转动所述上转盘210到达待测点。
60.步骤5、采用遥控器控制所述传送电机21和所述电机13转动，所述采样管1边旋转边下沉，当所述采样头11贯穿光卤石矿层到达坚硬的钠盐池板后，所述传送电机21检测到
力矩超过设定值则停止转动并反向转动，带动所述采样管1上升，同时所述电机13停止转动。
61.步骤6、当所述采样管1上升到一定高度后，读取残留在所述采样头11的光卤石矿刻度值就可得知此点的光卤石矿层厚度。
62.步骤7、清洗残留在所述采样头11的光卤石。
63.重复上述步骤1至7进行下一待测点的测量。
64.至此，已经结合附图对本公开进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本公开有了清楚的认识。
65.需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。
66.再者，单词“包含”、“包括”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。
67.此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。
68.类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。
69.此外，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。说明书中示例的各个实施例中的技术特征在无冲突的前提下可以进行自由组合形成新的方案，另外每个权利要求可以单独作为一个实施例或者各个权利要求中的技术特征可以进行组合作为新的实施例，且在附图中，实施例的形状或是厚度可扩大，并以简化或是方便标示。再者，附图中未绘示或描述的元件或实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。
70.除非存在技术障碍或矛盾，本公开的上述各种实施方式可以自由组合以形成另外的实施例，这些另外的实施例均在本公开的保护范围中。
71.虽然结合附图对本公开进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本公开优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本公开的一种限制。附图中的尺寸比例仅仅是示意性的，并不能理解为对本公开的限制。
72.虽然本公开总体构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体公开构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本公开的范围以权利要求和它们的等同物限定。
73.以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。