煤中水分自动测定装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种煤中水分自动测定装置。
背景技术
[0002] 现有煤中全水分测定多采用普通干燥箱烘干，人工取出烘干盘称量重量、人工记录数据，反复称量多次记录直到恒重的方法。操作劳动强度大，人为因素造成的误差多。已有的自动测定方法多采用
微波加热方式，不适用GB/T211-2007煤中全水分测定方法B（一2
步法）中方法B1、方法B2的500g煤样中单位面积负荷不超过1g/cm 的要求。无法严格按照GB/T211-2007总的方法测定。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的是为克服上述
现有技术的不足，提供一种称量准确、效率高、用时短的煤中水分自动测定装置。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
[0005] 一种煤中水分自动测定装置，包括一柜体，柜体上部设有一干燥箱，干燥箱内设有与柜体内相通的
旋转机构，旋转机构上沿其对称回转中心均匀分布有若干
煤粉盛放器，煤粉盛放器下部设有与柜体相通的升降称量装置，旋转机构和升降称量装置均通过线路与设置于柜体内的控制及
数据处理装置相连。
[0006] 所述干燥箱为恒温圆盘状空气干燥箱，干燥箱内设有恒温装置和鼓
风装置，干燥箱底部设有三个升降称量装置安装孔。
[0007] 所述恒温装置包括设置于干燥箱内的电加热器，电加热器通过线路与设置于柜体内的
温度控制器连接。
[0008] 所述鼓风装置为鼓风机。
[0009] 所述旋转机构包括设置于柜体内的
电机减速机，电机减速机通过
传动轴与设置于干燥箱内的旋转托架连接，旋转托架上设有若干煤粉盛放器，机减速机通过线路与控制及数据处理装置相连。
[0010] 所述煤粉盛放器为扇形浅盘。
[0011] 所述升降称量装置包括设置于干燥箱的开
门处煤粉盛放器
重心下方的浅盘托架，浅盘托架穿过干燥箱底部的升降称量装置安装孔设置于柜体内的
电子天平上，且浅盘托架和干燥箱底部不相
接触，电子天平下部设有导套，导套内设有与电液推动器相连的导杆，电子天平和电液推动器均通过线路与控制及数据处理装置相连。
[0012] 本实用新型在圆盘状空气干燥箱内，对称回转中心均匀分布8个扇形浅盘，浅盘放置在8工位旋转托架上，在干燥箱门处浅盘重心下方，有一个升降电子天平，当浅盘旋转至升降电子天平上方时停止转动，升降电子天平升起称取重量，升降电子天平下降复位后旋转托架转动，至下一工位重复动作。计算机记录每次取得的数据并进行数据处理，直至测定完成。
[0013] 本实用新型通过一台干燥箱、一台电子天平、一台计算机自动对多个试样进行烘干、称量，并循环称量各试样重量，直至试样重量恒定，并由计算机直接计算各试样烘干的全过程，记录重量变化曲线。
[0014] 本实用新型具有以下优点：
[0015] 1.本实用新型测定时依据GB/T211-2007煤中全水分测定方法B（一步法）中方法B1、方法B2。称量、读数准确，避免了人为因素的干扰。
[0016] 2.提高工作效率，做到了一次人工称量后全部后续称量、记录、计算、统计、列表等工作有计算机自动完成。并为今后分析、查询提供依据。
[0017] 3.一次完成了国标规定的烘干和检查性干燥两道工序，对于
含水量低的煤样缩短了烘干时间，提高了效率。对于含水量高的煤样避免了烘干不彻底的情况。
附图说明
[0018] 图1是本实用新型主视剖面结构示意图；
[0019] 图2是图1的左视图；
[0020] 图3是图1的俯视剖视图；
[0021] 其中1.干燥箱，2.旋转托架，3.扇形浅盘，4.电子天平，5.控制及数据处理装置，6.保温罩，7.保温
底板，8.电加热器，9.
温度控制器，10.传动轴，11.电机减速机，12.浅盘托架，13.导杆，14.导套，15.电液推动器，16.柜体。
具体实施方式
[0022] 下面结合附图和
实施例对本实用新型进一步说明。
[0023] 图1-3中，一种煤中水分自动测定装置，包括一柜体16，柜体16上部设有一干燥箱1，干燥箱1内设有与柜体16内相通的旋转机构，旋转机构上沿其对称回转中心均匀分布有八个煤粉盛放器，煤粉盛放器下部设有与柜体16相通的升降称量装置，旋转机构和升降称量装置均通过线路与设置于柜体16内的控制及数据处理装置5相连。
[0024] 控制及数据处理装置5控制本装置实现多个试样称量、烘干，并实现数据处理，完成各个试样的全水分测定。通过
硬件配置将电子天平4获取的称量
信号输入计算机，由计算分析确定各电子天平4的初始数据和即时数据，并确定干燥是否完成，计算出煤中全水分。输出相关数据和图表。并控制声光报警，提示温度变化，提示第X号扇形浅盘干燥已完成。
[0025] 干燥箱1为恒温圆盘状空气干燥箱，干燥箱1内设有恒温装置和鼓风装置，干燥箱1底部设有三个升降称量装置安装孔。圆盘状空气干燥箱上部设有保温罩6，下部设有保温底板7。干燥箱1的功能为对其内试样加热，并按时换气。
[0026] 恒温装置包括设置于干燥箱1内的电加热器8，电加热器8通过线路与设置于柜体16内的温度控制器9连接。鼓风装置为鼓风机。
[0027] 干燥箱1能控制温度在（105—110）℃范围内。有气体进出口，有足够的换气量。箱内有8个工位旋转架2，底部有三个称量
支架安装孔，并确保称量支架不与干燥箱1底部接触，使浅盘通过浅盘托架12加载在工业电子天平4上。并使新鲜空气由底部孔进入干燥箱1。
[0028] 旋转机构包括设置于柜体16内的电机减速机11，电机减速机11通过传动轴10与设置于干燥箱1内的旋转托架2连接，旋转托架2上沿其对称回转中心均匀分布有八个煤粉盛放器；电机减速机11通过线路与控制及数据处理装置5相连。煤粉盛放器为扇形浅盘3。
[0029] 旋转机构的功能为带动旋转托架上多个扇形浅盘旋转，使得有试样的浅盘转到设定的
位置，实现称重。
[0030] 扇形浅盘充分利用干燥箱1内有效加热面积，使试样在浅盘中符合国标单位面积2
负荷的要求。扇形浅盘 （
镀锌
铁皮或不锈
钢制）能容纳500g,单位面积负荷不超过1g/cm。
[0031] 查机械设计手册知，
无烟煤粉
密度0.84—0.89g/cm3，烟煤粉密度0.4—0.7g/cm3.2 2
故取浅盘有效面积为30*30=900cm 可以保证满足要求。实际扇形浅盘面积大于1000 cm 。
[0032] 升降称量装置包括设置于干燥箱1的开门处煤粉盛放器重心下方的浅盘托架12，浅盘托架12穿过干燥箱1底部的升降称量装置安装孔设置于柜体16内的电子天平4上，且浅盘托架12和干燥箱1底部不相接触，电子天平4下部设有导套14，导套14内设有与电液推动器15相连的导杆13，电子天平4和电液推动器15均通过线路与控制及数据处理装置5相连。
[0033] 浅盘托架12用
不锈钢管制造，下部三腿有
橡胶缓冲垫，与电子天平4接触。上部在干燥箱1内用来放置扇形浅盘并将重量传递至电子天平4上。
[0034] 当某一需要称重的扇形浅盘转到电子天平4上方时，电子天平4升起称取该浅盘及试样重量，有计算机进行数据处理，获取试样信息。
[0035] 电子天平4的感量 0.1g。外购选取称量3000g显示
精度0.1g或0.05g的工业天平。有RS232输出口，并有
软件支持，信号可以进计算机。
[0036] 本实用新型依据：GB/T211—3007 煤中全水分的测定方法，3.2.2方法B2在空气中干燥（一步法）
[0037] 称取一定量的粒度<13mm的煤样于（105—110）℃下在空气流中干燥到
质量恒定，根据煤样干燥后的质量损失计算出全水分。
[0038] 本实用新型在圆盘状空气干燥箱1内，对称回转中心均匀分布8个扇形浅盘，浅盘放置在8工位旋转托架2上，在干燥箱1箱门处浅盘重心下方，有一个升降电子天平4，当浅盘旋转至升降电子天平4上方时停止转动，升降电子天平4升起称取重量，升降电子天平4下降复位后旋转托架2转动，至下一工位重复动作。计算机记录每次取得的数据并进行数据处理，直至测定完成。
[0039] 本实用新型通过一台干燥箱1、一台电子天平4、一台计算机自动对多个试样进行烘干、称量，并循环称量各试样重量，直至试样重量恒定，并由计算机直接计算各试样烘干的全过程，记录重量变化曲线。
[0040] 测定原理如下：
[0041] 1、迅速称取<13mm的煤样（500±10）g(称准至0.1g)平摊在扇形浅盘中（或采用容积法量取煤样约500g）。
[0042] 2、将扇形浅盘放入预热至（105—110）℃的圆盘状空气干燥箱1中的旋转托架2上，鼓风条件下烘干，并进行检查性干燥，干燥至每次30min,两次干燥煤样的质量减少不超过0.5g或质量增加。（此步骤由计算机自动统计完成，开始烘干30min后与30min前的称量结果对照。）
[0043] 3、结果计算：按M=m1/m*100计算。（此步骤由计算机完成并统计列表作图） [0044] 具体测定工作流程如下：
[0045] 1. 放置空的扇形浅盘，干燥箱1预热至105--110℃。
[0046] 2. 称取空的扇形浅盘盘皮重 当确定用第X号扇形浅盘检测时，按第X号键，旋转托架2将X号位扇形浅盘转至干燥箱箱门处停止，称量装置升起，称取第X号位空盘重量后回位。计算机记录第X号位空盘重。
[0047] 3.称取初始质量(湿煤称重) 打开干燥箱箱门人工取出第X号位浅盘，将湿煤500克(用容积法或另外的称称量)装入浅盘中并摊平，放入烘箱第X号位，按称量键，称量装置升起，称取湿煤质量，称量装置回位后旋转托架2转动。如需使用第Y号位盘，按第Y号键，则重复上述动作，直至8个工作位置全部装湿煤烘干。
[0048] 4.烘干称量过程 干燥箱1恒温105--110℃，干燥箱1内各浅盘随旋转架转动，当盘中有湿煤的浅盘转至电子天平4上方时，旋转托架2停止，称量装置升起，称取即时重量，计算机记录数据，称量装置回位后旋转托架2继续转动，在下一个有湿煤的浅盘转至电子天平4上方时，重复上述动作。循环往复直至该盘质量恒定（按国标判定）则不再称量该盘。
[0049] 在烘干过程中每个有湿煤的浅盘转至称重装置上方时就称取一次重量，由计算机记录，并作出各盘中试样的质量—时间曲线，直至试样烘干完成。
[0050] 各工作位置三种工作状态：等待、烘干、完成。
[0051] 当第X号位为等待状态时，按第X号键，旋转机构将第X号位盘转至干燥箱箱门处，重复以上工作流程2、3、4。
[0052] 当第X号位为烘干状态时，按第X号键无效。
[0053] 当第X号位为完成状态时，按第X号键，旋转机构将第X号位盘转至箱门处，人工开启箱门取出干燥试样，放入新空盘。如需放入新湿煤（新试样），则按称重键，称取空盘重，此后重复以上工作流程步骤2、3、4。
[0054] 5.称量
频率估算 称量装置升起2秒，稳定称量2秒，称量装置下降2秒，一个工位旋转
角度45度10秒，每个工位总时间16秒。8个工位都有试样时2.13分钟循环一周，约2分钟称量一遍。
[0055] 控制、计算、显示要求
[0056] 1.由一台有RS232
接口的工业天平（量程3kg,感量0.01g）测量得到的8个工作位置的8组数据统计分析。各个浅盘皮重、入箱试样初始重量、烘干过程中各试样即时重量、做出各试样的时间—重量曲线g(t)并显示g(t)曲线。
[0057] 2.每个试样自烘干开始30分钟后每次测的数据与30分钟前的数据比较，显示重量差值。即△g=g(t)-g(t-30),并对照△g≤0.5g，若△g<0.5g则不再对该试样称量；若△g≥0.5g则继续对该试样称量，直到△g<0.5g该试样烘干完成。完成烘干的工位，有计算机屏幕提示和烘箱面板灯光提示。
[0058] 3.当烘干完成时计算该试样的全水分结果：
[0059] 煤中全水分（Mt%） Mt=m1/m*100
[0060] m1干燥后质量损失（g）
[0061] m称取煤样质量（初始质量）（g）
[0062] 4.示各工位天平测量数据及烘箱温度数据
[0063] （1）温度数据 最高温度tmax、最低温度tmin、平均温度tv 、温度变化曲线。
[0064] （2）各工位烘干完成时间。
[0065] （3）显示各工位称量数据曲线g(t)。
[0066] （4）显示计算结果Mt%、m、m1。
[0067] （5）数据列表：
[0069] （1）称量升降装置处在下极限位置且为停止状态时，旋转机构才能转动。
[0070] (2) 旋转机构为停止状态且处于某个工作位置时，称量升降装置才能动作。
