本發(fā)明涉及測量分析儀器技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種測量水分、灰分和揮發(fā)分的控制方法、裝置及測量分析儀。
背景技術(shù):
物質(zhì)(試樣)的水分、灰分以及揮發(fā)分等的測量,尤其是煤炭、焦炭等的水分、灰分以及揮發(fā)分等的測量,現(xiàn)有技術(shù)中所使用的儀器主要包括兩類:一類是,基于γ射線的工業(yè)分析儀,但是這類儀器都采用γ射線或者雙能γ射線來進(jìn)行測量,其放射性大,對分析人員的身體構(gòu)成嚴(yán)重威脅。二類是,基于國家標(biāo)準(zhǔn)的分析儀,采用干燥箱測試水分,用馬弗爐測定灰分、揮發(fā)分,然后根據(jù)水分、灰分、揮發(fā)分結(jié)果計(jì)算固定碳。但是這類儀器的操作復(fù)雜,檢測時(shí)間長,占用很多儀器資源和時(shí)間,并且數(shù)據(jù)不夠精準(zhǔn),而且對于多個(gè)試樣的檢測,特別是揮發(fā)分的檢測,需要循環(huán)的進(jìn)行測試。例如,利用這類儀器進(jìn)行測試的工藝流程為:單試樣水分測試;單試樣揮發(fā)分測試;單試樣灰分測試;循環(huán)試樣。這種測試方法沒有自動(dòng)稱量測試試樣質(zhì)量的裝置,不能自動(dòng)計(jì)算測試結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)或打印,需要復(fù)雜的人工操作與計(jì)算,這嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率且勞動(dòng)效率太低,檢測速度太慢。
為此,目前有一些對以往的分析儀做了改進(jìn),例如,中國專利cn1482462a中公開了一種煤質(zhì)工業(yè)分析綜合測定方法及其分析儀,其中主要公開了獨(dú)立分開設(shè)置水分、灰分測試爐及其能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測試。但是,這種分析儀結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,單灰分測試爐不具有同時(shí)測試多試樣的功能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明實(shí)施例要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中檢測效率低,檢測數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)。
為此,本發(fā)明實(shí)施例是一種測量水分、灰分和揮發(fā)分的控制方法,包括以下步驟:
控制旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤和稱重轉(zhuǎn)盤上的每一個(gè)坩堝的第一重量,并自動(dòng)存儲(chǔ)所述第一重量;
判斷是否接收到用于指示包含在坩堝內(nèi)布放試樣已完畢的第一消息;
當(dāng)接收到第一消息時(shí),控制旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤和稱重轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的第二重量,并自動(dòng)存儲(chǔ)所述第二重量;
產(chǎn)生并輸出用于指示包含啟動(dòng)加熱干燥的第二消息,以根據(jù)預(yù)設(shè)的測量水分、灰分和揮發(fā)分中的一種或兩種以上的模式開始對試樣進(jìn)行相應(yīng)的自動(dòng)加熱干燥操作,同時(shí)控制旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤和稱重轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝;
判斷轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的重量是否達(dá)到恒重;
當(dāng)判斷結(jié)果為轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的重量達(dá)到恒重時(shí),自動(dòng)存儲(chǔ)恒重時(shí)的第三重量,產(chǎn)生并輸出用于指示包含停止加熱干燥的第三消息。
優(yōu)選地,所述控制旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤和稱重轉(zhuǎn)盤上的每一個(gè)坩堝的第一重量,并自動(dòng)存儲(chǔ)所述第一重量的步驟包括:
產(chǎn)生并輸出用于指示包含使轉(zhuǎn)盤下降的第四消息;
判斷是否接收到用于指示包含轉(zhuǎn)盤下降到達(dá)預(yù)設(shè)位置的第五消息;
當(dāng)接收到所述第五消息時(shí),獲取第一坩堝的第一重量并自動(dòng)存儲(chǔ);
產(chǎn)生并輸出用于指示包含使轉(zhuǎn)盤上升的第六消息;
判斷是否接收到用于指示包含轉(zhuǎn)盤上升到達(dá)預(yù)設(shè)位置的第七消息;
當(dāng)接收到所述第七消息時(shí),延時(shí)預(yù)設(shè)時(shí)間段后控制轉(zhuǎn)盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度;
判斷獲取到的第一重量的個(gè)數(shù)是否等于預(yù)設(shè)個(gè)數(shù);
當(dāng)獲取到的第一重量的個(gè)數(shù)等于預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)時(shí),獲得轉(zhuǎn)盤上的每一個(gè)坩堝的第一重量,并自動(dòng)存儲(chǔ)所述第一重量。
優(yōu)選地,所述預(yù)設(shè)的測量水分、灰分和揮發(fā)分中的一種或兩種以上的模式包括:
測量水分的模式、測量灰分的模式、測量揮發(fā)分的模式和測量水分、灰分和揮發(fā)分的模式。
優(yōu)選地,所述判斷轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的重量是否達(dá)到恒重的步驟包括:
計(jì)算每一轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的當(dāng)前稱重重量x的前m次稱重重量的平均值
分別判斷每一差值z是否在預(yù)設(shè)差值最小值和最大值的范圍內(nèi),所述差值z的計(jì)算公式為:
當(dāng)所有差值z都在預(yù)設(shè)差值最小值和最大值的范圍內(nèi)時(shí),獲得轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的重量達(dá)到恒重的判斷結(jié)果;
當(dāng)任一差值z不在預(yù)設(shè)差值最小值和最大值的范圍內(nèi)時(shí),獲得轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的重量沒有達(dá)到恒重的判斷結(jié)果。
優(yōu)選地,還包括:
根據(jù)所述第一重量、第二重量和第三重量計(jì)算與測量模式相對應(yīng)的水分、灰分和揮發(fā)分中的一種或兩種以上,并輸出計(jì)算結(jié)果。
本發(fā)明實(shí)施例的一種測量水分、灰分和揮發(fā)分的控制裝置,包括:
第一稱重單元,用于控制旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤和稱重轉(zhuǎn)盤上的每一個(gè)坩堝的第一重量,并自動(dòng)存儲(chǔ)所述第一重量;
第一判斷單元,用于判斷是否接收到用于指示包含在坩堝內(nèi)布放試樣已完畢的第一消息;
第二稱重單元,用于當(dāng)接收到第一消息時(shí),控制旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤和稱重轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的第二重量,并自動(dòng)存儲(chǔ)所述第二重量;
測量單元,用于產(chǎn)生并輸出用于指示包含啟動(dòng)加熱干燥的第二消息,以根據(jù)預(yù)設(shè)的測量水分、灰分和揮發(fā)分中的一種或兩種以上的模式開始對試樣進(jìn)行相應(yīng)的自動(dòng)加熱干燥操作,同時(shí)控制旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤和稱重轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝;
第二判斷單元,用于判斷轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的重量是否達(dá)到恒重;
測量結(jié)束單元,用于當(dāng)判斷結(jié)果為轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的重量達(dá)到恒重時(shí),自動(dòng)存儲(chǔ)恒重時(shí)的第三重量,產(chǎn)生并輸出用于指示包含停止加熱干燥的第三消息。
優(yōu)選地,所述第一稱重單元包括:
轉(zhuǎn)盤下降單元,用于產(chǎn)生并輸出用于指示包含使轉(zhuǎn)盤下降的第四消息;
第三判斷單元,用于判斷是否接收到用于指示包含轉(zhuǎn)盤下降到達(dá)預(yù)設(shè)位置的第五消息;
第一重量獲取單元,用于當(dāng)接收到所述第五消息時(shí),獲取第一坩堝的第一重量并自動(dòng)存儲(chǔ);
轉(zhuǎn)盤上升單元,用于產(chǎn)生并輸出用于指示包含使轉(zhuǎn)盤上升的第六消息;
第四判斷單元,用于判斷是否接收到用于指示包含轉(zhuǎn)盤上升到達(dá)預(yù)設(shè)位置的第七消息;
轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)單元,用于當(dāng)接收到所述第七消息時(shí),延時(shí)預(yù)設(shè)時(shí)間段后控制轉(zhuǎn)盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度;
第五判斷單元,用于判斷獲取到的第一重量的個(gè)數(shù)是否等于預(yù)設(shè)個(gè)數(shù);
第一重量獲得單元,用于當(dāng)獲取到的第一重量的個(gè)數(shù)等于預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)時(shí),獲得轉(zhuǎn)盤上的每一個(gè)坩堝的第一重量,并自動(dòng)存儲(chǔ)所述第一重量。
優(yōu)選地,所述第二判斷單元包括:
計(jì)算單元,用于計(jì)算每一轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的當(dāng)前稱重重量x的前m次稱重重量的平均值
第六判斷單元,用于分別判斷每一差值z是否在預(yù)設(shè)差值最小值和最大值的范圍內(nèi),所述差值z的計(jì)算公式為:
第一判斷結(jié)果獲得單元,用于當(dāng)所有差值z都在預(yù)設(shè)差值最小值和最大值的范圍內(nèi)時(shí),獲得轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的重量達(dá)到恒重的判斷結(jié)果;
第二判斷結(jié)果獲得單元,用于當(dāng)任一差值z不在預(yù)設(shè)差值最小值和最大值的范圍內(nèi)時(shí),獲得轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的重量沒有達(dá)到恒重的判斷結(jié)果。
優(yōu)選地,還包括:
測量結(jié)果計(jì)算并輸出單元,用于根據(jù)所述第一重量、第二重量和第三重量計(jì)算與測量模式相對應(yīng)的水分、灰分和揮發(fā)分中的一種或兩種以上,并輸出計(jì)算結(jié)果。
本發(fā)明實(shí)施例的一種測量分析儀,包括:
稱重傳感器,用于將所稱重的坩堝的重量信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號并輸出;
分析天平,與稱重傳感器連接,用于稱量坩堝的重量;
高溫爐腔,用于盛放轉(zhuǎn)盤和坩堝并提供高溫恒定環(huán)境;
轉(zhuǎn)盤,用于盛放可裝載試樣的坩堝;
電機(jī)裝置,與轉(zhuǎn)盤連接,用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn);
上述的測量水分、灰分和揮發(fā)分的控制裝置,分別與稱重傳感器、高溫爐腔和電機(jī)裝置連接。
本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,具有如下優(yōu)點(diǎn):
1.本發(fā)明實(shí)施例提供的測量水分、灰分和揮發(fā)分的控制方法及裝置,通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤稱重每一個(gè)坩堝的第一重量,測量了坩堝的皮重,從而能夠在每次測量試驗(yàn)前準(zhǔn)確的得到坩堝當(dāng)前的皮重,不因使用、環(huán)境等因素影響而變化了的坩堝皮重而影響水分、灰分和揮發(fā)分的測量精度,保證檢測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)。通過在第一時(shí)間旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤稱重已布放坩堝的第二重量,在試樣沒有受到環(huán)境影響(例如被加熱、吸收水分等)之前,較為準(zhǔn)確地獲得了第二重量,也就是說,提高了試樣初始質(zhì)量的測量精度。通過在加熱干燥的同時(shí)實(shí)時(shí)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤,為每一個(gè)試樣提供平均的溫度分布和相同的條件,并且實(shí)時(shí)對試樣進(jìn)行稱重關(guān)注重量的變化,進(jìn)一步提高了檢測的精度,由于重量的變化實(shí)時(shí)地能夠被記錄,從而可以打印出顯示單一的或成組比較的所有試樣的重量變化,為后續(xù)分析提供便利。由于轉(zhuǎn)盤上能夠盛放多個(gè)坩堝,一次試驗(yàn)?zāi)軌蛲瑫r(shí)對多個(gè)試樣進(jìn)行測試,提高了檢測效率。這種全自動(dòng)的測試過程保證了最好的重現(xiàn)性。
2.本發(fā)明實(shí)施例提供的測量分析儀采用一體化設(shè)計(jì),只需一個(gè)高溫爐腔,完全替代了傳統(tǒng)方法所需的高溫馬弗爐、天平、冷卻干燥器等設(shè)備,以往的水分灰分等的測定,都是通過慢灰測試、快速揮發(fā),經(jīng)過馬弗爐、天平、空氣干燥箱等多種儀器器皿測試,再由實(shí)驗(yàn)人員經(jīng)過計(jì)算得出水分灰分等的數(shù)據(jù),所有占用了很多儀器資源和時(shí)間,并且數(shù)據(jù)不夠精準(zhǔn)。測量分析儀無需干燥器,可對多個(gè)試樣同時(shí)度量水分、灰分等含量,大大降低了工作負(fù)荷,提高了檢測效率。在干燥和灰化過程中可實(shí)時(shí)測算重量的損失,直接在顯示器上顯示并通過網(wǎng)絡(luò)傳到外部電腦(例如通過以太網(wǎng)、usb、rs232等方式),打印出顯示單一的或成組的所有試樣的重量變化,測試準(zhǔn)確且實(shí)時(shí)。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式中的技術(shù)方案,下面將對具體實(shí)施方式描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中測量水分、灰分和揮發(fā)分的控制方法的一個(gè)具體示例的流程圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例2中測量水分、灰分和揮發(fā)分的控制裝置的一個(gè)具體示例的原理框圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例3中測量分析儀的一個(gè)具體示例的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記:1-控制裝置,2-稱重傳感器,3-分析天平,4-高溫爐腔,5-轉(zhuǎn)盤,6-電機(jī)裝置,7-觸摸屏,8-總開關(guān),9-三通氣流控制裝置。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,術(shù)語“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,還可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通,可以是無線連接,也可以是有線連接。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
此外,下面所描述的本發(fā)明不同實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供一種測量水分、灰分和揮發(fā)分的控制方法,可用于對試樣物質(zhì)(例如煤炭、焦炭等)的水分、灰分和揮發(fā)分進(jìn)行測量,如圖1所示,該控制方法包括以下步驟:
s1、控制旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤和稱重轉(zhuǎn)盤上的每一個(gè)坩堝的第一重量,得到每一個(gè)坩堝的凈重(皮重),并自動(dòng)存儲(chǔ)第一重量;稱重完成后進(jìn)入步驟s2;
s2、判斷是否接收到用于指示包含在坩堝內(nèi)布放試樣已完畢的第一消息;當(dāng)接收到第一消息時(shí),進(jìn)入步驟s3;當(dāng)沒有接收到第一消息時(shí),維持現(xiàn)狀;
s3、控制旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤和稱重轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的第二重量,并自動(dòng)存儲(chǔ)第二重量;稱重完成后進(jìn)入步驟s4;
s4、產(chǎn)生并輸出用于指示包含啟動(dòng)加熱干燥的第二消息,以根據(jù)預(yù)設(shè)的測量水分、灰分和揮發(fā)分中的一種或兩種以上的模式開始對試樣進(jìn)行相應(yīng)的自動(dòng)加熱干燥操作,同時(shí)控制旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤和稱重轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝;優(yōu)選地,預(yù)設(shè)的測量水分、灰分和揮發(fā)分中的一種或兩種以上的模式包括:測量水分的模式、測量灰分的模式、測量揮發(fā)分的模式和測量水分、灰分和揮發(fā)分的模式。
預(yù)設(shè)的測量水分的模式的具體步驟包括:
以每分鐘加熱50℃的速度加熱到100℃左右(例如105-110℃,不同材質(zhì)試樣的目標(biāo)溫度不同),蒸發(fā)水分,并且轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn),實(shí)時(shí)稱重每一個(gè)試樣坩堝,直到達(dá)到恒重。
預(yù)設(shè)的測量灰分的模式的具體步驟包括:
以每分鐘加熱50℃的速度加熱到目標(biāo)溫度(例如815±10℃,不同材料試樣的目標(biāo)溫度不同),灰化并灼燒到質(zhì)量恒定,并且轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn),實(shí)時(shí)稱重每一個(gè)試樣坩堝,直到達(dá)到恒重。以殘留物的質(zhì)量占試樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)作為試樣的灰分。
預(yù)設(shè)的測量揮發(fā)分的模式的具體步驟包括:
以每分鐘加熱50℃的速度加熱揮發(fā)分,到達(dá)目標(biāo)溫度后(例如900±10℃,不同材料試樣的目標(biāo)溫度不同),保持8分鐘左右,并且轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn),實(shí)時(shí)稱重每一個(gè)試樣坩堝,直到達(dá)到恒重。以減少的質(zhì)量占試樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)減去該試樣的水分含量作為試樣的揮發(fā)分。
預(yù)設(shè)的測量水分和揮發(fā)分的模式的具體步驟包括:
在同一高溫爐腔內(nèi),以每分鐘加熱50℃的速度加熱到100℃左右(例如105-110℃,不同材質(zhì)試樣的目標(biāo)溫度不同),蒸發(fā)水分,并且轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn),實(shí)時(shí)稱重每一個(gè)試樣坩堝,直到達(dá)到恒重;水分測量完畢后,給每個(gè)坩堝加上蓋子,設(shè)置加熱目標(biāo)溫度(不同材質(zhì)試樣目標(biāo)溫度不同,每分鐘加熱50℃),加熱揮發(fā)分,到達(dá)目標(biāo)溫度后,并保持。轉(zhuǎn)盤開始旋轉(zhuǎn)稱重每個(gè)試樣坩堝,達(dá)到恒重后,結(jié)束加熱。
s5、判斷轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的重量是否達(dá)到恒重;當(dāng)判斷結(jié)果為轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的重量達(dá)到恒重時(shí),進(jìn)入步驟s6;當(dāng)判斷結(jié)果為轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的重量沒有達(dá)到恒重時(shí),維持現(xiàn)狀;
s6、自動(dòng)存儲(chǔ)恒重時(shí)的第三重量,產(chǎn)生并輸出用于指示包含停止加熱干燥的第三消息。
上述測量水分、灰分和揮發(fā)分的控制方法,通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤稱重每一個(gè)坩堝的第一重量,測量了坩堝的皮重,從而能夠在每次測量試驗(yàn)前準(zhǔn)確的得到坩堝當(dāng)前的皮重,不因使用、環(huán)境等因素影響而變化了的坩堝皮重而影響水分、灰分和揮發(fā)分的測量精度,保證檢測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)。通過在第一時(shí)間旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤稱重已布放坩堝的第二重量,在試樣沒有受到環(huán)境影響(例如被加熱、吸收水分等)之前,較為準(zhǔn)確地獲得了第二重量,也就是說,提高了試樣初始質(zhì)量的測量精度。通過在加熱干燥的同時(shí)實(shí)時(shí)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤,為每一個(gè)試樣提供平均的溫度分布和相同的條件,并且實(shí)時(shí)對試樣進(jìn)行稱重關(guān)注重量的變化,進(jìn)一步提高了檢測的精度,由于重量的變化實(shí)時(shí)地能夠被記錄,從而可以打印出顯示單一的或成組比較的所有試樣的重量變化,為后續(xù)分析提供便利。由于轉(zhuǎn)盤上能夠盛放多個(gè)坩堝,一次試驗(yàn)?zāi)軌蛲瑫r(shí)對多個(gè)試樣進(jìn)行測試,提高了檢測效率。這種全自動(dòng)的測試過程保證了最好的重現(xiàn)性。
優(yōu)選地,上述步驟s1的控制旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤和稱重轉(zhuǎn)盤上的每一個(gè)坩堝的第一重量,并自動(dòng)存儲(chǔ)第一重量的步驟(稱重步驟)包括:
s11、產(chǎn)生并輸出用于指示包含使轉(zhuǎn)盤下降的第四消息;
s12、判斷是否接收到用于指示包含轉(zhuǎn)盤下降到達(dá)預(yù)設(shè)位置的第五消息;當(dāng)接收到第五消息時(shí),進(jìn)入步驟s13;當(dāng)沒有接收到第五消息時(shí),維持現(xiàn)狀;
s13、獲取第一坩堝的第一重量并自動(dòng)存儲(chǔ);
s14、產(chǎn)生并輸出用于指示包含使轉(zhuǎn)盤上升的第六消息;
s15、判斷是否接收到用于指示包含轉(zhuǎn)盤上升到達(dá)預(yù)設(shè)位置的第七消息;當(dāng)接收到第七消息時(shí),進(jìn)入步驟s16;當(dāng)沒有接收到第七消息時(shí),維持現(xiàn)狀;
s16、延時(shí)預(yù)設(shè)時(shí)間段后控制轉(zhuǎn)盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度;預(yù)設(shè)時(shí)間段可以根據(jù)實(shí)際需要來選擇設(shè)置,例如在需要加熱維持一段時(shí)間后在稱重檢測時(shí),可以是3-5分鐘;在不需要時(shí)(比如稱重坩堝比重時(shí)),為了保證設(shè)備的運(yùn)行正常而留出一定的運(yùn)動(dòng)間隙,避免運(yùn)動(dòng)部件之間的碰撞等,可以是3-5秒。轉(zhuǎn)動(dòng)的角度可以根據(jù)轉(zhuǎn)盤上盛放的坩堝數(shù)量來確定,若要稱重到每一個(gè)坩堝,則角度為360度除以坩堝數(shù)量后得到的數(shù)值,例如坩堝為12個(gè),角度為30度;若要稱重預(yù)設(shè)的某一些特定的坩堝,則角度為預(yù)設(shè)值。
s17、判斷獲取到的第一重量的個(gè)數(shù)是否等于預(yù)設(shè)個(gè)數(shù);當(dāng)獲取到的第一重量的個(gè)數(shù)等于預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)時(shí),進(jìn)入步驟s18;當(dāng)獲取到的第一重量的個(gè)數(shù)小于預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)時(shí),返回步驟s11。預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)可以是轉(zhuǎn)盤上所有坩堝的數(shù)量,也可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定。
s18、獲得轉(zhuǎn)盤上的每一個(gè)坩堝的第一重量,并自動(dòng)存儲(chǔ)第一重量。
上述步驟s3中第二重量的稱重過程和步驟s4中已布放試樣的坩堝的稱重過程都可以與上述步驟s11-s18相同。
上述稱重步驟,通過判斷轉(zhuǎn)盤下降到位后再進(jìn)行重量獲取的步驟,保證重量檢測的準(zhǔn)確性,提高檢測精度。通過判斷轉(zhuǎn)盤上升到位后再進(jìn)行轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn),避免運(yùn)動(dòng)部件之間的相互碰撞,提高了安全性。通過延時(shí)預(yù)設(shè)時(shí)間段后再控制轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng),可以適應(yīng)對不同間隔時(shí)間進(jìn)行稱重的檢測要求,擴(kuò)大了適用性。
優(yōu)選地,上述步驟s5的判斷轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的重量是否達(dá)到恒重的步驟包括:
s51、計(jì)算每一轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的當(dāng)前稱重重量x的前m次稱重重量的平均值
s52、分別判斷每一差值z是否在預(yù)設(shè)差值最小值和最大值的范圍內(nèi),差值z的計(jì)算公式為:
s53、獲得轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的重量達(dá)到恒重的判斷結(jié)果;
s54、獲得轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的重量沒有達(dá)到恒重的判斷結(jié)果。
通過根據(jù)差值z來判斷是否恒重,提高了恒重判斷的準(zhǔn)確性和精度。
優(yōu)選地,測量水分、灰分和揮發(fā)分的控制方法還包括:
根據(jù)第一重量、第二重量和第三重量計(jì)算與測量模式相對應(yīng)的水分、灰分和揮發(fā)分中的一種或兩種以上,并輸出計(jì)算結(jié)果。由于第一重量、第二重量和第三重量獲取精度高,所以得到的水分、灰分和揮發(fā)分的精度也高,檢測數(shù)據(jù)十分精準(zhǔn)。
實(shí)施例2
對應(yīng)于實(shí)施例1,本實(shí)施例提供一種測量水分、灰分和揮發(fā)分的控制裝置,如圖2所示,包括:
第一稱重單元1,用于控制旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤和稱重轉(zhuǎn)盤上的每一個(gè)坩堝的第一重量,并自動(dòng)存儲(chǔ)第一重量;
第一判斷單元2,用于判斷是否接收到用于指示包含在坩堝內(nèi)布放試樣已完畢的第一消息;
第二稱重單元3,用于當(dāng)接收到第一消息時(shí),控制旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤和稱重轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的第二重量,并自動(dòng)存儲(chǔ)第二重量;
測量單元4,用于產(chǎn)生并輸出用于指示包含啟動(dòng)加熱干燥的第二消息,以根據(jù)預(yù)設(shè)的測量水分、灰分和揮發(fā)分中的一種或兩種以上的模式開始對試樣進(jìn)行相應(yīng)的自動(dòng)加熱干燥操作,同時(shí)控制旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤和稱重轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝;
第二判斷單元5,用于判斷轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的重量是否達(dá)到恒重;
測量結(jié)束單元6,用于當(dāng)判斷結(jié)果為轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的重量達(dá)到恒重時(shí),自動(dòng)存儲(chǔ)恒重時(shí)的第三重量,產(chǎn)生并輸出用于指示包含停止加熱干燥的第三消息。
上述測量水分、灰分和揮發(fā)分的控制裝置,通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤稱重每一個(gè)坩堝的第一重量,測量了坩堝的皮重,從而能夠在每次測量試驗(yàn)前準(zhǔn)確的得到坩堝當(dāng)前的皮重,不因使用、環(huán)境等因素影響而變化了的坩堝皮重而影響水分、灰分和揮發(fā)分的測量精度,保證檢測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)。通過在第一時(shí)間旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤稱重已布放坩堝的第二重量,在試樣沒有受到環(huán)境影響(例如被加熱、吸收水分等)之前,較為準(zhǔn)確地獲得了第二重量,也就是說,提高了試樣初始質(zhì)量的測量精度。通過在加熱干燥的同時(shí)實(shí)時(shí)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤,為每一個(gè)試樣提供平均的溫度分布和相同的條件,并且實(shí)時(shí)對試樣進(jìn)行稱重關(guān)注重量的變化,進(jìn)一步提高了檢測的精度,由于重量的變化實(shí)時(shí)地能夠被記錄,從而可以打印出顯示單一的或成組比較的所有試樣的重量變化,為后續(xù)分析提供便利。由于轉(zhuǎn)盤上能夠盛放多個(gè)坩堝,一次試驗(yàn)?zāi)軌蛲瑫r(shí)對多個(gè)試樣進(jìn)行測試,提高了檢測效率。這種全自動(dòng)的測試過程保證了最好的重現(xiàn)性。
優(yōu)選地,第一稱重單元包括:
轉(zhuǎn)盤下降單元,用于產(chǎn)生并輸出用于指示包含使轉(zhuǎn)盤下降的第四消息;
第三判斷單元,用于判斷是否接收到用于指示包含轉(zhuǎn)盤下降到達(dá)預(yù)設(shè)位置的第五消息;
第一重量獲取單元,用于當(dāng)接收到第五消息時(shí),獲取第一坩堝的第一重量并自動(dòng)存儲(chǔ);
轉(zhuǎn)盤上升單元,用于產(chǎn)生并輸出用于指示包含使轉(zhuǎn)盤上升的第六消息;
第四判斷單元,用于判斷是否接收到用于指示包含轉(zhuǎn)盤上升到達(dá)預(yù)設(shè)位置的第七消息;
轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)單元,用于當(dāng)接收到第七消息時(shí),延時(shí)預(yù)設(shè)時(shí)間段后控制轉(zhuǎn)盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度;
第五判斷單元,用于判斷獲取到的第一重量的個(gè)數(shù)是否等于預(yù)設(shè)個(gè)數(shù);
第一重量獲得單元,用于當(dāng)獲取到的第一重量的個(gè)數(shù)等于預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)時(shí),獲得轉(zhuǎn)盤上的每一個(gè)坩堝的第一重量,并自動(dòng)存儲(chǔ)第一重量。
通過判斷轉(zhuǎn)盤下降到位后再進(jìn)行重量獲取的步驟,保證重量檢測的準(zhǔn)確性,提高檢測精度。通過判斷轉(zhuǎn)盤上升到位后再進(jìn)行轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn),避免運(yùn)動(dòng)部件之間的相互碰撞,提高了安全性。通過延時(shí)預(yù)設(shè)時(shí)間段后再控制轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng),可以適應(yīng)對不同間隔時(shí)間進(jìn)行稱重的檢測要求,擴(kuò)大了適用性。
優(yōu)選地,第二判斷單元包括:
計(jì)算單元,用于計(jì)算每一轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的當(dāng)前稱重重量x的前m次稱重重量的平均值
第六判斷單元,用于分別判斷每一差值z是否在預(yù)設(shè)差值最小值和最大值的范圍內(nèi),差值z的計(jì)算公式為:
第一判斷結(jié)果獲得單元,用于當(dāng)所有差值z都在預(yù)設(shè)差值最小值和最大值的范圍內(nèi)時(shí),獲得轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的重量達(dá)到恒重的判斷結(jié)果;
第二判斷結(jié)果獲得單元,用于當(dāng)任一差值z不在預(yù)設(shè)差值最小值和最大值的范圍內(nèi)時(shí),獲得轉(zhuǎn)盤上已布放試樣的坩堝的重量沒有達(dá)到恒重的判斷結(jié)果。
通過根據(jù)差值z來判斷是否恒重,提高了恒重判斷的準(zhǔn)確性和精度。
優(yōu)選地,控制裝置還包括:
測量結(jié)果計(jì)算并輸出單元,用于根據(jù)第一重量、第二重量和第三重量計(jì)算與測量模式相對應(yīng)的水分、灰分和揮發(fā)分中的一種或兩種以上,并輸出計(jì)算結(jié)果。由于第一重量、第二重量和第三重量獲取精度高,所以得到的水分、灰分和揮發(fā)分的精度也高,檢測數(shù)據(jù)十分精準(zhǔn)。
實(shí)施例3
本實(shí)施例提供一種測量分析儀,如圖3所示,包括:上述實(shí)施例2的測量水分、灰分和揮發(fā)分的控制裝置1、稱重傳感器2、分析天平3、高溫爐腔4、轉(zhuǎn)盤5、電機(jī)裝置6、觸摸屏7、總開關(guān)8和三通氣流控制裝置9等。稱重傳感器2用于將所稱重的坩堝的重量信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號并輸出。分析天平3與稱重傳感器2連接,用于稱量坩堝的重量,分析天平3可采用高性能分析天平,能夠在分析循環(huán)中直接稱量、連續(xù)控制和重點(diǎn)識別。高溫爐腔4用于盛放轉(zhuǎn)盤5和坩堝并提供高溫恒定環(huán)境。轉(zhuǎn)盤5用于盛放可裝載試樣的坩堝,高性能的陶瓷坩堝和轉(zhuǎn)盤保證操作可在高達(dá)1000℃進(jìn)行,旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤和其他結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為每一個(gè)試樣提供平均的溫度分布和相同的條件。電機(jī)裝置6與轉(zhuǎn)盤5連接,用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤5旋轉(zhuǎn)。實(shí)施例2的測量水分、灰分和揮發(fā)分的控制裝置1分別與稱重傳感器2、高溫爐腔4和電機(jī)裝置6連接,控制稱重傳感器2、高溫爐腔4和電機(jī)裝置6的動(dòng)作。三通氣流控制裝置9可選擇的氣體有氮?dú)?、氧氣、空氣等,還可選配硫酸灰化排氣系統(tǒng),適用于各種分析。
上述測量分析儀采用一體化設(shè)計(jì),只需一個(gè)高溫爐腔,完全替代了傳統(tǒng)方法所需的高溫馬弗爐、天平、冷卻干燥器等設(shè)備,以往的水分灰分等的測定,都是通過慢灰測試、快速揮發(fā),經(jīng)過馬弗爐、天平、空氣干燥箱等多種儀器器皿測試,再由實(shí)驗(yàn)人員經(jīng)過計(jì)算得出水分灰分等的數(shù)據(jù),所有占用了很多儀器資源和時(shí)間,并且數(shù)據(jù)不夠精準(zhǔn)。測量分析儀無需干燥器,可對多個(gè)試樣同時(shí)度量水分、灰分等含量,大大降低了工作負(fù)荷,提高了檢測效率。在干燥和灰化過程中可實(shí)時(shí)測算重量的損失,直接在顯示器上顯示并通過網(wǎng)絡(luò)傳到外部電腦(例如通過以太網(wǎng)、usb、rs232等方式),打印出顯示單一的或成組的所有試樣的重量變化,測試準(zhǔn)確且實(shí)時(shí)。
顯然,上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例,而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。