本發(fā)明屬于紅外光譜檢測(cè)，具體為一種基于分子光譜的煤粉分析在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

1、近紅外光譜檢測(cè)技術(shù)近幾十年來發(fā)展非常迅速，它是一種綠色環(huán)保的技術(shù)，已經(jīng)廣泛使用在石油化工、氣象環(huán)境、生物醫(yī)學(xué)、食品和制藥等各類行業(yè)，它的優(yōu)勢(shì)非常的明顯，分析速度快、效率高、重現(xiàn)性好，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)量和實(shí)時(shí)在線分析，屬于典型的無損分析技術(shù)。

2、但是現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有近紅外光譜分析設(shè)備采用多端口固液分離監(jiān)測(cè)或者單端口監(jiān)測(cè)，采用多端口進(jìn)行固液分離監(jiān)測(cè)的方式增加了現(xiàn)有近紅外光譜分析設(shè)備制造成本，同時(shí)容易造成端口的閑置浪費(fèi)，提高了實(shí)際監(jiān)測(cè)成本，采用單端口監(jiān)測(cè)提高了進(jìn)行不同狀態(tài)物質(zhì)切換監(jiān)測(cè)的清理需求和難度，導(dǎo)致進(jìn)行不同規(guī)格樣品監(jiān)測(cè)效率降低，同時(shí)現(xiàn)有近紅外光譜分析設(shè)備對(duì)煤粉顆粒進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，需要控制煤粉顆粒達(dá)到所需規(guī)格，同時(shí)需要確保煤粉顆粒的大小的均勻性，進(jìn)而需要不斷替換調(diào)整待監(jiān)測(cè)煤粉，導(dǎo)致實(shí)際監(jiān)測(cè)效率較低，使現(xiàn)有近紅外光譜分析設(shè)備實(shí)際使用效果欠佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于：提供一種能夠避免使用資源閑置浪費(fèi)，同時(shí)能夠高效進(jìn)行不同物質(zhì)切換監(jiān)測(cè)，降低實(shí)際監(jiān)測(cè)成本，提高實(shí)際檢測(cè)效率的一種基于分子光譜的煤粉分析在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其方法。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種基于分子光譜的煤粉分析在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)，所述監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)包括近紅外光譜分析儀本體、底座、旋轉(zhuǎn)部件和支撐部件，所述底座固定連接于近紅外光譜分析儀本體頂部，所述底座內(nèi)部和近紅外光譜分析儀本體的輸出端連通，所述旋轉(zhuǎn)部件和支撐部件均設(shè)置于底座上；

3、收集機(jī)構(gòu)，所述收集機(jī)構(gòu)包括底框、兩個(gè)連接框、頂框、集液部件和集物部件，所述底框固定連接于近紅外光譜分析儀本體頂部，兩個(gè)所述連接框均連通設(shè)置于底框一側(cè)外表面，所述頂框連通設(shè)置于底框頂部，所述頂框頂部插設(shè)有抽風(fēng)機(jī)，所述頂框內(nèi)部固定連接有安裝圈，所述集液部件和集物部件均設(shè)置于底框上；

4、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括放置架、調(diào)節(jié)框、導(dǎo)管、遮片和導(dǎo)料圈，所述放置架固定連接于底座外表面，所述調(diào)節(jié)框滑動(dòng)插設(shè)于放置架內(nèi)部，所述調(diào)節(jié)框內(nèi)部和兩個(gè)連接框內(nèi)部均連通，所述導(dǎo)管連通設(shè)置于調(diào)節(jié)框頂部，所述遮片套設(shè)于導(dǎo)管外表面，所述導(dǎo)料圈固定連接于遮片頂部，所述調(diào)節(jié)框內(nèi)部嵌設(shè)有導(dǎo)向塊，所述導(dǎo)向塊內(nèi)部與導(dǎo)管和兩個(gè)連接框內(nèi)部均連通，所述導(dǎo)向塊內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)塊，所述導(dǎo)向塊內(nèi)部和導(dǎo)管內(nèi)部連通，且導(dǎo)向塊內(nèi)部和其中一個(gè)連接框內(nèi)部連通；以及

5、輔助機(jī)構(gòu)，所述輔助機(jī)構(gòu)設(shè)置于底座上，所述輔助機(jī)構(gòu)包括插架、光源接頭、石英玻璃杯，所述光源接頭插設(shè)于插架頂部，所述石英玻璃杯滑動(dòng)插設(shè)于底座內(nèi)部。

6、其中，所述旋轉(zhuǎn)部件包括移動(dòng)架、移動(dòng)輥、固定架和兩個(gè)固定輥，所述移動(dòng)架固定連接于底座頂部，所述移動(dòng)架頂部和底部均開設(shè)移動(dòng)口，所述移動(dòng)輥滑動(dòng)插設(shè)于兩個(gè)移動(dòng)口內(nèi)部之間，所述移動(dòng)架一側(cè)外表面滑動(dòng)貫穿有推桿，所述推桿一端和移動(dòng)輥頂端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述固定架固定連接于底座一側(cè)外表面，兩個(gè)所述固定輥均轉(zhuǎn)動(dòng)連接于固定架內(nèi)部頂面。

7、其中，所述移動(dòng)架一側(cè)內(nèi)表壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接有螺紋管，所述螺紋管和推桿螺紋連接，所述螺紋管外表面套設(shè)有移動(dòng)蝸輪，所述移動(dòng)架內(nèi)部頂面轉(zhuǎn)動(dòng)連接有移動(dòng)蝸桿，所述移動(dòng)蝸桿和移動(dòng)蝸輪嚙合。

8、其中，其中一個(gè)所述固定輥外表面套設(shè)有連動(dòng)輪，所述固定架頂部固定連接有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出端滑動(dòng)貫穿固定架頂部，且旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出端也套設(shè)有連動(dòng)輪，兩個(gè)所述連動(dòng)輪外表面之間套設(shè)有連動(dòng)帶。

9、其中，所述固定架一側(cè)外表面固定連接有兩個(gè)支撐條，每個(gè)所述支撐條一側(cè)外表面均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有支撐輪。

10、其中，所述支撐部件包括插管和調(diào)節(jié)管，所述插管固定連接于底座頂部，所述調(diào)節(jié)管螺紋連接于插管外表面，所述插架滑動(dòng)插設(shè)于插管內(nèi)部。

11、其中，所述集液部件包括延伸管、集液框、分液塊和擋板，所述延伸管連通設(shè)置于底框另一側(cè)外表面，所述集液框連通設(shè)置于延伸管一端，所述集液框底部連通有控制閥，所述分液塊固定連接于底框內(nèi)部底面，所述擋板固定連接于底框兩側(cè)相對(duì)內(nèi)表壁之間。

12、其中，所述集物部件包括延伸框、第一研磨輥、第二研磨輥、轉(zhuǎn)板、擋條和密封板，所述延伸框連通設(shè)置于底框外表面，所述延伸框一側(cè)外表面固定連接有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第一研磨輥轉(zhuǎn)動(dòng)連接于延伸框兩側(cè)相對(duì)內(nèi)表壁之間，且第一研磨輥的一端和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端固定連接，所述第二研磨輥滑動(dòng)插設(shè)于延伸框兩側(cè)相對(duì)內(nèi)表壁之間，所述延伸框一側(cè)外表面螺紋連接有調(diào)節(jié)桿，所述調(diào)節(jié)桿一端和第二研磨輥一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述轉(zhuǎn)板轉(zhuǎn)動(dòng)連接于另一個(gè)連接框兩側(cè)相對(duì)內(nèi)表壁之間，所述擋條固定連接于另一個(gè)連接框兩側(cè)相對(duì)內(nèi)表壁之間，所述密封板滑動(dòng)插設(shè)于延伸框一側(cè)外表面，所述延伸框一側(cè)外表面固定連接有卡栓，所述卡栓一端滑動(dòng)貫穿密封板一端，所述卡栓外表面螺紋連接有限位帽，所述延伸框一側(cè)內(nèi)表壁固定連接有滑板。

13、其中，所述放置架另一側(cè)外表面轉(zhuǎn)動(dòng)連接有雙向螺紋桿，所述雙向螺紋桿外表面靠近兩端邊緣出均螺紋連接有夾條，所述調(diào)節(jié)框一側(cè)外表面開設(shè)有導(dǎo)向槽，所述轉(zhuǎn)塊一側(cè)外表面固定連接有握把，所述握把一側(cè)外表面固定連接有導(dǎo)向桿，所述導(dǎo)向桿一端延伸至導(dǎo)向槽內(nèi)部，所述導(dǎo)管一端延伸至石英玻璃杯內(nèi)部。

14、一種基于分子光譜的煤粉分析在線監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟：

15、s1、煤粉監(jiān)測(cè)：進(jìn)行煤粉監(jiān)測(cè)時(shí)，將適量煤粉放入石英玻璃杯底部中心處，再將石英玻璃杯插入底座內(nèi)部，在支撐條和支撐輪的支撐下，使石英玻璃杯底部能夠不與近紅外光譜分析儀本體輸入端貼合，此時(shí)通過旋轉(zhuǎn)移動(dòng)蝸桿，使移動(dòng)蝸桿配合移動(dòng)蝸輪帶動(dòng)螺紋管旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)的螺紋管能夠水平移動(dòng)調(diào)節(jié)推桿使用位置，使推桿帶動(dòng)移動(dòng)輥靠近兩個(gè)固定輥，直至移動(dòng)輥配合兩個(gè)固定輥能夠穩(wěn)固進(jìn)行石英玻璃杯的位置限制，此時(shí)通過控制啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，使旋轉(zhuǎn)電機(jī)配合連動(dòng)輪和連動(dòng)帶能夠帶動(dòng)對(duì)應(yīng)固定輥旋轉(zhuǎn)，繼而使旋轉(zhuǎn)的固定輥能夠帶動(dòng)石英玻璃杯旋轉(zhuǎn)，使堆積的煤粉能夠均勻向石英玻璃杯底部延伸，同時(shí)通過控制調(diào)節(jié)石英玻璃杯的旋轉(zhuǎn)速度能夠便捷調(diào)節(jié)石英玻璃杯底部中心處煤粉堆積厚度，且使顆粒較大的煤粉能夠在旋轉(zhuǎn)過程中逐漸移動(dòng)至石英玻璃杯底部邊緣處，確保中心位置煤粉規(guī)格均勻，堆積厚度合理，此時(shí)控制停止石英玻璃杯的旋轉(zhuǎn)，再旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)管，在調(diào)節(jié)管的支撐下能夠沿豎直方向調(diào)節(jié)插架使用高度，進(jìn)而使插架能夠帶動(dòng)光源接頭貼近煤粉頂部，使光源接頭產(chǎn)生的光源透過煤粉達(dá)到近紅外光譜分析儀本體的輸入端；

16、s2、連續(xù)監(jiān)測(cè)：在遮片、堆積煤粉和底座的阻隔下，確保受監(jiān)測(cè)區(qū)域煤粉不易受到外界光線的干擾，當(dāng)完成監(jiān)測(cè)后，通過控制啟動(dòng)抽風(fēng)機(jī)，使抽風(fēng)機(jī)通過頂框能夠在底框內(nèi)部產(chǎn)生吸力，進(jìn)而使產(chǎn)生的吸力能夠通過連接框、轉(zhuǎn)塊、導(dǎo)向塊、調(diào)節(jié)框和導(dǎo)管轉(zhuǎn)遞至石英玻璃杯內(nèi)部，使吸力能夠?qū)⒚悍勰軌蛲ㄟ^導(dǎo)管、導(dǎo)向塊、轉(zhuǎn)塊和調(diào)節(jié)框輸送至延伸框一側(cè)連接框內(nèi)部，在吸力的作用下，使煤粉能夠擠壓旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)板，最終經(jīng)過底框墜入延伸框內(nèi)部，此時(shí)調(diào)節(jié)加快石英玻璃杯旋轉(zhuǎn)速度，使煤粉能夠完全向石英玻璃杯底部邊緣處堆積，進(jìn)而能夠完全杯抽吸至延伸框內(nèi)部，進(jìn)而根據(jù)實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)桿，使調(diào)節(jié)桿能夠帶動(dòng)第二研磨輥遠(yuǎn)離或靠近第一研磨輥，進(jìn)而通過控制啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠帶動(dòng)第一研磨輥旋轉(zhuǎn)，使流經(jīng)第一研磨輥和第二研磨輥之間的煤粉能夠得到所需的擠壓研磨處理，繼而通過抽離密封板使經(jīng)過研磨后的煤粉能夠排出收集，方便將研磨處理后的煤粉能夠通過導(dǎo)料圈再次注入石英玻璃杯底部；

17、s3、轉(zhuǎn)換監(jiān)測(cè)：當(dāng)完成液體樣品的監(jiān)測(cè)時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)握把，使握把能夠帶動(dòng)轉(zhuǎn)塊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而能夠切換靠近集液框一側(cè)的連接框與轉(zhuǎn)塊內(nèi)部連通，繼而使產(chǎn)生的吸力能夠通過靠近集液框一側(cè)的連接框、轉(zhuǎn)塊、導(dǎo)向塊和調(diào)節(jié)框傳遞至導(dǎo)管內(nèi)部，進(jìn)而使監(jiān)測(cè)后的液體樣品能夠被抽吸至底框內(nèi)部，繼而在分液塊和擋板的阻隔下，使液體樣品最終能夠通過延伸管流入集液框內(nèi)部進(jìn)行集中收集，同時(shí)在吸力的作用下，使通過導(dǎo)料圈進(jìn)入石英玻璃杯中的空氣能夠進(jìn)行石英玻璃杯中的殘留樣品的干燥清理，方便后續(xù)的監(jiān)測(cè)使用。

18、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

19、（1）本發(fā)明中，使用時(shí)，進(jìn)行煤粉監(jiān)測(cè)時(shí)，將適量煤粉放入石英玻璃杯底部中心處，再將石英玻璃杯插入底座內(nèi)部，在支撐條和支撐輪的支撐下，使石英玻璃杯底部能夠不與近紅外光譜分析儀本體輸入端貼合，此時(shí)通過旋轉(zhuǎn)移動(dòng)蝸桿，使移動(dòng)蝸桿配合移動(dòng)蝸輪帶動(dòng)螺紋管旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)的螺紋管能夠水平移動(dòng)調(diào)節(jié)推桿使用位置，使推桿帶動(dòng)移動(dòng)輥靠近兩個(gè)固定輥，直至移動(dòng)輥配合兩個(gè)固定輥能夠穩(wěn)固進(jìn)行石英玻璃杯的位置限制，此時(shí)通過控制啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，使旋轉(zhuǎn)電機(jī)配合連動(dòng)輪和連動(dòng)帶能夠帶動(dòng)對(duì)應(yīng)固定輥旋轉(zhuǎn)，繼而使旋轉(zhuǎn)的固定輥能夠帶動(dòng)石英玻璃杯旋轉(zhuǎn)，使堆積的煤粉能夠均勻向石英玻璃杯底部延伸，同時(shí)通過控制調(diào)節(jié)石英玻璃杯的旋轉(zhuǎn)速度能夠便捷調(diào)節(jié)石英玻璃杯底部中心處煤粉堆積厚度，且使顆粒較大的煤粉能夠在旋轉(zhuǎn)過程中逐漸移動(dòng)至石英玻璃杯底部邊緣處，確保中心位置煤粉規(guī)格均勻，堆積厚度合理，此時(shí)控制停止石英玻璃杯的旋轉(zhuǎn)，再旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)管，在調(diào)節(jié)管的支撐下能夠沿豎直方向調(diào)節(jié)插架使用高度，進(jìn)而使插架能夠帶動(dòng)光源接頭貼近煤粉頂部，使光源接頭產(chǎn)生的光源透過煤粉達(dá)到近紅外光譜分析儀本體的輸入端，使近紅外光譜分析儀本體的光學(xué)采集模塊能夠進(jìn)行監(jiān)測(cè)光源的采集，進(jìn)而將采集的光源信息通過數(shù)據(jù)處理模塊與現(xiàn)有煤粉光譜庫數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)而使近紅外光譜分析儀本體的監(jiān)測(cè)控制模塊能夠進(jìn)行采集的數(shù)據(jù)與現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)比對(duì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)結(jié)果，進(jìn)而使設(shè)備能夠高效進(jìn)行煤粉的實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)。

20、（2）本發(fā)明中，在遮片、堆積煤粉和底座的阻隔下，確保受監(jiān)測(cè)區(qū)域煤粉不易受到外界光線的干擾，當(dāng)完成監(jiān)測(cè)后，通過控制啟動(dòng)抽風(fēng)機(jī)，使抽風(fēng)機(jī)通過頂框能夠在底框內(nèi)部產(chǎn)生吸力，進(jìn)而使產(chǎn)生的吸力能夠通過連接框、轉(zhuǎn)塊、導(dǎo)向塊、調(diào)節(jié)框和導(dǎo)管轉(zhuǎn)遞至石英玻璃杯內(nèi)部，使吸力能夠?qū)⒚悍勰軌蛲ㄟ^導(dǎo)管、導(dǎo)向塊、轉(zhuǎn)塊和調(diào)節(jié)框輸送至延伸框一側(cè)連接框內(nèi)部，在吸力的作用下，使煤粉能夠擠壓旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)板，最終經(jīng)過底框墜入延伸框內(nèi)部，此時(shí)調(diào)節(jié)加快石英玻璃杯旋轉(zhuǎn)速度，使煤粉能夠完全向石英玻璃杯底部邊緣處堆積，進(jìn)而能夠完全杯抽吸至延伸框內(nèi)部，進(jìn)而根據(jù)實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)桿，使調(diào)節(jié)桿能夠帶動(dòng)第二研磨輥遠(yuǎn)離或靠近第一研磨輥，進(jìn)而通過控制啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠帶動(dòng)第一研磨輥旋轉(zhuǎn)，使流經(jīng)第一研磨輥和第二研磨輥之間的煤粉能夠得到所需的擠壓研磨處理，繼而通過抽離密封板使經(jīng)過研磨后的煤粉能夠排出收集，方便將研磨處理后的煤粉能夠通過導(dǎo)料圈再次注入石英玻璃杯底部，進(jìn)而再次進(jìn)行處理后煤粉的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，提高設(shè)備實(shí)際監(jiān)測(cè)效率。

21、（3）本發(fā)明中，當(dāng)完成液體樣品的監(jiān)測(cè)時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)握把，使握把能夠帶動(dòng)轉(zhuǎn)塊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而能夠切換靠近集液框一側(cè)的連接框與轉(zhuǎn)塊內(nèi)部連通，繼而使產(chǎn)生的吸力能夠通過靠近集液框一側(cè)的連接框、轉(zhuǎn)塊、導(dǎo)向塊和調(diào)節(jié)框傳遞至導(dǎo)管內(nèi)部，進(jìn)而使監(jiān)測(cè)后的液體樣品能夠被抽吸至底框內(nèi)部，繼而在分液塊和擋板的阻隔下，使液體樣品最終能夠通過延伸管流入集液框內(nèi)部進(jìn)行集中收集，同時(shí)在吸力的作用下，使通過導(dǎo)料圈進(jìn)入石英玻璃杯中的空氣能夠進(jìn)行石英玻璃杯中的殘留樣品的干燥清理，方便后續(xù)的監(jiān)測(cè)使用，使設(shè)備能夠高效進(jìn)行應(yīng)有功能的實(shí)現(xiàn)，有效避免使用資源的閑置浪費(fèi)。