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

背景技術(shù)：

1、近紅外光譜檢測技術(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、食品和制藥等各類行業(yè)，它的優(yōu)勢非常的明顯，分析速度快、效率高、重現(xiàn)性好，可實現(xiàn)遠距離測量和實時在線分析，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)測或者單端口監(jiān)測，采用多端口進行固液分離監(jiān)測的方式增加了現(xiàn)有近紅外光譜分析設(shè)備制造成本，同時容易造成端口的閑置浪費，提高了實際監(jiān)測成本，采用單端口監(jiān)測提高了進行不同狀態(tài)物質(zhì)切換監(jiān)測的清理需求和難度，導致進行不同規(guī)格樣品監(jiān)測效率降低，同時現(xiàn)有近紅外光譜分析設(shè)備對煤粉顆粒進行監(jiān)測時，需要控制煤粉顆粒達到所需規(guī)格，同時需要確保煤粉顆粒的大小的均勻性，進而需要不斷替換調(diào)整待監(jiān)測煤粉，導致實際監(jiān)測效率較低，使現(xiàn)有近紅外光譜分析設(shè)備實際使用效果欠佳。

技術(shù)實現(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，同時能夠高效進行不同物質(zhì)切換監(jiān)測，降低實際監(jiān)測成本，提高實際檢測效率的一種基于分子光譜的煤粉分析在線監(jiān)測系統(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)測系統(tǒng)，包括：監(jiān)測機構(gòu)，所述監(jiān)測機構(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、收集機構(gòu)，所述收集機構(gòu)包括底框、兩個連接框、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)有抽風機，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)機構(gòu)，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)包括放置架、調(diào)節(jié)框、導管、遮片和導料圈，所述放置架固定連接于底座外表面，所述調(diào)節(jié)框滑動插設(shè)于放置架內(nèi)部，所述調(diào)節(jié)框內(nèi)部和兩個連接框內(nèi)部均連通，所述導管連通設(shè)置于調(diào)節(jié)框頂部，所述遮片套設(shè)于導管外表面，所述導料圈固定連接于遮片頂部，所述調(diào)節(jié)框內(nèi)部嵌設(shè)有導向塊，所述導向塊內(nèi)部與導管和兩個連接框內(nèi)部均連通，所述導向塊內(nèi)部轉(zhuǎn)動連接有轉(zhuǎn)塊，所述導向塊內(nèi)部和導管內(nèi)部連通，且導向塊內(nèi)部和其中一個連接框內(nèi)部連通；以及

5、輔助機構(gòu)，所述輔助機構(gòu)設(shè)置于底座上，所述輔助機構(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插設(shè)于底座內(nèi)部。

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

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

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

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

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)動電機，所述第一研磨輥轉(zhuǎn)動連接于延伸框兩側(cè)相對內(nèi)表壁之間，且第一研磨輥的一端和驅(qū)動電機的輸出端固定連接，所述第二研磨輥滑動插設(shè)于延伸框兩側(cè)相對內(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)動連接，所述轉(zhuǎn)板轉(zhuǎn)動連接于另一個連接框兩側(cè)相對內(nèi)表壁之間，所述擋條固定連接于另一個連接框兩側(cè)相對內(nèi)表壁之間，所述密封板滑動插設(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向桿，所述導向桿一端延伸至導向槽內(nèi)部，所述導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)測方法，包括以下步驟：

15、s1、煤粉監(jiān)測：進行煤粉監(jiān)測時，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，此時通過旋轉(zhuǎn)移動蝸桿，使移動蝸桿配合移動蝸輪帶動螺紋管旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)的螺紋管能夠水平移動調(diào)節(jié)推桿使用位置，使推桿帶動移動輥靠近兩個固定輥，直至移動輥配合兩個固定輥能夠穩(wěn)固進行石英玻璃杯的位置限制，此時通過控制啟動旋轉(zhuǎn)電機，使旋轉(zhuǎn)電機配合連動輪和連動帶能夠帶動對應固定輥旋轉(zhuǎn)，繼而使旋轉(zhuǎn)的固定輥能夠帶動石英玻璃杯旋轉(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，進而使插架能夠帶動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到近紅外光譜分析儀本體的輸入端；

16、s2、連續(xù)監(jiān)測：在遮片、堆積煤粉和底座的阻隔下，確保受監(jiān)測區(qū)域煤粉不易受到外界光線的干擾，當完成監(jiān)測后，通過控制啟動抽風機，使抽風機通過頂框能夠在底框內(nèi)部產(chǎn)生吸力，進而使產(chǎn)生的吸力能夠通過連接框、轉(zhuǎn)塊、導向塊、調(diào)節(jié)框和導管轉(zhuǎn)遞至石英玻璃杯內(nèi)部，使吸力能夠?qū)⒚悍勰軌蛲ㄟ^導管、導向塊、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，進而能夠完全杯抽吸至延伸框內(nèi)部，進而根據(jù)實際監(jiān)測結(jié)果，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)桿，使調(diào)節(jié)桿能夠帶動第二研磨輥遠離或靠近第一研磨輥，進而通過控制啟動驅(qū)動電機，使驅(qū)動電機能夠帶動第一研磨輥旋轉(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料圈再次注入石英玻璃杯底部；

17、s3、轉(zhuǎn)換監(jiān)測：當完成液體樣品的監(jiān)測時，通過旋轉(zhuǎn)握把，使握把能夠帶動轉(zhuǎn)塊進行旋轉(zhuǎn)，進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、導向塊和調(diào)節(jié)框傳遞至導管內(nèi)部，進而使監(jiān)測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)部進行集中收集，同時在吸力的作用下，使通過導料圈進入石英玻璃杯中的空氣能夠進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，進行煤粉監(jiān)測時，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，此時通過旋轉(zhuǎn)移動蝸桿，使移動蝸桿配合移動蝸輪帶動螺紋管旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)的螺紋管能夠水平移動調(diào)節(jié)推桿使用位置，使推桿帶動移動輥靠近兩個固定輥，直至移動輥配合兩個固定輥能夠穩(wěn)固進行石英玻璃杯的位置限制，此時通過控制啟動旋轉(zhuǎn)電機，使旋轉(zhuǎn)電機配合連動輪和連動帶能夠帶動對應固定輥旋轉(zhuǎn)，繼而使旋轉(zhuǎn)的固定輥能夠帶動石英玻璃杯旋轉(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，進而使插架能夠帶動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采集模塊能夠進行監(jiān)測光源的采集，進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)進行比對，進而使近紅外光譜分析儀本體的監(jiān)測控制模塊能夠進行采集的數(shù)據(jù)與現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)比對產(chǎn)生數(shù)據(jù)結(jié)果，進而使設(shè)備能夠高效進行煤粉的實驗監(jiān)測。

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)測區(qū)域煤粉不易受到外界光線的干擾，當完成監(jiān)測后，通過控制啟動抽風機，使抽風機通過頂框能夠在底框內(nèi)部產(chǎn)生吸力，進而使產(chǎn)生的吸力能夠通過連接框、轉(zhuǎn)塊、導向塊、調(diào)節(jié)框和導管轉(zhuǎn)遞至石英玻璃杯內(nèi)部，使吸力能夠?qū)⒚悍勰軌蛲ㄟ^導管、導向塊、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，進而能夠完全杯抽吸至延伸框內(nèi)部，進而根據(jù)實際監(jiān)測結(jié)果，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)桿，使調(diào)節(jié)桿能夠帶動第二研磨輥遠離或靠近第一研磨輥，進而通過控制啟動驅(qū)動電機，使驅(qū)動電機能夠帶動第一研磨輥旋轉(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料圈再次注入石英玻璃杯底部，進而再次進行處理后煤粉的數(shù)據(jù)監(jiān)測，提高設(shè)備實際監(jiān)測效率。

21、（3）本發(fā)明中，當完成液體樣品的監(jiān)測時，通過旋轉(zhuǎn)握把，使握把能夠帶動轉(zhuǎn)塊進行旋轉(zhuǎn)，進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、導向塊和調(diào)節(jié)框傳遞至導管內(nèi)部，進而使監(jiān)測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)部進行集中收集，同時在吸力的作用下，使通過導料圈進入石英玻璃杯中的空氣能夠進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)測使用，使設(shè)備能夠高效進行應有功能的實現(xiàn)，有效避免使用資源的閑置浪費。