自動智能水析儀及其水析方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種自動智能水析儀及其水析方法，其控制器通過藍(lán)牙與電腦（手機(jī)）端建立數(shù)據(jù)傳輸通道，在手機(jī)上運(yùn)行配套的交互軟件，輸入計算沉降時間必須的水溫、物料密度（相對密度或相對比重）、分級粒度、循環(huán)次數(shù)等參數(shù)即可自動計算并傳入控制器當(dāng)中，隨即與控制器相連的水析單元開始工作，該自動智能水析儀對比現(xiàn)常用的水析器，具有實(shí)現(xiàn)自動化、配置靈活、可同時進(jìn)行多個水析單元和可獲多種產(chǎn)品的優(yōu)勢，可以為粒度分析工作提供一套更為優(yōu)質(zhì)的解決方案，提高工作效率。
【專利說明】
自動智能水析儀及其水析方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種測量物料粒度組成的設(shè)備，具體是用于-74Mi以下的細(xì)粒級物料的粒度測定和分級。
【背景技術(shù)】
[0002]粒度分析工作是一項(xiàng)很重要的工作，在許多工業(yè)部門都常常遇到。例如水泥工業(yè)、冶金工業(yè)、冶金工業(yè)、煤粉制備、土工試驗(yàn)、甚至食品加工等部門，都會用到粒度分析，它也是礦物加工領(lǐng)域中進(jìn)行礦石可選性研究以及生產(chǎn)指標(biāo)分析不可缺少的一個檢測項(xiàng)目，原礦和產(chǎn)品都常需要進(jìn)行粒度分析。沉降分析是測定細(xì)粒物料粒度(74-10um)的常用方法，其原理是通過測定粒子在適當(dāng)介質(zhì)中的沉降速度來計算顆粒的尺寸。常用到的沉降分析方法有上升水流法和淘析法等，上升水流法應(yīng)用的典型代表如連續(xù)水析器，連續(xù)水析器獲取分析結(jié)果的速度較快，全部水析時間僅需25-30 min，分級速度快、分級效果好，其缺點(diǎn)就在于設(shè)備配置復(fù)雜、控制困難、不夠靈活和容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象;淘析法在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用較多，只需要簡單的燒杯、鐵架臺等試驗(yàn)儀器即可拼裝成一套水析裝置，但由于淘析裝置本身結(jié)構(gòu)的限制，實(shí)際的水析操作是十分單調(diào)枯燥且費(fèi)時費(fèi)力。這些設(shè)備本身存在的缺點(diǎn)限制了它們的使用和推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種自動智能水析儀及其水析方法，可以測量細(xì)粒物料的粒級組成，并為化驗(yàn)分析提供粒級樣品，降低了現(xiàn)用水析儀實(shí)驗(yàn)效率低下、工作量較大、不能自動運(yùn)行的問題。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種自動智能水析儀，它包括箱體本體、進(jìn)水閥、排水閥、水位傳感器、攪拌器和控制器，箱體本體的側(cè)壁上端設(shè)有進(jìn)水閥，箱體本體的側(cè)壁離底部5cm處設(shè)有排水閥，箱體本體內(nèi)設(shè)有水位傳感器，箱體本體的頂端設(shè)有攪拌器，攪拌器、水位傳感器、進(jìn)水閥和排水閥分別連接控制器。
[0005]所述進(jìn)水閥采用有壓電磁水閥。
[0006]所述排水閥采用無壓電磁水閥。
[0007]所述控制器內(nèi)設(shè)有藍(lán)牙。
[0008]所述水位傳感器、進(jìn)水閥和排水閥三個部件共直線。
[0009]所述控制器通過藍(lán)牙與手機(jī)建立數(shù)據(jù)傳輸通道，在手機(jī)上輸入粒徑大小、物料和水的密度、水的粘度、沉降高度、沉降時間、水溫和循環(huán)次數(shù)等參數(shù)，控制器自動得到所需沉降時間，開始進(jìn)入進(jìn)水階段，由水位傳感器檢測水位，加水到特定水位后關(guān)閉進(jìn)水閥，攪拌器攪拌后，進(jìn)入到沉降階段，控制器自行計時，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)的沉降時間后，打開排水閥，在達(dá)到預(yù)設(shè)的排水時間后關(guān)閉排水閥，待排水結(jié)束，重新開始注水，完成一次循環(huán)的分級，完成預(yù)先設(shè)置的循環(huán)分級次數(shù)后，設(shè)備自動停機(jī)并完成一個粒級的測試工作。
[0010]控制沉降高度為20Cm，即排水閥底部到傳感器中心的距離為20 cm，進(jìn)水閥設(shè)在排水閥上部，三個部件共直線，排水閥距容器底部為5 cm，留作粗粒級礦物沉積的垂直空間，攪拌器安裝在容器頂部，為保證在攪拌過程中不致將水濺到電機(jī)表面，在傳感器中心到容器頂部留出了約1cm的垂直空間，箱體本體可并列擴(kuò)展。
[0011]控制器是多線程的，亦即可以根據(jù)水析需求，同時開啟多個系列的水析單元，一個控制器最多支持6個系列，每個系列上又可接入多個單元，單元數(shù)量理論上不限，系列間的水析參數(shù)可以完全不相關(guān)，自由設(shè)定。
[0012]本發(fā)明的技術(shù)效果是:1.使傳統(tǒng)的淘洗式水析裝置的進(jìn)水、排水、攪拌均實(shí)現(xiàn)了自動運(yùn)行;2.解放了實(shí)驗(yàn)人員，提高了實(shí)驗(yàn)效率;3、可通過藍(lán)牙，利用手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，提高工作效率。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的實(shí)物圖。
[0015]在圖中，1、箱體本體2、進(jìn)水閥3、排水閥4、水位傳感器5、攪拌器6、控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1、圖2所示，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，箱體本體I的側(cè)壁上端設(shè)有進(jìn)水閥2，箱體本體的側(cè)壁離底部5cm處設(shè)有排水閥3，箱體本體I內(nèi)設(shè)有水位傳感器4，箱體本體I的頂端設(shè)有攪拌器5，攪拌器5、水位傳感器4、進(jìn)水閥2和排水閥3分別連接控制器6。其中一個控制器可以控制多個水析單元?？刂破饕軌?qū)崿F(xiàn)無線傳輸和控制功能，包括arduino控制芯片、藍(lán)牙模塊、繼電器等核心部件。因?yàn)樽詠硭詭У乃畨航咏?.1Mpa，可采用有壓電磁水閥做為進(jìn)水部件，排水部件選用無壓電磁水閥，攪拌部件選用普通電機(jī)等。
[0017]具體的實(shí)施方式如下:1、在控制單元中輸入所測物料的一些參數(shù)，如所需粒徑大小、物料和水的密度、水的粘度、沉降高度、水溫和循環(huán)次數(shù)等參數(shù)，控制單元自動計算出所需沉降時間；2、將測量物料50 g或100 g倒入水析單元，蓋上上蓋板;3、通過手機(jī)遙控啟動控制器，打開注水閥往水析單元注水，注水滿后，經(jīng)水位傳感器測定，停止給水，并開始進(jìn)行攪拌;4、攪拌停止，開始沉降，經(jīng)過控制單元計算的沉降時間后打開排水閥進(jìn)行排水;5、待排水結(jié)束，重新開始注水，完成一次循環(huán)的分級;6、完成預(yù)先設(shè)置的循環(huán)分級次數(shù)后，設(shè)備自動停機(jī)并完成一個粒級的測試工作;7、將每次循環(huán)排出水收集在一起，過濾烘干稱重，得到某粒級的顆粒重量，從而完成這一粒級的粒度測定和分級。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自動智能水析儀，它包括箱體本體、進(jìn)水閥、排水閥、水位傳感器、攪拌器和控制器，其特征在于:箱體本體的側(cè)壁上端設(shè)有進(jìn)水閥，箱體本體的側(cè)壁離底部5cm處設(shè)有排水閥，箱體本體內(nèi)設(shè)有水位傳感器，箱體本體的頂端設(shè)有攪拌器，攪拌器、水位傳感器、進(jìn)水閥和排水閥分別連接控制器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動智能水析儀，其特征在于:進(jìn)水閥采用有壓電磁水閥。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動智能水析儀，其特征在于:排水閥采用無壓電磁水閥。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動智能水析儀，其特征在于:所述控制器內(nèi)設(shè)有藍(lán)牙。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動智能水析儀，其特征在于:所述水位傳感器、進(jìn)水閥和排水閥三個部件共直線。6.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動智能水析儀的水析方法，其特征在于:所述控制器通過藍(lán)牙與手機(jī)建立數(shù)據(jù)傳輸通道，在手機(jī)上輸入粒徑大小、物料和水的密度、水的粘度、沉降高度、沉降時間、水溫和循環(huán)次數(shù)等參數(shù)，控制器自動得到所需沉降時間，開始進(jìn)入進(jìn)水階段，由水位傳感器檢測水位，加水到特定水位后關(guān)閉進(jìn)水閥，攪拌器攪拌后，進(jìn)入到沉降階段，控制器自行計時，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)的沉降時間后，打開排水閥，在達(dá)到預(yù)設(shè)的排水時間后關(guān)閉排水閥，待排水結(jié)束，重新開始注水，完成一次循環(huán)的分級，完成預(yù)先設(shè)置的循環(huán)分級次數(shù)后，設(shè)備自動停機(jī)并完成一個粒級的測試工作。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自動智能水析儀的水析方法，其特征在于:控制沉降高度為20 cm，即排水閥底部到傳感器中心的距離為20 cm，進(jìn)水閥設(shè)在排水閥上部，三個部件共直線，排水閥距容器底部為5 cm，留作粗粒級礦物沉積的垂直空間，攪拌器安裝在容器頂部，為保證在攪拌過程中不致將水濺到電機(jī)表面，在傳感器中心到容器頂部留出了約1cm的垂直空間，箱體本體可并列擴(kuò)展。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自動智能水析儀的水析方法，其特征在于:控制器是多線程的，亦即可以根據(jù)水析需求，同時開啟多個系列的水析單元，一個控制器最多支持6個系列，每個系列上又可接入多個單元，單元數(shù)量理論上不限，系列間的水析參數(shù)可以完全不相關(guān)，自由設(shè)定。
【文檔編號】G01N15/02GK106018202SQ201610387940
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月3日
【發(fā)明人】石貴明, 何水春, 吳彩斌, 周斌, 鄢發(fā)明, 周意超, 趙汝全, 趙捷明, 李獻(xiàn)帥
【申請人】江西理工大學(xué)