CN101221157A - 具有卧式单管燃烧管的元素分析仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有卧式单管燃烧管的元素分析仪，它包括落样机构、固定于底板上的控制机构、进样装置、高温炉及通过管路相连的过滤装置和分析池，高温炉内装设有燃烧管，燃烧管的尾端通过管路与过滤装置相连，高温炉的入口端设有与进样装置相连的送样嘴，燃烧管为单管结构，燃烧管上设有出气口、助燃口、气墙口I、气墙口II、落样口和送样口，出气口和送样口分别位于燃烧管的两侧，助燃口、气墙口I、气墙口II和落样口位于燃烧管的送样口一侧，气墙口I和气墙口II分别与气源相连，落样口的上方设有导样管，导样管位于落样机构的正下方。本发明具有结构简单紧凑、成本低廉、操作方便、自动化程度高、能提高整机稳定性和测试效率等优点。

Description

具有卧式单管燃烧管的元素分析仪
技术领域
本发明主要涉及到分析可燃物质元素含量的测量仪器领域，特指一种具有卧式单管燃烧管的元素分析仪。
背景技术
可燃物质中除含有部分矿物杂质和水以外，其余都是有机物质。煤中有机物质又主要由碳、氢、氧、氮、硫等五种元素组成，它们是煤炭科学分类的指标之一，还可以用来计算煤的发热量，估算和预测煤的低温干馏产物，是评价可燃物质量的基本依据。分析可燃物质中这主要五种元素含量的所有测量仪器就总称为元素分析仪。
元素分析仪的种类虽然很多，但大多都是根据可燃物质燃烧后产生气体中元素的不同含量来分析和测定的，因此可燃物质燃烧的充分与否直接影响到测试结果的准确性。而为了有效保证可燃物质的充分燃烧，用来盛装可燃物质的坩埚需要定期的频繁更换。如碳氢测试仪每做35个试验就需要更换一次坩埚。参见图1所示，现有的测试仪中燃烧管多为U形管，坩埚3通过手动方式放置在用于物质燃烧的燃烧管6中，更换坩埚时多用两种方式。第一种：首先需要等高温炉温度降低到接近室温，然后才能将燃烧管上方的落样机构23、上密封盖702取开，最后才能利用坩埚钳伸入燃烧管6内手动将坩埚3取出；第二种：将仪器外壳拆开，将高温炉5挪到仪器外侧，取下炉底10，拔下燃烧管6将坩埚3从燃烧管内倒出。综上所述可知，这种U形管式的燃烧管6其结构就决定了很难实现取换坩埚的自动化，必须人工操作，进而带来了一些缺陷：(1)高温炉5和燃烧管6都是由耐高温的材料制成，脆性大，价格贵，易损坏。在更换坩埚3时，若人为用力不当，很可能会损坏到燃烧管6或高温炉5，而更换高温炉5必须联系生产厂家请专业的技术人员来进行操作。因此，这不仅影响了使用单位正常化验工作的开展，还增加了仪器的维护成本。(2)每更换一次坩埚需要拆装的零部件太多，操作很繁琐，耗时较长，不人性化；同时对操作者的技能水平要求比较高。(3)由于高温炉燃烧试样时温度很高，高温状态下手动更换坩埚时很容易烫伤操作者，要是等高温炉温度降低到接近室温时，再更换坩埚又会消耗大量的等待时间，因此极大降低了仪器的测试效率，影响用户的正常使用。
发明内容
本发明要解决的问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、成本低廉、操作方便、自动化程度高、能提高整机稳定性和测试效率的具有卧式单管燃烧管的元素分析仪。
为解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为：一种具有卧式单管燃烧管的元素分析仪，其特征在于：它包括落样机构、固定于底板上的控制机构、进样装置、高温炉以及通过管路相连的过滤装置和分析池，所述高温炉内装设有燃烧管，燃烧管的尾端通过管路与过滤装置相连，高温炉的入口端设有与进样装置相连的送样嘴，所述燃烧管为单管结构，所述燃烧管上设有出气口、助燃口、气墙口I、气墙口II、落样口和送样口，所述出气口和送样口分别位于燃烧管的两侧，所述助燃口、气墙口I、气墙口II和落样口位于燃烧管的送样口一侧，气墙口I和气墙口II分别与气源相连，落样口的上方设有导样管，导样管位于落样机构的正下方。
所述高温炉的入口端设有送样嘴，出口端设有高温炉挡盖，燃烧管穿过卧式高温炉的中心，其出气口套设在高温炉挡盖内，另一端送样口则套设在送样嘴内。
与现有技术相比，本发明的优点就在于：采用单管结构，为实现送取换坩埚自动化提供了基础，为代替传统的人工操作提供了条件，有效的提高了仪器自动化水平，提升了设备的市场竞争力；在大大降低使用者劳动强度的同时，保护了操作者的人身安全，缩短了测试时间，提高了测试效率。采用了自动化技术能将传统繁琐的操作简单化，更换坩埚时无需拆装高温炉，或无需将燃烧管取出，避免了大范围的拆装，解决了因频繁的拆装高温炉和燃烧管而导致的高温炉或燃烧管的损坏，及由此而带来的其它问题，降低了仪器的维护成本；操作的简单化使更换时的效率更高，避免了因拆装零部件过多导致更换耗时长的缺点，提高了仪器的使用效率；另外，对操作人员的技能水平无过高要求，使用时简单方便。
附图说明
图1是现有技术中碳氢仪燃烧管结构示意图；
图2是本发明实施例的俯视结构示意图。
图例说明
1、控制机构    2、进样装置
3、坩埚        4、送样嘴
5、高温炉      6、燃烧管
601、出气口       602、助燃口
603、气墙口I      604、气墙口II
605、落样口       606、送样口
8、过滤装置       9、分析池
16、助燃装置      17、第四电磁阀
19、第五电磁阀    20、气墙气源I
21、第六电磁阀    22、导样管
23、落样机构      24、换埚装置
25、气墙气源II    26、底板
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图2所示，本发明的元素分析仪包括落样机构23、固定于底板26上的控制机构1、进样装置2、高温炉5以及通过管路相连的过滤装置8和分析池9，所述高温炉5内装设有燃烧管6，燃烧管6的尾端通过管路与过滤装置8相连，高温炉5的入口端设有与进样装置2相连的送样嘴4。燃烧管6为单管结构，燃烧管6沿水平方向布置，其包括出气口601、助燃口602、气墙口I603、气墙口II604、落样口605和送样口606。为配合管路***的连接，尾部出气口601端收缩为口径较小的小管，通过管路依次与过滤装置8相连。为实现坩埚的自动送样和取换其端面的送样口606为全敞开形式的大口径，其内空尺寸稍大于坩埚3的外形尺寸，从而使得坩埚3能在燃烧管6内径向的自由移动。所述助燃口602、气墙口I603、气墙口II604和落样口605位于燃烧管6的送样口606一侧。助燃口602通过第四电磁阀17与助燃装置16相连，用于提供助燃物质，保证试样的充分燃烧。气墙口I603和气墙口II604分别通过第五电磁阀19和第六电磁阀21与气墙气源I20和气墙气源II25相连；工作时气墙口I603和气墙口II604喷射出的气体在送样口606和落样口605端部形成一个帘式气墙，有效的防止外界的干扰气体进入燃烧管6内。所述落样口605上方连接的导样管22位于落样机构23的下方。本实施例中高温炉5是采用的是卧式炉体，其入口端设有送样嘴4，出口端设有高温炉挡盖503。燃烧管6穿过卧式高温炉5的中心，其出气口601套设在高温炉挡盖503内，另一端送样口606则套设在送样嘴4内，送样嘴4与进样装置2和换埚装置24相连。该进样装置2用来将装着待测煤样的坩埚3托着，经送样嘴12送入燃烧管6内进行充分燃烧，燃烧完排出的气体依次流经过滤装置8、分析池9，从而得到一组实验数据，完成测量工作。该进样装置2可以采用人工送样的机构，也可以采用自动送样的机构。控制机构1是用于控制整个仪器的运动、定位和数据采集；分析池14用于分析从燃烧管6内抽出气流中的元素含量；过滤装置8用于过滤灰尘、排除不需要的干扰元素；落样机构23用于将待测煤样送入坩埚3内，该机构可以采用人工落样机构，也可以采用自动落样机构；换埚装置24用于将待换坩埚3进行更换，该装置可以采用人工操作的方式，也可以采用自动机构实现。本实施例的工作过程为：(1)、试验开始前控制机构1发出控制指令，第四电磁阀17打开，助燃装置16工作，向燃烧管6内充气，助燃气体清洗气路通道，将上次试验残留的燃烧气体清除干净。同时第五电磁阀19、第六电磁阀21打开，气墙开启防止外界气体进入。(2)、试验开始时进样装置2将装着待测煤样的坩埚3，停留在落样口604的下方。落样机构23工作，试样从落样机构23内滑出，在重力的作用下沿导样管22经过落样口604掉落在坩埚3内。进样机构2再次工作将已装好试样的坩埚3送入燃烧管6内进行燃烧。燃烧完毕后进样机构2将坩埚3从燃烧管6内拖出，不需要换埚时坩埚3拖出后停留在落样口604的下方等待下一次落样；当需要换埚时，坩埚3直接拖到送样嘴4的换埚位置上，换埚装置24工作换上一个备用的新坩埚，准备下一批次的实验。由此可见采用该方式的燃烧管换埚简单易操作，大大降低了操作的繁琐度和难度，且仪器自动化程度高，工作效率高。
以上仅为众多元素分析仪燃烧管中的具体实施例，与之同原理的实施例还有很多，此处不一一罗列。

Claims (2)

1.一种具有卧式单管燃烧管的元素分析仪，其特征在于：它包括落样机构(23)、固定于底板(26)上的控制机构(1)、进样装置(2)、高温炉(5)以及通过管路相连的过滤装置(8)和分析池(9)，所述高温炉(5)内装设有燃烧管(6)，燃烧管(6)的尾端通过管路与过滤装置(8)相连，高温炉(5)的入口端设有与进样装置(2)相连的送样嘴(4)，所述燃烧管(6)为单管结构，燃烧管(6)上设有出气口(601)、助燃口(602)、气墙口I(603)、气墙口II(604)、落样口(605)和送样口(606)，所述出气口(601)和送样口(606)分别位于燃烧管(6)的两侧，所述助燃口(602)、气墙口I(603)、气墙口II(604)和落样口(605)位于燃烧管(6)的送样口(606)一侧，气墙口I(603)和气墙口II(604)分别与气源相连，落样口(605)的上方设有导样管(22)，导样管(22)位于落样机构(23)的正下方。
2.根据权利要求1所述的具有卧式单管状燃烧管的元素分析仪，其特征在于：所述高温炉(5)的入口端设有送样嘴(4)，出口端设有高温炉挡盖(503)，燃烧管(6)穿过卧式高温炉(5)的中心，其出气口(601)套设在高温炉挡盖(503)内，另一端送样口(606)则套设在送样嘴(4)内。
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