[发明专利]一种无人分析实验室系统及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于工业分析领域，涉及可用于钢铁行业微量元素分析的装置，尤其是自动化光谱仪实验室系统。

背景技术

现有技术中，国外钢铁企业开始采用全自动化分析设备作为冶炼过程品质管理和控制的主要手段，国内钢铁企业自90年代开始了逐步引进自动光谱仪系统，但是都普遍存在着冷却时间长、分析速度慢、试样冷却裂纹发生几率高、系统无故障运行的可靠性低等缺陷。随着冶炼工艺的不断发展和冶炼节奏的不断加快，国内外钢铁企业对冶炼质量控制也提出了越来越高的要求，但是现有的分析设备却越来越难以满足这样的要求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种新型的无人分析实验室系统，其冷却时间短、分析速度时间快、可靠性高。

为了达到上述目的，本发明解决的方案是：一种无人分析实验室系统，包括：代码输入系统、安全装置、试样冷却系统、加工系统、试样传输系统、缺陷检测系统、光谱分析仪、试样代码印刷系统、实验室中心计算机、辅助系统，相互之间有通信连接，所述光谱分析仪有两台，设置为可并行工作或一台工作另一台备用的结构。

进一步，所述试样冷却系统，包括支架、放样台、探头、控制部件，还包括与放样台相邻设置的气冷管路结构和水冷管路结构，其与控制部件连接，各自具有开口与放样台上放置试样的位置相对。

所述代码输入终端安装在风动送样发送站输入窗口一侧，操作人员输入试样代码，代码经RS232接口传入中心计算机。中心计算机根据试样代码区分出试样种类并指示磨样机采用何种加工程序加工试样，同时也将代码传输给光谱仪分析计算机，中心计算机还将监控整个试样运行过程及设备状态；所述安全装置由安全护栏包围，例如采用1800毫米高的透明安全护栏包围，人员进出只能经过安全门，安全门一经打开系统自动进入停机状态，只有在人员离开并复位紧急停止按钮才可以恢复自动；所述试样冷却与加工系统包括一个冷却装置和一台试样加工设备，试样冷却装置采用空冷与水冷相结合的冷却方式，试样加工设备是一台铣削式试样表面铣削设备PAL-MIL，其具有两个铣刀系统，一用一备，加工时间小于半分钟，平常无须更换耗材；所述试样传输系统是由机械手主机(含操作单元、控制单元、软件)、机械手基座、标样托盘系统(15个标样位置)组成；所述缺陷检测系统由数码图形识别系统和图象处理软件系统及计算机组成，数码图形识别系统用于改善经过磨样机加工的待检查试样表面光照度，图象处理系统及计算机用于处理所拍摄的试样表面图象，发现缺陷位置并进一步计算其光谱分析的最佳位置；所述光谱分析仪由光谱仪、光谱仪计算机及标准化试样组成，光谱仪用于处理光强检测结果，同时具备自动校正和检查控样分析偏差的功能，标准化试样用于校准仪器偏差；所述试样代码印刷系统采用标签粘贴印刷；所述实验室中心计算机负责将不同的系统连接成一个系统，主要包括辅助设备PLC、试样加工设备PLC、机械手PLC等。负责接收光谱仪分析数据，将分析结果存放在中心计算机的数据库中。同时将数据传输给指定过程计算机。数据管理程序可以提供数据备份、检索、打印日常报表等功能；所述辅助系统包括辅助插座，线缆槽、试样辅助水冷系统、内部压缩空气管道及阀门、内部氩气管道、阀门、氩气净化装置、计算机操作桌及其他附件、试样归档盒(若干组)、稳压电源装置，例如30KW稳压电源。上述设备中光谱仪、各型计算机、PLC均可以通过设备控制系统远程进接口进行远程诊断。

采用两台直读光谱仪同时工作，充分提高了系统的工作稳定性，保障了系统无故障运行的可靠性，使整个系统功效最大化。冷却装置采用了空冷与水冷相结合的冷却方式，根据试样温度的不同自动选择试样冷却方式，大大降低了试样内部缺陷发生的几率，为目前同行业中冷却速度最快的冷却装置。分析速度时间为进实验室开始至分析结束为一分三十秒钟(不包括试样冷却时间)，比以往提高70-100％，采用了机械手主机(含操作单元、控制单元、软件)，系统运行自动按照任务要求进行智能优化机器人运行路径，可以有效节省系统运行时间。

由于采用了上述方案，本发明具有以下优点：实现了最优化的设计，在同样条件下成为冷却时间最短、分析速度时间最快、光谱仪最先进、数据最稳定、设备维护保养间隔最长、系统无故障运行的可靠性最高的自动化光谱仪实验室系统。

附图说明

图1是本发明无人分析实验室的平面布局示意图；

图2是本发明的一种实施例的冷却装置的正面示意图；

图3是图2所示的冷却装置的侧面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。