[发明专利]一种燃料技术指标分析系统

说明书

技术领域

本发明涉及自动化与工业仪表技术领域，具体地说，本发明涉及一种燃料技术指标分析系统，如针对煤炭、石油等可燃物质的水分、灰分、挥发分以及固定碳含量等技术指标的测试分析系统。

背景技术

燃料工业分析在火力发电等工业领域中有着极其重要的作用，它包括挥发分、水分、灰分和固定碳等分析项目。在实际的工业应用中，燃料中的水分在锅炉中不能燃烧，蒸发时会消耗大量热量，导致炉膛温度下降，煤粉着火困难；灰分含量高，会降低燃料的发热量，使锅炉燃烧不正常，事故率增加，环境污染严重，给锅炉设备造成很大磨损，缩短设备的使用寿命；挥发分的高低对燃料的着火燃烧过程有较大的影响，挥发分高的燃料易着火，燃烧稳定，但火焰温度较低，相反，挥发分低的燃料，不易点燃，燃烧不稳定，严重时还能引起熄火；固定碳可用来计算燃烧设备的效率。因此，为了使燃料易于燃烧，保证炉膛热强度，提高锅炉热效率，锅炉对其工业分析技术指标都有控制要求，因此非常有必要准确测定燃料的工业分析技术指标。

目前，煤质工业分析仪器主要采用热重分析技术，利用加热设备和电子天平实现煤的水分、灰分和挥发分的测试测量。传统燃料工业分析通常是利用烘箱、马弗炉、电子天平等工具和设备完成工业技术指标分析操作，这种工业分析方案需要由人工测试，操作较繁琐、分析时间长、灵敏度低，环境湿度干扰大，很难实现快速准确测量。

随着电子计算机技术发展，各种工业分析仪器自动控制技术获得不断改进、功能也越来越强大，自动化程度越来越高。现有技术中，自动化工业分析仪包括分析炉和在分析炉一侧或两侧设置的天平和用于自动送取样的机械臂等机构部件。在使用时，机械臂将称样天平上称好的样品通过分析炉的炉门(即进口)送入，在分析炉内完成加热干燥获得分析数据后，再将样品送回原天平，或者通过另一炉门(即出口)将样品送至另一个天平进行称样，最后将前后两次称样的数据进行计算处理得出样品测量结果。自动化工业分析仪作为一种非常实用的分析仪器，能够大幅度降低化验室实验人员的工作量和实验分析成本，提高工作效率，尤其是大幅度缩短分析周期，对连续化的冶金化工生产极为重要。然而，在大批量的煤质工业分析过程中，自动送取样机构需要不停地将多个样品平稳地从炉外移送至炉内，再从炉内移送至炉外，设计要求高，成本高昂，稳定性低，检测速度慢。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种自动化程度高、工作效率高、准确度高且成本低的燃料技术指标分析系统。

本发明提供了一种燃料技术指标分析系统，包括分析炉，安装在分析炉内的转盘，所述转盘上设置有多个坩埚孔；置于分析炉外且位于分析炉下方的电子天平；一端连接电子天平的称杆，所述称杆的穿过分析炉底部进入分析炉内部，且位于分析炉内部的一端具有托盘；用于驱动转盘转动以使不同坩埚孔移动至与所述托盘相匹配的位置的旋转电机；以及用于驱动转盘相对于所述托盘做上下运动以使坩埚孔中的坩埚与所述托盘接触或分离的步进电机。

其中，所述分析炉的底板上留有通孔，所述通孔的尺寸使得称杆和底板之间留有间隙，所述燃料技术指标分析系统还包括设置在所述电子天平与分析炉之间的防风罩。

其中，所述的燃料技术指标分析系统还包括位于所述分析炉上方的第二分析炉和在所述分析炉下方固定的送样杆，所述第二分析炉与所述分析炉之间用可开闭的隔热板隔开，所述分析炉下方设置送样杆，所述送样杆能够从所述转盘下方将所述转盘的坩埚孔中的坩埚顶起并进入所述第二分析炉。

其中，还包括控制及数据处理模块，所述控制及数据处理模块用于控制所述分析炉和所述第二分析炉的炉内温度以及获取测试数据。

其中，所述控制及数据处理模块包括MCU模块，以及与MCU模块互联的上位机模块、独立保护模块、温度控制模块、加热模块、天平模块、电机控制模块和温度采集模块。

其中，所述温度控制模块用于在温度上升速度超过阈值时，触发PID温度调节直至温度逐渐趋于稳定。

其中，所述MCU模块基于AVR芯片构建。

其中，所述上位机模块采用基于ARM9核心芯片组建的可实现触摸式操作的上位机嵌入式操作显示系统。

其中，所述MCU模块与所述天平模块之间通过基于RS485协议的通信链路实现互联。

其中，所述控制及数据处理模块还包括与MCU模块互联的无线传输模块。

与现有技术相比，本发明具有下列技术效果：

1、本发明坩埚的称量可以直接在分析炉内完成，测试环境与燃料真实的工业环境更加一致，有助于获得更准确的燃料技术指标。