[发明专利]一种自动称量系统及其取样方法

权利要求书

1.一种自动称量系统，包括取样模块、称量模块和清洗模块，其特征在于，所述取样模块包括取样杆和驱动装置，所述驱动装置用于控制取样杆的旋转和移动，所述取样杆的底部设有可拆卸的取样头，所述取样头上设有凹槽用于取样，所述称量模块用于称量取样杆所取样品的质量，所述清洗模块用于清洗取样杆。

2.根据权利要求1所述的一种自动称量系统，其特征在于，所述取样头包括连接部、取样部和引导部，所述连接部的一端通过螺纹或卡扣与取样杆连接，另一端设有取样区，所述取样区上开有所述凹槽，所述凹槽外沿设有斜坡，所述取样区下端设有锥形引导部，所述取样部的最大取样量g₁和取样区的函数关系为：

h为所述凹槽的深度，α为所述斜坡的与所述取样杆中心线的夹角，β为待测粉末样品自然堆积角，D为所述取样区的外径，n₁为待测粉末样品的密度。

3.根据权利要求1所述的一种自动称量系统，其特征在于，所述驱动装置包括机械手、连接板和电机，所述机械手用于控制所述连接板的上下左右移动，所述连接板上设有电机，所述电机上通过联轴器固定有轴承固定座，所述轴承固定座上设有轴承用于连接取样杆。

4.根据权利要求1所述的一种自动称量系统，其特征在于，所述称量模块与清洗模块均设在台面上，所述称量模块包括天平，所述天平上设有称量管，所述称量管用于收集所述取样杆上的粉末样品，所述清洗模块设有高压吹扫装置或者水清洗装置用于清洗取样杆。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种自动称量系统的取样方法，其特征在于，

(A1)通过驱动装置将取样杆旋转插入盛有粉末样品的样品瓶中，粉末样品淹没取样杆上的取样头，使得取样头上的凹槽内装满样品；

(A2)通过驱动装置旋转取样杆，以一定速度进行离心旋转，旋转一段时间后，使得取样槽表面部分样品离心后脱离取样槽，取样槽中剩余样品质量为取样样品；

(A3)通过驱动装置提升取样杆，将取样杆移到称量模块，再控制通过驱动装置带动取样杆充分高速旋转，使得取样头凹槽中的取样样品充分甩出后，取样杆停止；

(A4)通过驱动装置将取样杆移动到清洗区清洗模块，清洗后移出，供下次使用；

(A5)称量模块得出取样样品的重量。

6.根据权利要求5所述的一种自动称量系统的取样方法，其特征在于，根据高精度取样要求，构建不同密度的样品在多个取样量范围内的对各分段拟合函数。分段区的范围越小，其取样精度越高。取样精度为0.1g的范围内时，每一分段区内所对应的拟合函数和已获取的实际取样样品质量的预测误差在的绝对值在0.001％的范围内。

密度n₂的样品取样的范围为[g₂₀，g₂₁]，将其设定为N个分段区间，每个分段区间的取样量g₂₂为：

其中0≤g₂₁-g₂₀≤0.1g。