CN109470592B - 在线水分检测系统及其检测方法 - Google Patents

Abstract

一种绝对法在线水分检测系统，它包括箱体、位于箱体内部一侧的分析及排料装置和位于箱体内部另一侧的运转烘干装置，其中分析及排料装置具有抓手且抓手在水平方向上沿着中心轴可旋转，并且还具有至少两个工位：授料位和称重及排料位；运转烘干装置具有转盘，设置在转盘上的四个腔室，位于四个腔室上部的顶盖，及设置在顶盖上的微波发生器，并且还具有四个工位：第一工位、第二工位、第三工位及第四工位，运转烘干装置还在四个腔室对应的转盘边缘的上部设有开口，在第二工位、第三工位及第四工位对应的转盘边缘的上部分别设有固定封闭挡板。采用本发明能够在很短的时间内检测出混合物料的真实含水量，实现混合物料水分的实时在线检测。

Description

在线水分检测系统及其检测方法

技术领域

本发明涉及物料的水分检测装置及方法，具体涉及一种混合物料的绝对法在线水分检测系统(或检测仪)及其检测方法，属于冶金烧结、球团行业原料制备领域。

背景技术

在冶金烧结、球团领域，一般在混合制料过程中需要一定水分，用以提供必要的粘结性和附着力用于物料球团的形成。这些水分包括矿料本身含有的一部分水分，且在混合加工过程中也会有水分的加入，使各种原料均匀混合，方便物料的成球和制粒，利于后续工序中能更充分的反应。水量过低，原料的粘结性降低，会影响原料的成球和成粒性质。但是烧结原料水分过高，如精矿粉容易成团粘矿槽，影响配料的准确性，影响混合料的均匀性，烧结机尾断面产生花脸影响烧结矿产的质量，水量过高时还会使烧结球团工艺的能耗提高。为降低能耗以及使造球工艺更接近最佳含水量，矿物原料的水分检测十分必要。

传统的烧结混合料检测采用烘干法，离线检测，但分析时间长，无法实时反映水分的情况，缺乏指导工艺生产的意义。现有水分检测多采用中子法、红外线法或微波法，这些方法虽然解决了分析时间长的问题，能反映当前数据，但中子法具有电离辐射性,在生产现场应用较少；红外线法物料的外观颜色、化学成分等发生变化时,检测数据就会出现较大偏差。为此,在使用前需要针对每种物料进行水分检测参数的标定。对于在一条皮带上输送的物料不确定的情况,就很难实现不同物料的自动测水,而需要人工根据皮带上物料的变化情况调整水分仪的检测参数,当料种频繁变化时,则难以实现水分的在线检测；微波法也不能准确地检测出物质芯部的水分含量。

以上这些方法检测设备和理论方案复杂，有时需要专业人员才能解决。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种理论原理简单、可实时在线检测的水分检测系统及其检测方法。

根据本发明提供的第一种实施方案，提供一种绝对法在线水分检测系统(或称作在线水分检测仪)：

一种绝对法在线水分检测系统(或检测仪)，它包括箱体、位于箱体内部一侧(例如左侧)的分析及排料装置和位于箱体内部另一侧(例如右侧)的运转烘干装置。其中分析及排料装置具有抓手且抓手在水平方向上沿着中心轴可旋转(例如沿着旋转机构旋转)，并且还具有至少两个工位：授料位和称重及排料位。运转烘干装置具有转盘，设置在转盘上的四个腔室，位于四个腔室上部的顶盖，及设置在顶盖上的多个微波发生器，并且还具有四个工位：靠近分析及排料装置的第一工位，由此按逆时针方向，依次设置的第二工位、第三工位及第四工位。运转烘干装置还在四个腔室对应的靠近转盘边缘的腔室上部设有开口。在第二工位、第三工位及第四工位对应的转盘边缘的上部分别设有固定封闭挡板。其中四个腔室在四个工位的位置之间循环切换。

优选，在转盘的外周边缘设置(或竖立)四个侧部壁板，相邻侧部壁板之间留有侧壁开口，共四个侧壁开口。这四个侧壁开口在转筒的外周上等角度或等间距分布，与侧壁开口的位置相对应，在转盘上设置四个腔室，腔室由(弧形)隔板合围而成，腔室的(弧形)隔板的远端在侧壁开口的两侧连接于侧部壁板上。转盘具有四个工位(由此按逆时针方向)：第一工位、第二工位、第三工位和第四工位。其中在第二工位、第三工位和第四工位对应的位置并且与回转筒停留在这些工位时的侧壁开口相对应，相应分别设有固定封闭挡板，四个腔室在四个工位的位置之间循环切换。

在本发明中，分析及排料装置配有一个位于授料位的上方并且被安装在箱体顶部(或顶部盖板上)的进料漏斗。

在本发明中，分析及排料装置包括盛样容器、测量平台、第一称重装置、抓手、抓手驱动器、旋转机构、真空管、真空泵及排料管。其中测量平台位于授料位和称重及排料位的下方。盛样容器由测量平台所支撑。第一称重装置位于测量平台下部且第一称重装置位于称重及排料位的下方。抓手驱动器安装在旋转机构上部。抓手安装在抓手驱动器运动轴的伸出前端。真空管的前端口位于称重及排料位的上方，真空管的后端口与真空泵连接，真空泵的另一端与排料管连接。优选，真空管设置在箱体的顶部(或顶部盖板上)且它的前端口位于称重及排料位的上方，真空管位于箱体外的后端口与真空泵连接。

优选的是，测量平台、第一称重装置和旋转机构分别直接或间接地固定在箱体内的底部。

在本发明中，运转烘干装置包括转盘，驱动转盘旋转的电机，设置在转盘上的四个腔室，位于四个腔室上的顶盖，以及设置在顶盖上的多个微波发生器。其中电机设置在转盘的底部，多个微波发生器分别设置在第二工位、第三工位和第四工位上方的顶盖上且穿过箱体的顶部(或顶部盖板)。

优选的是，在转盘边缘的上部还设有侧部壁板。在四个腔室对应的侧部壁板处设有四个开口。在第二工位、第三工位及第四工位对应的转盘边缘的上部分别设有固定封闭挡板。固定封闭挡板与顶盖连接。

优选，电机直接或间接地固定在箱体内的底部。

优选的是，所述运转烘干装置还包括设置在第三工位下方且位于转盘下部的第二称重装置。

优选的是，第二称重装置直接或间接地固定在箱体内的底部。

优选的是，所述分析及排料装置的抓手可将其前半部分缩回或伸出。也就是说，抓手到达不同的工位时可伸出或缩回该抓手的前半部分。优选，通过提升抓手可抓紧盛样容器，通过下降抓手可松开盛样容器。

优选的是，所述运转烘干装置的四个腔室或四个工位以转盘的轴心为角度的顶点，彼此之间具有相等的夹角90°。

上述绝对法在线水分检测系统在操作过程中，可通过人工取样，从进料漏斗输入样品。

优选，使用取样系统从进料漏斗自动输入样品。因此，优选，上述检测系统还包括取样装置或取样系统，取样系统设置在箱体的上部且位于分析及排料装置的上方，取样系统通过进料漏斗为分析及排料装置输送样品。更具体地说，取样系统通过进料漏斗为分析及排料装置的处于授料位的盛样容器输送样品。

优选的是，取样系统包括进料板、进料板驱动器及取料挡板。进料板驱动器设置在箱体上方。进料板安装在进料板驱动器运动轴的伸出前端。取料挡板安装在箱体上方并且位于进料板的回收位置(或回收末端位置)的上方。优选，进料漏斗安装(例如镶嵌)在箱体的顶部盖板上且位于进料板的回收位置(或回收末端位置)的下方。

在转盘的边缘设置四个侧部壁板，相邻侧部壁板之间留有壁板开口，共四个壁板开口。这四个壁板开口在转盘的外周上等角度或等间距分布。与壁板开口的位置相对应，在转盘上设置四个腔室。四个腔室中的每一个腔室是由转盘上设置的(弧形)隔板合围而成并且(弧形)隔板的远端在壁板开口的两侧连接于转盘侧部壁板上。因此，相应地，腔室的远侧同样具有腔室开口。即，壁板开口也是腔室的开口。这里所述的远端或远侧是指远离回转盘的中心轴(即旋转轴心)的外侧。已装料(或样品)的盛样容器(例如利用机械抓手)经由壁板开口或腔室开口送入第一工位。四个工位的操作结束后，卸料的盛样容器(例如利用机械抓手)经由壁板开口或腔室开口从第一工位取出。

一般，固定封闭挡板被固定在顶部盖板的下表面。封闭挡板用于封闭壁板开口或腔室开口。也就是说，封闭挡板与(弧顶)隔板合围成一个独立的腔室。因此，固定封闭挡板也称作固定式封闭挡板。更具体地说，当由(弧形)隔板合围而成的具有开口的腔室随回转盘旋转至相应的工位(即第二、第三或第四工位)时，开口被封闭挡板所封闭，此时，由隔板、腔室底部(属于转盘的一部分)、盖板和封闭挡板合围成封闭的腔室。当然，盖板的下表面与隔板的顶部之间有缝隙，以便允许转盘自由旋转。

根据本发明提供的第二种实施方案，提供一种绝对法在线水分检测方法：

一种绝对法在线水分检测方法或使用上述绝对法在线水分检测系统(或检测仪)进行水分检测的方法，该方法包括以下步骤：

1)位于称重与排料位下方的第一称重装置称量排料后的盛样容器的重量(W₀)；

2)抓手通过提升抓紧盛样容器，将盛样容器从称重及排料位旋转至授料位，抓手通过下降松开盛样容器，将盛样容器置于测量平台上，进料板从皮带输送机的皮带落料处接料后由进料板驱动器运动轴带动往回收，取料挡板将进料板的物料刮落，样品物料随进料漏斗流入盛样容器内，或人工取样将样品物料从进料漏斗输入盛样容器内；

3)抓手抓紧盛样容器将盛样容器从授料位旋转至称重及排料位，抓手松开盛样容器，第一称重装置称量已装料的盛样容器的重量(W₁)；

4)称量完后，抓手将盛样容器从称重及排料位旋转至第一工位，盛样容器在转盘的承载和带动下依次经过第二工位、第三工位和第四工位进行微波干燥，干燥结束后，盛样容器旋转回第一工位；

5)抓手将盛样容器从第一工位旋转至称重及排料位，第一称重装置称量干燥后盛样容器的重量(W₂)；

6)根据公式(W₁-W₂)/(W₁-W₀)计算出所抓取样品物料的含水量(％)；

7)开启真空泵，将盛样容器内的干燥物料通过排料管排出(例如排出至皮带上)。

优选的是，步骤4)中，当盛样容器在第三工位干燥的同时，第二称重装置对盛样容器进行称重，若重量在2～10秒、优选3～5秒内未有0.05g、优选0.02g的变化，则认为样品物料已经干燥完全。

优选的是，上述步骤1-7重复多次(例如3-7次)，通过多次含水量数据计算平均值，从而检测得出物料的真实含水量。

根据本发明提供的第三种实施方案，提供一种绝对法在线水分检测系统或检测仪：

一种绝对法在线水分检测系统或检测仪，它包括箱体、位于箱体内部一侧(例如左侧)的分析及排料装置、位于箱体内部另一侧(例如右侧)的运转烘干装置和位于分析及排料装置上方的取样系统。其中分析及排料装置具有抓手且抓手在水平方向上沿着中心轴可旋转(例如沿着旋转机构旋转)，并且还具有至少两个工位：授料位和称重及排料位。运转烘干装置具有转盘，设置在转盘上的四个腔室，位于四个腔室上部的顶盖，及设置在顶盖上的多个微波发生器，并且还具有四个工位：靠近分析及排料装置的第一工位，由此按逆时针方向，依次设置的第二工位、第三工位及第四工位。运转烘干装置还在四个腔室对应的转盘边缘的上部设有开口。在第二工位、第三工位及第四工位对应的转盘边缘的上部分别设有固定封闭挡板。其中四个腔室在四个工位的位置之间循环切换。

在本发明中，分析及排料装置配有一个位于授料位的上方并且被安装在箱体顶部(或顶部盖板上)的进料漏斗。取样系统通过进料漏斗与分析及排料装置连通。

在本发明中，分析及排料装置包括盛样容器、测量平台、第一称重装置、抓手、抓手驱动器、旋转机构、真空管、真空泵及排料管。其中测量平台位于授料位和称重及排料位的下方。盛样容器由测量平台所支撑。第一称重装置位于测量平台下部且第一称重装置位于称重及排料位的下方。抓手驱动器安装在旋转机构上部。抓手安装在抓手驱动器运动轴的伸出前端。真空管的前端口位于称重及排料位的上方，真空管的后端口与真空泵连接，真空泵的另一端与排料管连接。优选，真空管设置在箱体的顶部(或顶部盖板上)且它的前端口位于称重及排料位的上方，真空管位于箱体外的后端口与真空泵连接。

优选的是，测量平台、第一称重装置和旋转机构分别直接或间接地固定在箱体内的底部。

在本发明中，运转烘干装置包括转盘，驱动转盘旋转的电机，设置在转盘上的四个腔室，位于四个腔室上的顶盖，以及设置在顶盖上的多个微波发生器。其中电机设置在转盘的底部，多个微波发生器分别设置在第二工位、第三工位和第四工位上方的顶盖上且穿过箱体的顶部(或顶部盖板)。

优选的是，在转盘边缘的上部还设有侧部壁板。在四个腔室对应的侧部壁板处设有四个开口。在第二工位、第三工位及第四工位对应的转盘边缘的上部分别设有固定封闭挡板。固定封闭挡板与顶盖连接。

优选，电机直接或间接地固定在箱体内的底部。

优选的是，所述运转烘干装置还包括设置在第三工位下方且位于转盘下部的第二称重装置。

优选的是，第二称重装置直接或间接地固定在箱体内的底部。

优选的是，所述分析及排料装置的抓手可将其前半部分缩回或伸出。也就是说，抓手到达不同的工位时可伸出或缩回该抓手的前半部分。优选，通过提升抓手可抓紧盛样容器，通过下降抓手可松开盛样容器。

优选的是，所述运转烘干装置的四个腔室或四个工位以转盘的轴心为角度的顶点，彼此之间具有相等的夹角90°。

上述绝对法在线水分检测系统在操作过程中，可通过人工取样，从进料漏斗输入样品。

优选，使用取样系统从进料漏斗自动输入样品。取样系统设置在箱体的上部且位于分析及排料装置的上方，取样系统通过进料漏斗为分析及排料装置输送样品。更具体地说，取样系统通过进料漏斗为分析及排料装置的处于授料位的盛样容器输送样品。

一般，取样系统包括进料板、进料板驱动器及取料挡板。进料板驱动器设置在箱体上方。进料板安装在进料板驱动器运动轴的伸出前端。取料挡板安装在箱体上方并且位于进料板的回收位置(或回收末端位置)的上方。优选，进料漏斗安装(例如镶嵌)在箱体的顶部盖板上且位于进料板的回收位置(或回收末端位置)的下方。

在本发明中，运转烘干装置具有四个工位：第一工位、第二工位、第三工位及第四工位。同时，运转烘干装置的转盘上还通过(弧形)隔板分隔成四个腔室。所述四个腔室在四个工位的位置之间循环切换，是指四个工位的位置是固定不变的，四个工位以转盘轴心为角度的顶点，彼此之间具有相等的夹角90°，而四个腔室的位置是随着转盘的转动而变化的，但四个腔室以转盘轴心为角度的顶点，彼此之间的夹角也是90°，因此，在腔室随着转盘转动的过程中，某一腔室则不断与各个工位的位置匹配(或重合)，其他三个腔室也是如此。

此外，运转烘干装置在转盘边缘的上部还设有侧部壁板，在四个腔室对应的侧部壁板处设有四个开口。而第二工位、第三工位及第四工位的顶部分别设有微波发生器，即，第二工位、第三工位及第四工位为微波干燥位。因此，在第二工位、第三工位及第四工位对应的转盘边缘的上部设有固定封闭挡板。由于第一工位是盛样容器进出运转烘干装置的进出工位，所以第一工位处没有设置固定封闭挡板。固定封闭挡板与上部顶盖连接，即固定封闭挡板与顶盖一起不随着转盘的转动而转动，从而固定封闭挡板的设置起到了密封的作用，使得这三个微波干燥工位处于封闭的工作环境，阻挡微波向外辐射，同时减少能量损耗。

在本发明中，旋转机构带动抓手旋转，抓手沿旋转机构的轴心做周向运动。同时，抓手在抓手驱动器运动轴的带动下，抓手沿抓手驱动器运动轴的轴向做伸缩运动。另外，通过提升抓手可抓紧盛样容器，通过下降抓手可松开盛样容器。由此，抓手能够精准实现对盛样容器的抓紧和松开。

在本发明中，第一称重装置与第二称重装置为电子传感器或电子天平。第一称重装置与第二称重装置能够执行装置上下移动。即，第一称重装置与第二称重装置需要执行机构来实现称重托盘的上下移动或升降。另外，作为替代方案，这些称重装置的下部安装有顶升装置。即，通过顶升装置将第一称重装置顶升，从而让盛样容器被第一称重装置支撑(即盛样容器被顶升装置支撑而暂时离开测量平台)以便进行称重，称重之后，顶升装置下降，盛样容器再次被放置在测量平台上(即被测量平台支撑)；或，通过顶升装置将第二称重装置顶升，从而让盛样容器被第二称重装置支撑(即盛样容器被顶升装置支撑而暂时离开转盘)以便进行称重，称重之后，顶升装置下降，盛样容器再次被放置在转盘上(即被转盘支撑)。对于顶升装置，没有特别的限制，一般可以使用丝杆升降装置或液压升降装置。

一般，运转烘干装置的转盘下部除了驱动电机与第二称重装置的设置，还设有支撑台，支撑台固定在箱体内的底部，用于支撑转盘处于水平状态。

在本申请中，对于盛样容器没有特别的要求。优选，盛样容器(如盛样匣砵)由陶瓷或玻璃(例如石英玻璃)制造。一般为敞口的。优选为碗形或杯形或钵形。

优选，在绝对法在线水分检测系统或检测仪的箱体底部装有至少4个脚轮或滚轮，便于移动或搬运。

在本申请中，转盘的直径为0.5m-2.5m，优选0.7m-1.8m，更优选0.8m-1.5m。转盘侧部壁板的高度是12cm-120cm，优选14cm-90cm，优选15cm-70cm。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：

1、传统的烘干法测定混合物料的水分，检测分析的时间过长，无法实时反映水分的情况，不能及时起到指导生产的作用；现有的中子法具有电离辐射性，在生产现场应用较少；而红外线法的准确性低，测量精度不够；由于微波加热干燥具有快速性、选择性、均匀性、无惰性等特点，能够在很短的时间内将混合物料干燥完全，因此采用本发明的绝对法在线水分检测系统或检测仪能够在很短的时间内检测出混合物料的真实含水量，即使物料种类频繁变化时，也能实现实时、在线检测；

2、本发明的绝对法在线水分检测系统或检测仪的尺寸较小，便于运输及安装，维修无需大型搬运设备。

3、驱动功率小，能源消耗低。

本发明绝对法在线水分检测系统在检测出混合物料的真实含水量后，即可得出混合物料的混匀度，因此本发明检测系统可结合冶金行业球团工艺原料处理的立式强力混合机，实现球团原料混匀系统的智能化，使得混匀系统处于最佳参数下运行，是行业技术的重大突破；同时可显著降低原料处理工序的能耗与物耗，提高球团矿质量，降低生产成本，对行业的技术进步具有重要意义。

附图说明

图1为本发明绝对法在线水分检测系统(或检测仪)的透视图一；

图2为本发明绝对法在线水分检测系统(或检测仪)的透视图二；

图3为本发明运转烘干装置的内部结构图。

附图标记：1：箱体；2：分析及排料装置；201：盛样容器；202：测量平台；203：第一称重装置；204：抓手；205：抓手驱动器；206：旋转机构；207：真空管；208：真空泵；209：排料管；3：运转烘干装置；301：转盘；302：电机；303：顶盖；304：微波发生器；305：转盘侧部壁板；305a：腔室(弧形)隔板；306：固定封闭挡板；307：第二称重装置；4：进料漏斗；5：取样系统；501：进料板；502：进料板驱动器；503：取料挡板；

a：授料位；b：称重及排料位；c：第一工位；d：第二工位；e：第三工位；f：第四工位。

具体实施方式

根据本发明提供的第一种实施方案，提供一种绝对法在线水分检测系统(或称作在线水分检测仪)：

一种绝对法在线水分检测系统，它包括箱体1、位于箱体1内部一侧(例如左侧)的分析及排料装置2和位于箱体1内部另一侧(例如右侧)的运转烘干装置3。其中分析及排料装置2具有抓手204且抓手204在水平方向上沿着中心轴可旋转(例如沿着旋转机构206旋转)，并且还具有至少两个工位：授料位a和称重及排料位b。运转烘干装置3具有转盘301，设置在转盘301上的四个腔室，位于四个腔室上部的顶盖303，及设置在顶盖303上的多个微波发生器304，并且还具有四个工位：靠近分析及排料装置2的第一工位c，由此按逆时针方向，依次设置的第二工位d、第三工位e及第四工位f。运转烘干装置还在四个腔室对应的转盘301边缘的上部设有开口。在第二工位d、第三工位e及第四工位f对应的转盘301边缘的上部分别设有固定封闭挡板306。其中四个腔室在四个工位的位置之间循环切换。

在本发明中，分析及排料装置2配有一个位于授料位a的上方并且被安装在箱体1顶部(或顶部盖板上)的进料漏斗4。

在本发明中，分析及排料装置2包括盛样容器201、测量平台202、第一称重装置203、抓手204、抓手驱动器205、旋转机构206、真空管207、真空泵208及排料管209。其中测量平台202位于授料位a和称重及排料位b的下方。盛样容器201由测量平台202所支撑。第一称重装置203位于测量平台202下部且第一称重装置203位于称重及排料位b的下方。抓手驱动器205安装在旋转机构206上部。抓手204安装在抓手驱动器205运动轴的伸出前端。真空管207的前端口位于称重及排料位b的上方，真空管207的后端口与真空泵208连接，真空泵208的另一端与排料管209连接。优选，真空管207设置在箱体1的顶部(或顶部盖板上)且它的前端口位于称重及排料位b的上方，真空管207位于箱体1外的后端口与真空泵208连接。

优选的是，测量平台202、第一称重装置203和旋转机构206分别直接或间接地固定在箱体1内的底部。

在本发明中，运转烘干装置3包括转盘301，驱动转盘旋转的电机302，设置在转盘301上的四个腔室，位于四个腔室上的顶盖303，以及设置在顶盖303上的多个微波发生器304。其中电机302设置在转盘301的底部，多个微波发生器304分别设置在第二工位d、第三工位e和第四工位f上方的顶盖303上且穿过箱体1的顶部(或顶部盖板)。

优选的是，在转盘301边缘的上部还设有侧部壁板305。在四个腔室对应的侧部壁板305处设有四个开口。在第二工位d、第三工位e及第四工位f对应的转盘301边缘的上部分别设有固定封闭挡板306。固定封闭挡板306与顶盖303连接。

优选，电机302直接或间接地固定在箱体1内的底部。

优选的是，所述运转烘干装置3还包括设置在第三工位e下方且位于转盘301下部的第二称重装置307。

优选的是，第二称重装置307直接或间接地固定在箱体1内的底部。

优选的是，所述分析及排料装置2的抓手204可将其前半部分缩回或伸出。也就是说，抓手到达不同的工位时可伸出或缩回该抓手的前半部分。优选，通过提升抓手204可抓紧盛样容器201，通过下降抓手204可松开盛样容器201。

优选的是，所述运转烘干装置3的四个腔室或四个工位以转盘301的轴心为角度的顶点，彼此之间具有相等的夹角90°。

上述绝对法在线水分检测系统在操作过程中，可通过人工取样，从进料漏斗4输入样品。

优选，使用取样系统5从进料漏斗4自动输入样品。因此，优选，上述检测系统还包括取样系统5(或取样装置5)，取样系统5设置在箱体1的上部且位于分析及排料装置2的上方，取样系统5通过进料漏斗4为分析及排料装置2输送样品。更具体地说，取样系统5通过进料漏斗4为分析及排料装置2的处于授料位a的盛样容器201输送样品。

优选的是，取样系统5包括进料板501、进料板驱动器502及取料挡板503。进料板驱动器502设置在箱体1上方。进料板501安装在进料板驱动器502运动轴的伸出前端。取料挡板503安装在箱体1上方并且位于进料板501的回收位置(或回收末端位置)的上方。优选，进料漏斗4安装(例如镶嵌)在箱体1的顶部盖板上且位于进料板501的回收位置(或回收末端位置)的下方。

在转盘301的边缘设置四个侧部壁板305，相邻侧部壁板305之间留有壁板开口，共四个壁板开口。这四个壁板开口在转盘301的外周上等角度或等间距分布。与壁板开口的位置相对应，在转盘上设置四个腔室。四个腔室中的每一个腔室是由转盘上设置的(弧形)隔板305a合围而成并且(弧形)隔板305a的远端在壁板开口的两侧连接于转盘侧部壁板305上。因此，相应地，腔室的远侧同样具有腔室开口。即，壁板开口也是腔室的开口。这里所述的远端或远侧是指远离回转盘的中心轴(即旋转轴心)的外侧。已装料(或样品)的盛样容器201(例如利用机械抓手)经由壁板开口或腔室开口送入第一工位c。四个工位的操作结束后，卸料的盛样容器201(例如利用机械抓手)经由壁板开口或腔室开口从第一工位c取出。

一般，固定封闭挡板306被固定在顶部盖板303的下表面。封闭挡板306用于封闭壁板开口或腔室开口。也就是说，封闭挡板306与(弧顶)隔板305a合围成一个独立的腔室。因此，固定封闭挡板306也称作固定式封闭挡板。更具体地说，当由(弧形)隔板305a合围而成的具有开口的腔室随回转盘301旋转至相应的工位(即第二、第三或第四工位)时，开口被封闭挡板306所封闭，此时，由隔板305a、腔室底部(属于转盘的一部分)、盖板303和封闭挡板306合围成封闭的腔室。当然，盖板303的下表面与隔板305a的顶部之间有缝隙，以便允许转盘301自由旋转。

每一个腔室的底部开设有通孔。通孔上方用于放置盛样容器201。

根据本发明提供的第二种实施方案，提供一种绝对法在线水分检测方法：

一种绝对法在线水分检测方法或使用上述绝对法在线水分检测系统(或检测仪)进行水分检测的方法，该方法包括以下步骤：

1)位于称重与排料位b下方的第一称重装置203称量排料后的盛样容器201的重量(W₀)；

2)抓手204通过提升抓紧盛样容器201，将盛样容器201从称重及排料位b旋转至授料位a，抓手204通过下降松开盛样容器201，将盛样容器201置于测量平台202上，进料板501从皮带输送机的皮带落料处接料后由进料板驱动器502运动轴带动往回收，取料挡板503将进料板501的物料刮落，样品物料随进料漏斗4流入盛样容器201内，或人工取样将样品物料从进料漏斗4输入盛样容器201内；

3)抓手204抓紧盛样容器201将盛样容器201从授料位a旋转至称重及排料位b，抓手204松开盛样容器201，第一称重装置203称量已装料的盛样容器201的重量(W₁)；

4)称量完后，抓手204将盛样容器201从称重及排料位b旋转至第一工位c，盛样容器201在转盘301的承载和带动下依次经过第二工位d、第三工位e和第四工位f进行微波干燥，干燥结束后，盛样容器201旋转回第一工位c；

5)抓手204将盛样容器201从第一工位c旋转至称重及排料位b，第一称重装置203称量干燥后盛样容器201的重量(W₂)；

6)根据公式(W₁-W₂)/(W₁-W₀)计算出所抓取样品物料的含水量(％)；

7)开启真空泵208，将盛样容器201内的干燥物料通过排料管209排出(例如排出至皮带上)。

优选的是，步骤4)中，当盛样容器201在第三工位e干燥的同时，第二称重装置307对盛样容器201进行称重，若重量在2～10秒、优选3～5秒内未有0.05g、优选0.02g的变化，则认为样品物料已经干燥完全。

优选的是，上述步骤1-7重复多次(例如3-7次)，通过多次含水量数据计算平均值，从而检测得出物料的真实含水量。

根据本发明提供的第三种实施方案，提供一种绝对法在线水分检测系统(或检测仪)：

一种绝对法在线水分检测系统(或检测仪)，它包括箱体1、位于箱体1内部一侧(例如左侧)的分析及排料装置2、位于箱体1内部另一侧(例如右侧)的运转烘干装置3和位于分析及排料装置2上方的取样系统5。其中分析及排料装置2具有抓手204且抓手204在水平方向上沿着中心轴可旋转(例如沿着旋转机构206旋转)，并且还具有至少两个工位：授料位a和称重及排料位b。运转烘干装置3具有转盘301，设置在转盘301上的四个腔室，位于四个腔室上部的顶盖303，及设置在顶盖303上的多个微波发生器304，并且还具有四个工位：靠近分析及排料装置2的第一工位c，由此按逆时针方向，依次设置的第二工位d、第三工位e及第四工位f。运转烘干装置还在四个腔室对应的转盘301边缘的上部设有开口。在第二工位d、第三工位e及第四工位f对应的转盘301边缘的上部分别设有固定封闭挡板306。其中四个腔室在四个工位的位置之间循环切换。

在本发明中，分析及排料装置2配有一个位于授料位a的上方并且被安装在箱体1顶部(或顶部盖板上)的进料漏斗4。取样系统5通过进料漏斗4与分析及排料装置2连通。

在本发明中，分析及排料装置2包括盛样容器201、测量平台202、第一称重装置203、抓手204、抓手驱动器205、旋转机构206、真空管207、真空泵208及排料管209。其中测量平台202位于授料位a和称重及排料位b的下方。盛样容器201由测量平台202所支撑。第一称重装置203位于测量平台202下部且第一称重装置203位于称重及排料位b的下方。抓手驱动器205安装在旋转机构206上部。抓手204安装在抓手驱动器205运动轴的伸出前端。真空管207的前端口位于称重及排料位b的上方，真空管207的后端口与真空泵208连接，真空泵208的另一端与排料管209连接。优选，真空管207设置在箱体1的顶部(或顶部盖板上)且它的前端口位于称重及排料位b的上方，真空管207位于箱体1外的后端口与真空泵208连接。

优选的是，测量平台202、第一称重装置203和旋转机构206分别直接或间接地固定在箱体1内的底部。

在本发明中，运转烘干装置3包括转盘301，驱动转盘旋转的电机302，设置在转盘301上的四个腔室，位于四个腔室上的顶盖303，以及设置在顶盖303上的多个微波发生器304。其中电机302设置在转盘301的底部，多个微波发生器304分别设置在第二工位d、第三工位e和第四工位f上方的顶盖303上且穿过箱体1的顶部(或顶部盖板)。

优选的是，在转盘301边缘的上部还设有侧部壁板305。在四个腔室对应的侧部壁板305处设有四个开口。在第二工位d、第三工位e及第四工位f对应的转盘301边缘的上部分别设有固定封闭挡板306。固定封闭挡板306与顶盖303连接。

优选，电机302直接或间接地固定在箱体1内的底部。

优选的是，所述运转烘干装置3还包括设置在第三工位e下方且位于转盘301下部的第二称重装置307。

优选的是，第二称重装置307直接或间接地固定在箱体1内的底部。

优选的是，所述分析及排料装置2的抓手204可将其前半部分缩回或伸出。也就是说，抓手到达不同的工位时可伸出或缩回该抓手的前半部分。优选，通过提升抓手204可抓紧盛样容器201，通过下降抓手204可松开盛样容器201。

优选的是，所述运转烘干装置3的四个腔室或四个工位以转盘301的轴心为角度的顶点，彼此之间具有相等的夹角90°。

上述绝对法在线水分检测系统在操作过程中，可通过人工取样，从进料漏斗4输入样品。

优选，使用取样系统5从进料漏斗4自动输入样品。取样系统5设置在箱体1的上部且位于分析及排料装置2的上方，取样系统5通过进料漏斗4为分析及排料装置2输送样品。更具体地说，取样系统5通过进料漏斗4为分析及排料装置2的处于授料位a的盛样容器201输送样品。

一般，取样系统5包括进料板501、进料板驱动器502及取料挡板503。进料板驱动器502设置在箱体1上方。进料板501安装在进料板驱动器502运动轴的伸出前端。取料挡板503安装在箱体1上方并且位于进料板501的回收位置(或回收末端位置)的上方。优选，进料漏斗4安装(例如镶嵌)在箱体1的顶部盖板上且位于进料板501的回收位置(或回收末端位置)的下方。

实施例1

如图1-3，一种绝对法在线水分检测系统，它包括箱体1、位于箱体1内部左侧的分析及排料装置2、位于箱体1内部右侧的运转烘干装置3和位于分析及排料装置2上方的取样系统5。其中分析及排料装置2具有抓手204且抓手204在水平方向上沿着旋转机构206可旋转，并且还具有两个工位：授料位a和称重及排料位b。运转烘干装置3具有转盘301，设置在转盘301上的四个腔室，位于四个腔室上部的顶盖303，及设置在顶盖303上的3个微波发生器304，并且还具有四个工位：靠近分析及排料装置2的第一工位c，由此按逆时针方向，依次设置的第二工位d、第三工位e及第四工位f。运转烘干装置还在四个腔室对应的转盘301边缘的上部设有开口。在第二工位d、第三工位e及第四工位f对应的转盘301边缘的上部分别设有固定封闭挡板306。其中四个腔室在四个工位的位置之间循环切换。

分析及排料装置2配有一个位于授料位a的上方并且被安装在箱体1顶部的进料漏斗4。取样系统5通过进料漏斗4与分析及排料装置2连通。取样系统5包括进料板501、进料板驱动器502及取料挡板503。进料板驱动器502设置在箱体1上方。进料板501安装在进料板驱动器502运动轴的伸出前端。取料挡板503安装在箱体1上方并且位于进料板501的回收末端位置的上方。进料漏斗4镶嵌在箱体1的顶部盖板上且位于进料板501的回收末端位置的下方。

分析及排料装置2包括盛样容器201、测量平台202、第一称重装置203、抓手204、抓手驱动器205、旋转机构206、真空管207、真空泵208及排料管209。其中测量平台202位于授料位a和称重及排料位b的下方。盛样容器201由测量平台202所支撑。第一称重装置203位于测量平台202下部且第一称重装置203位于称重及排料位b的下方。抓手驱动器205安装在旋转机构206上部。抓手204安装在抓手驱动器205运动轴的伸出前端。真空管207设置在箱体1的顶部盖板上且它的前端口位于称重及排料位b的上方，真空管207位于箱体1外的后端口与真空泵208连接，真空泵208的另一端与排料管209连接。测量平台202、第一称重装置203和旋转机构206分别固定在箱体1内的底部。

所述分析及排料装置2的抓手204可将其前半部分缩回或伸出。也就是说，抓手到达不同的工位时可伸出或缩回该抓手的前半部分。通过提升抓手204可抓紧盛样容器201，通过下降抓手204可松开盛样容器201。

运转烘干装置3包括转盘301，驱动转盘旋转的电机302，设置在转盘301上的四个腔室，位于四个腔室上的顶盖303，以及设置在顶盖303上的多个微波发生器304。其中电机302设置在转盘301的底部，3个微波发生器304分别设置在第二工位d、第三工位e和第四工位f上方的顶盖303上且穿过箱体1的顶部盖板。

在转盘301边缘的上部还设有侧部壁板305。在四个腔室对应的侧部壁板305处设有四个开口。在第二工位d、第三工位e及第四工位f对应的转盘301边缘的上部设有固定封闭挡板306。固定封闭挡板306与顶盖303连接。

所述运转烘干装置3的四个腔室和四个工位以转盘301的轴心为角度的顶点，彼此之间均具有相等的夹角90°。

实施例2

重复实施例1，只是所述运转烘干装置3还包括设置在第三工位e下方且位于转盘301下部的第二称重装置307。

实施例3

一种绝对法在线水分检测方法，使用实施例1中的水分检测系统，该方法包括以下步骤：

1)位于称重与排料位b下方的第一称重装置203称量排料后的盛样容器201的重量(W₀)；

2)抓手204通过提升抓紧盛样容器201，将盛样容器201从称重及排料位b旋转至授料位a，抓手204通过下降松开盛样容器201，将盛样容器201置于测量平台202上，进料板501从皮带输送机的皮带落料处接料后由进料板驱动器502运动轴带动往回收，取料挡板503将进料板501的物料刮落，样品物料随进料漏斗4流入盛样容器201内；

3)抓手204抓紧盛样容器201将盛样容器201从授料位a旋转至称重及排料位b，抓手204松开盛样容器201，第一称重装置203称量已装料的盛样容器201的重量(W₁)；

4)称量完后，抓手204将盛样容器201从称重及排料位b旋转至第一工位c，盛样容器201在转盘301的承载和带动下依次经过第二工位d、第三工位e和第四工位f进行微波干燥，干燥结束后，盛样容器201旋转回第一工位c；

5)抓手204将盛样容器201从第一工位c旋转至称重及排料位b，第一称重装置203称量干燥后盛样容器201的重量(W₂)；

6)根据公式(W₁-W₂)/(W₁-W₀)计算出所抓取样品物料的含水量(％)；

7)开启真空泵208，将盛样容器201内的干燥物料通过排料管209排出；

8)上述步骤1-7重复3次，通过3次含水量数据计算平均值，从而检测得出物料的真实含水量。

2分钟完成检测。

实施例4

一种绝对法在线水分检测方法，该方法包括以下步骤：

1)位于称重与排料位b下方的第一称重装置203称量排料后的盛样容器201的重量(W₀)；

2)抓手204通过提升抓紧盛样容器201，将盛样容器201从称重及排料位b旋转至授料位a，抓手204通过下降松开盛样容器201，将盛样容器201置于测量平台202上，人工取样将样品物料从进料漏斗4输入盛样容器201内；

3)抓手204抓紧盛样容器201将盛样容器201从授料位a旋转至称重及排料位b，抓手204松开盛样容器201，第一称重装置203称量已装料的盛样容器201的重量(W₁)；

4)称量完后，抓手204将盛样容器201从称重及排料位b旋转至第一工位c，盛样容器201在转盘301的承载和带动下依次经过第二工位d、第三工位e和第四工位f进行微波干燥，干燥结束后，盛样容器201旋转回第一工位c；

5)抓手204将盛样容器201从第一工位c旋转至称重及排料位b，第一称重装置203称量干燥后盛样容器201的重量(W₂)；

6)根据公式(W₁-W₂)/(W₁-W₀)计算出所抓取样品物料的含水量(％)；

7)开启真空泵208，将盛样容器201内的干燥物料通过排料管209排出；

8)上述步骤1-7重复3次，通过3次含水量数据计算平均值，从而检测得出物料的真实含水量。

2.5分钟完成检测。

实施例5

重复实施例3，只是步骤4)中，当盛样容器201在第三工位e干燥的同时，第二称重装置307对盛样容器201进行称重，若重量在3秒内未有0.02g的变化，则认为样品物料已经干燥完全。

Claims (17)

1.在线水分检测系统，它包括箱体（1）、位于箱体（1）内部一侧的分析及排料装置（2）和位于箱体（1）内部另一侧的运转烘干装置（3），其中分析及排料装置（2）具有抓手（204）且抓手（204）在水平方向上沿着中心轴可旋转，并且还具有至少两个工位：授料位（a）和称重及排料位（b）；运转烘干装置（3）包括转盘（301），驱动转盘旋转的电机（302），设置在转盘（301）上的四个腔室，位于四个腔室上的顶盖（303），以及设置在顶盖（303）上的多个微波发生器（304），并且还具有四个工位：靠近分析及排料装置（2）的第一工位（c），由此按逆时针方向，依次设置的第二工位（d）、第三工位（e）及第四工位（f），其中电机（302）设置在转盘（301）的底部，多个微波发生器（304）分别设置在第二工位（d）、第三工位（e）和第四工位（f）上方的顶盖（303）上且穿过箱体（1）的顶部；运转烘干装置还在四个腔室对应的转盘（301）边缘的上部设有开口，在转盘（301）边缘的上部还设有侧部壁板（305），在四个腔室对应的侧部壁板（305）处设有四个开口；在第二工位（d）、第三工位（e）及第四工位（f）对应的转盘（301）边缘的上部分别设有固定封闭挡板（306），固定封闭挡板（306）与顶盖（303）连接；四个腔室中的每一个腔室是由转盘上设置的隔板（305a）合围而成；其中四个腔室在四个工位的位置之间循环切换。

2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于：分析及排料装置（2）配有一个位于授料位（a）的上方并且被安装在箱体（1）顶部的进料漏斗（4）。

3.根据权利要求2所述的检测系统，其特征在于：分析及排料装置（2）包括盛样容器（201）、测量平台（202）、第一称重装置（203）、抓手（204）、抓手驱动器（205）、旋转机构（206）、真空管（207）、真空泵（208）及排料管（209），其中测量平台（202）位于授料位（a）和称重及排料位（b）的下方，盛样容器（201）由测量平台（202）所支撑，第一称重装置（203）位于测量平台（202）下部且第一称重装置（203）位于称重及排料位（b）的下方，抓手驱动器（205）安装在旋转机构（206）上部，抓手（204）安装在抓手驱动器（205）运动轴的伸出前端，真空管（207）的前端口位于称重及排料位（b）的上方，真空管（207）的后端口与真空泵（208）连接，真空泵（208）的另一端与排料管（209）连接。

4.根据权利要求3所述的检测系统，其特征在于：真空管（207）设置在箱体（1）的顶部且它的前端口位于称重及排料位（b）的上方，真空管（207）位于箱体（1）外的后端口与真空泵（208）连接。

5.根据权利要求3所述的检测系统，其特征在于：测量平台（202）、第一称重装置（203）和旋转机构（206）分别直接或间接地固定在箱体（1）内的底部。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的检测系统，其特征在于：电机（302）直接或间接地固定在箱体（1）内的底部。

7.根据权利要求3所述的检测系统，其特征在于：所述运转烘干装置（3）还包括设置在第三工位（e）下方且位于转盘（301）下部的第二称重装置（307）。

8.根据权利要求7所述的检测系统，其特征在于：第二称重装置（307）直接或间接地固定在箱体（1）内的底部。

9.根据权利要求3-5、7-8中任一项所述的检测系统，其特征在于：所述分析及排料装置（2）的抓手（204）可将其前半部分缩回或伸出；通过提升抓手（204）可抓紧盛样容器（201），通过下降抓手（204）可松开盛样容器（201）；和/或

所述运转烘干装置（3）的四个腔室或四个工位以转盘（301）的轴心为角度的顶点，彼此之间具有相等的夹角90°。

10.根据权利要求7所述的检测系统，其特征在于：该检测系统还包括取样系统（5），取样系统（5）设置在箱体（1）的上部且位于分析及排料装置（2）的上方，取样系统（5）通过进料漏斗（4）为分析及排料装置（2）输送样品。

11.根据权利要求10所述的检测系统，其特征在于：取样系统（5）通过进料漏斗（4）为分析及排料装置（2）的处于授料位（a）的盛样容器（201）输送样品。

12.根据权利要求10所述的检测系统，其特征在于：所述取样系统（5）包括进料板（501）、进料板驱动器（502）及取料挡板（503），进料板驱动器（502）设置在箱体（1）上方，进料板（501）安装在进料板驱动器（502）运动轴的伸出前端，取料挡板（503）安装在箱体（1）上方并且位于进料板（501）的回收位置的上方。

13.根据权利要求12所述的检测系统，其特征在于：进料漏斗（4）安装在箱体（1）的顶部盖板上且位于进料板（501）的回收位置的下方。

14.使用权利要求12所述的在线水分检测系统进行水分检测的方法，该方法包括以下步骤：

1) 位于称重与排料位（b）下方的第一称重装置（203）称量排料后的盛样容器（201）的重量(W₀)；

2) 抓手（204）通过提升抓紧盛样容器（201），将盛样容器（201）从称重及排料位（b）旋转至授料位（a），抓手（204）通过下降松开盛样容器（201），将盛样容器（201）置于测量平台（202）上，进料板（501）从皮带输送机的皮带落料处接料后由进料板驱动器（502）运动轴带动往回收，取料挡板（503）将进料板（501）的物料刮落，样品物料随进料漏斗（4）流入盛样容器（201）内，或人工取样将样品物料从进料漏斗（4）输入盛样容器（201）内；

3) 抓手（204）抓紧盛样容器（201）将盛样容器（201）从授料位（a）旋转至称重及排料位（b），抓手（204）松开盛样容器（201），第一称重装置（203）称量已装料的盛样容器（201）的重量(W₁)；

4) 称量完后，抓手（204）将盛样容器（201）从称重及排料位（b）旋转至第一工位（c），盛样容器（201）在转盘（301）的承载和带动下依次经过第二工位（d）、第三工位（e）和第四工位（f）进行微波干燥，干燥结束后，盛样容器（201）旋转回第一工位（c）；

5) 抓手（204）将盛样容器（201）从第一工位（c）旋转至称重及排料位（b），第一称重装置（203）称量干燥后盛样容器（201）的重量(W₂)；

6) 根据公式(W₁-W₂)/(W₁-W₀)计算出所抓取样品物料的含水量(%)；

7) 开启真空泵（208），将盛样容器（201）内的干燥物料通过排料管（209）排出。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：步骤4)中，当盛样容器（201）在第三工位（e）干燥的同时，第二称重装置（307）对盛样容器（201）进行称重，若重量在2~10秒内未有0.05g的变化，则认为样品物料已经干燥完全。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：步骤4)中，当盛样容器（201）在第三工位（e）干燥的同时，第二称重装置（307）对盛样容器（201）进行称重，若重量在3~5秒内未有0.02g的变化，则认为样品物料已经干燥完全。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于：上述步骤1-7重复多次，通过多次含水量数据计算平均值，从而检测得出物料的真实含水量。