專利名稱：一種連續操作稀釋漿料樣品的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種連續操作稀釋漿料樣品的裝置，通過此裝置漿料樣品直接地供給至一個連續操作的光學分析器，比如一個粒度分析器。
背景技術：
在漿料樣品的分析中，某些測量，比如光學測量粒度要求在漿料樣品內所含的固體稀釋至原始含量的十分之一，或者甚至百分之一。由US 6,286,376可以知道，在一個粒度分析器內，一種漿料樣品被引導至一個傾斜的表面上，由此處供入水作為一個連續流以沖走樣品，而同時使其稀釋。開始稀釋的樣品使用一個漏斗中連續供給的水繼續稀釋，由此處稀釋的樣品借助利用重力被沿著一個管道引導至一個粒度分析器。上述的管道可以包括一個混合室，至此室類似地連續供給水，以便進一步稀釋樣品。上述的專利US 6,286,376的稀釋步驟是在分離的稀釋單元內進行的，它們借助中間管道互相連接。
發明內容
本發明的目的是消除現有技術的某些缺點和獲得一種改進的用于連續操作稀釋漿料樣品的裝置，它在操作上更可靠，通過此裝置漿料樣品能夠直接地引導至一個連續操作的分析器，比如一個光學粒度分析器。本發明的重要的新穎特點列于所附權利要求書內。
按照本發明，借助一個取樣器件從準備分析的漿料流提取一個樣品，上述的樣品在引導它進入分析之前在按照本發明的裝置內稀釋，最好是，例如在一個光學操作的粒度分析器內。從準備分析的漿料流提取一個含固體的樣品，最好是借助基本上連續操作的一個樣品切取器。獲取的漿料流引導進入一個稀釋裝置，包括一個或多個，最好是兩個下游變狹窄的室，它們用機械方法互相連接并且是液體連通，該兩室至少部分地充填液體，比如水。在一個實施例中，使用兩個室，準備分析的漿料樣品供給至第一室，即供給室，以及準備分析的固體通過第二室，即排放室從按照本發明的稀釋裝置除去。當使用按照本發明的室作為一個稀釋室時，此室同時作為一個供給室和一個排放室。
在按照本發明的稀釋裝置內，樣品漿料流引導從作為取樣器的樣品切割器至設置在稀釋裝置的開啟頂部的一個傾斜的表面。傾斜的表面最好對準成使得傾斜的表面在稀釋裝置操作的整個操作中定位在稀釋裝置所含液體表面的上面。然而，傾斜的表面也可以至少部分地被室內供給的液體覆蓋。稀釋裝置底部連接至一個透明材料制造的測量元件，該測量元件是連續操作的分析器，比如一個光學粒度分析器的元件，從而使放置在稀釋裝置的底部的排放孔的橫截面面積基本上相當于具有一個直角棱鏡的測量元件的橫截面面積。此外，連接至稀釋裝置的排放孔的稀釋裝置的兩個相對壁安裝為最好在垂直方向上是彼此平行的，以及使上述的相對壁繼續平行，并基本上與測量元件的相應壁的寬度也相等。為了連接稀釋裝置至測量元件，這里可以使用一個單獨的調節片或多個調節片，從而使在稀釋裝置和測量單元之間可能的流動缺陷能夠避免。
在按照本發明的稀釋裝置內，安裝至少一條液體管道，以便供給稀釋液體，這樣使液體管道基本上相對于構成稀釋裝置的室的雙壁是對稱的。液體管道設置至少一個噴嘴元件，通過噴嘴元件稀釋液體供給進入稀釋裝置內所含的液體，從而使在液體內產生攪拌，以便在固體流進入分析器的測量元件之前有效地處理與樣品漿料流一起供給的固體。
當使用稀釋裝置內的兩個室時，稀釋裝置的第一室也是該裝置的上室，漿料流由作為取樣器的樣品切割器導引至上述的上室的頂部。稀釋裝置的第二室，它同時是稀釋裝置的下室，通過機械方法連接至測量元件，測量元件安裝在室的下面，并且由一種透明材料制造。彼此相對而言，稀釋裝置的第一和第二室最好安排成使得第一室的底部連接至第二室的頂部。兩個室最好使用于例如這樣的情況下，在該情況下要求一個顯著的稀釋度。在此種情況下，由于兩個室較大的容積，稀釋基本上較容易。
按照本發明的稀釋裝置的第一室的形狀是向下變狹窄，從而使此形狀有利的相當于一個截棱錐或錐體，例如，上述的截棱錐或錐體的底部是室的頂部，以及平截點是室的底部。含有固體材料的漿料樣品通過室的頂部供給進入第一室，最好供至安排在室內部的一個傾斜表面上。傾斜的表面安排成使得基本上在稀釋裝置的操作的整個過程中它定位在液體表面的上面。然而，此傾斜的表面也可以至少部分地被室內供給的液體覆蓋。在室內安裝有至少一條液體管道穿過第一室的基本上開啟的頂部，用于供給稀釋液體，從而使上述的液體管道延伸通過第一和第二室之間的間隙，供至第二室。液體管道安排在第一和第二室的中間，從而使液體管道相對于室的雙壁基本上對稱地定位。在一種情況下，例如使用兩條液體管道，第一液體管道可以僅延伸至第一室，而第二液體管道僅通過第一室延伸至第二室。
按照本發明的稀釋裝置的第二室的形狀是向下變狹窄的。最好，第二室的頂部是矩形的，但大于第一室的底部。面積的差異最好是借助連接至第二室的頂部的一個法蘭設計實現，或者當需要時借助一個單獨的調節片。
第二室的向下變狹窄的形狀是這樣實現的，這時通道的頂部是矩形的，兩個相對壁安排為彼此接近至固體排出孔。在另一方面，室的另外兩個相對壁為彼此相對安排在基本上平行的方向上。在室的底部，第二室的各壁形成一個孔，它基本上等于設置在分析器測量元件頂部的孔的尺寸。此外，第二室的基本上平行的兩個壁是與分析器測量元件的相應的壁平行的。現在，室和測量元件可通過機械方法和直接地互連，而準備分析的固體由按照本發明的稀釋裝置直接排放至分析器的測量元件。
在按照本發明的稀釋裝置內，漿料樣品的稀釋是這樣進行，使得進入第一室的樣品漿料流引導至傾斜表面上，它以與取樣切割器切取準備分析的一個漿料流樣品的基本上相同的節奏沖洗。因此沖洗液體引起樣品的開始稀釋。漿料樣品借助通過與液體管道連接的噴嘴供給稀釋液體至室而進一步稀釋。一個第一噴嘴元件連接至一條液體管道，該液體管道具有至少一個噴嘴，供給稀釋液體至第一室的中部，從而使稀釋液體在基本上圍繞液體管道的每個方向上循環。與此同時，供給的稀釋液體引起室內所含的液體的攪拌，并因此在室內準備分析的固體的滯后時間增加，同時地稀釋整個樣品流。
為了推進準備稀釋的漿料樣品的攪拌，稀釋液體基本上在相對于液體管道的全部方向上繼續引導通過同一液體管道，通過一個第二噴嘴元件，該噴嘴元件包括至少一個噴嘴并連接至在第二室中部的液體管道。此外，為了推進攪拌，使設置在第二室頂部的流動孔的橫截面面積大于設置在第一室底部的流動孔的橫截面面積。
當一起使用按照本發明的稀釋裝置和一個光學粒度分析器時，重要的是在粒度分析器的測量元件內的準備分析的樣品在測量元件的長側面是基本上均勻的，但在測量元件的短側面允許一定程度的不均勻性，因為測量是作為短側面的側面上的平均測量值自動化地進行的，此測量元件是矩形橫截面的和直接連接至第二室的底部。現在，在第二室的底部，在此處攪拌良好，按照本發明設置基本上高的垂直壁，它們彼此等距離地放置，上述這些壁安排成使得它們的距離相當于在短側面上測量元件的寬度。在另一方面，連接至測量元件的長側面的第二室壁安排為彼此隔離，從而使重的固體顆粒允許落在壁上，并且沿著測量元件的長側面滑下。
下面參見附圖更詳細地說明本發明，附圖中圖1是本發明的一個優選的實施例的側視圖；圖2是按照圖1的一個實施例的部分橫剖面圖，是由方向A-A觀察的；圖3是本發明的另一個優選的實施例的側視圖；以及圖4是按照圖1的一個實施例的部分橫剖面圖，是由方向B-B觀察的。
具體實施例方式
按照圖1和2，按照本發明的稀釋裝置包括兩個室，一個第一室，即頂室1，作為漿料樣品供給室，以及一個第二室，即底室2，作為排放漿料樣品內所含固體的排放室，上述的室是以一種基本上對稱的方式彼此在頂部用機械方法連接的。第二室2進一步用機械方法連接至光學粒度分析器的一個測量元件3，上述的測量元件是用玻璃制造的。
在形狀上，按照本發明的稀釋裝置的頂室1是一個截棱錐以及安裝成使得截錐體的底部包括第一室的頂部4。在附圖所示的實施例中，在第一室的頂部4內連接一個附加元件19，這樣的元件在按照本發明的稀釋裝置內不是絕對需要的。第一室的棱錐的切割點形成頂室1的底部5，此底部用機械方法連接至第二室，即底室2。頂室的底部5借助一個法蘭接頭6連接至底室的頂部7。由于底室的頂部7的橫截面面積大于頂室的底部5的橫截面面積，法蘭接頭6連接至底室2是這樣設計的，使落在第一室1的壁上以及沿著上述的壁滾下的樣品內可能含有的重顆粒進入第二室以及再次攪拌入漿料內。
當漿料樣品內所含的固體向著排放孔前進時，底室2的橫截面面積減少，從而使底室2的橫截面面積的形狀和尺寸都相當于光學粒度分析器的測量元件3的矩形的橫截面面積。底室2包括四個壁，其中兩個相對壁9彼此接近，另外兩個相對壁10基本上平行，因此彼此定位為等距離的。在按照附圖的水平線上，相對的平行壁10短于相互接近的相對壁9，如此相對壁10對準以配合測量元件3的短壁21。相應地，接近排出漿料樣品內所含的固體的排放孔的相對壁9對準以配合測量元件3的長壁22。
在按照本發明的稀釋裝置內，在頂室1的頂部以一個傾斜位置安裝一個板材11，準備分析的樣品通過來自樣品切割器的一個樣品管道12引導至上述板材的表面上。此外，穿過頂室1的頂部安裝一條液體管道13在裝置的內部，上述的液體管道由頂室1延伸至底室2。液體管道13安裝在室1和2的中部，從而使液體管道13相對于頂室1和底室2的壁對稱地對準。
通過液體管道13，液體經過噴嘴14引導至板材11的表面上，板材具有一個傾斜的表面以便經常地沖洗板材，因此便于開始地稀釋樣品。此外，液體管道設置噴嘴元件15，該噴嘴元件包括一個或多個噴嘴，稀釋液體通過該噴嘴元件引導至頂室1；還設有噴嘴元件16，該噴嘴元件包括一個或多個噴嘴，稀釋液體也通過該噴嘴元件引導至底室2。噴嘴元件15和16包括多個噴嘴，在此種情況下，噴嘴元件15和16基本上在圍繞液體管道13的全部方向上導出稀釋液體。
當按照本發明的稀釋裝置工作時，底室2和頂室1兩者是連續地被液體充填。為了調節上述液體的表面，本發明的裝置還包括表面高度調節元件17。借助調節噴嘴14的工作時間，液體表面18基本上保持在被高度調節元件17限定的水平上。優選地，液體表面18的高度調節在一個水平上，在此處板材11構成的傾斜表面定位在液體表面的上面。在準備測量元件3有可能阻塞的情形，連接至頂室1的附加元件19設置一個液體溢流管道20。
當按照本發明的稀釋裝置工作時，由樣品管道12獲得的漿料樣品首先引導至構成傾斜表面的板材11的表面上，此表面隨后被通過噴嘴14供給的液體沖洗。漿料從板材11的表面流動向下至充填室1和2的液體中，在此處漿料借助通過噴嘴元件15和16供給的液體稀釋和攪拌。在循環改變的基本上，在相對于粒度分析器的測量元件3的一個有利的位置獲得準備分析的固體顆粒。
按照圖3和4，稀釋裝置包括一個向下變狹窄的室31，該室帶有兩個相對壁32，該兩壁彼此相對地平行，以及也平行于連接至室31的粒度分析器的測量元件34的相應壁35。室31的另外的兩個相對壁37相互排列成使得朝測量元件34的方向彼此接近。室31的相互平行的壁32對準以配合測量元件34的短壁35，而室31的相互接近的壁37對準以配合測量元件34的長壁38。
室31設有一個液體管道39，以便引導稀釋液體至室31。最好液體管道39相對于室31的壁32和37在一個對稱的位置安裝。由于上述的對稱位置，通過噴嘴元件40排放的稀釋液體以一種基本上有效的方式引導至整個室31所含的液體41，噴嘴元件40安裝在液體管道39內，并包括一個或數個噴嘴，這樣以達到一個有利的攪拌，在室31的頂部內在液體表面42的上面，安裝一個傾斜表面43，漿料樣品通過漿料管道44供給至此表面，以及引導入稀釋裝置內稀釋。在上述的傾斜表面43的附近還安裝噴嘴45和46，以便供給沖洗液體至傾斜表面43上，用于沖洗漿料樣品，以及引導它進入室內所含的液體41中。此外，在室31內裝有液體表面高度調節元件48。在測量元件會被阻塞的情況下，室還設置一個溢流管道47。再者，在室31和測量元件34之間安排有調節片49和50，以有利地使室31和測量元件34彼此連接。
當按照圖3和4的實施例工作時，從傾斜表面43沖洗的漿料樣品混合入室31所含的液體41中，進入此液體的還有通過連接至液體管道39的噴嘴元件40供給的稀釋液體，以便在稀釋裝置的整個工作過程內保持一個有效的攪拌。由于有效的攪拌，在相對于光學粒度分析器的測量元件34的一個有利的位置獲得準備分析的固體顆粒。
權利要求
1.一種連續操作稀釋漿料樣品的裝置，通過此裝置漿料樣品直接地供給至一個連續操作的光學分析器，如一個粒度分析器，所述的裝置包括用于供給漿料樣品的元件，用于供給稀釋液體的元件，以及用于除去漿料內所含的固體的元件，以及用于排放漿料內所含的液體以及用于稀釋的液體的元件，其特征在于，所述的裝置包括至少一個向下變狹窄的室(2，31)，所述的室連接至分析器測量元件(3，34)，從而使室(2，31)的兩個相對壁(10，32)彼此相對平行并且相對于測量元件(3，34)的相應壁(21，35)是平行的。
2.按照權利要求1的裝置，其特征在于，在所述的裝置內安裝至少一條液體管道(13，39)，管道中設有一個噴嘴元件(16，40)，以便供給稀釋液體進入室(2，31)，并且便于有利地攪拌在室內所含的液體。
3.按照權利要求2的裝置，其特征在于，所述的液體管道(13，39)是相對于室(2，31)的壁(10，32；9，37)對稱地安裝的。
4.按照權利要求2的裝置，其特征在于，所述的液體管道(13，39)，設有一個噴嘴元件(16，40)。
5.按照上述任何一項權利要求的裝置，其特征在于，所述的裝置包括兩個向下變狹窄的室(1，2)，所述的兩個室彼此液體連通并且是至少部分地用液體充填。
6.按照權利要求5的裝置，其特征在于，所述的裝置的第一和第二室相互安排成使得第一室的底部(5)連接至第二室的頂部(7)。
7.按照權利要求5或6的裝置，其特征在于，第二室的頂部(7)的流動孔的橫截面面積大于第一室的底部(5)的流動孔的橫截面面積。
8.按照權利要求5-7中任何一項的裝置，其特征在于，所述的液體管道(13)包括噴嘴元件(15，16)，各噴嘴元件具有一個或多個噴嘴，用于供給稀釋液體進入室(1，2)，以便于有利地攪拌室內所含的液體。
全文摘要
本發明涉及一種連續操作稀釋漿料樣品的裝置，通過此裝置漿料樣品直接地供給至一個連續操作的光學分析器，比如一個粒度分析器。此裝置包括用于供給漿料樣品的元件，用于供給稀釋液體的元件及用于除去漿料內所含的固體的元件，以及用于排放漿料內所含的液體以及使用于稀釋的液體的元件。本發明的裝置包括至少一個向下變狹窄的室(2，31)，它們與分析器測量元件(3，34)連接成使得室(2，31)的兩個相對壁(10，32)是彼此相對平行，并相對于測量元件(3，34)的相應壁(21，35)是基本上平行的。
文檔編號G01N1/10GK1748135SQ200480003547
公開日2006年3月15日 申請日期2004年2月4日 優先權日2003年2月5日
發明者C·馮阿爾夫坦 申請人:奧托昆普技術公司