一种样品称重取样装置及样品自动称重取样方法与流程

本发明涉及化学分析，具体而言，涉及一种样品称重取样装置及样品自动称重取样方法。

背景技术：

1、在目前常见的化学分析中，对于粉末及颗粒样品的分析，首先需要对样品进行称量，在精确称量后再进行酸溶，最后对酸溶后的样品溶液进行分析。称量的常规操作是人工手动倾倒并震动样品瓶进行精确控制取样量。但对于样品数量多，分析取样量少的情况下，人员手动操作的强度会加大，影响到称量取样的准确性，从而对样品分析产生影响。

2、而目前市面上常见的自动称重装置无法实现不同粒径样品的快速且准确称重，导致无法实现此类样品后续的全自动分析流程。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是如何改善现有技术中无法实现不同粒径样品的宽度且准确的称重的技术问题。

2、本发明的实施例可以这样实现：

3、本发明提供了一种样品称重取样装置，用于称量粉末样品或颗粒样品，所述样品称重取样装置包括：

4、支架；

5、旋转电机，设于所述支架上，且所述旋转电机具有夹爪，所述夹爪用于抓夹样品瓶；所述旋转电机用于驱动所述夹爪旋转以倾倒样品瓶；

6、振动电机，设于所述旋转电机上，且用于向所述旋转电机施加振动；

7、称重机构，设于所述夹爪下方，用于承接且称量样品；

8、控制装置，所述旋转电机、所述振动电机和所述称重机构均与所述控制装置电连接，所述控制装置用于控制旋转电机驱动振动电机转动以调整所述样品瓶倾倒的角度；所述控制装置还用于依据当前称重量和设定称重量控制所述振动电机的转速，其中，所述当前称重量表示所述称重机构称量的样品的重量。

9、本发明提供的样品称重取样装置相对于现有技术的有益效果包括：

10、在进行样品取样时，可以通过夹爪抓夹装有样品的样品瓶，然后通过控制装置控制旋转电机驱动夹爪转动，从而调整样品瓶的倾倒角度；与此同时，通过控制装置控制振动电机振动，以抖出样品瓶中的样品。与此同时，基于当前称重量和设定称重量来控制样品瓶的实际倾倒角度以及振动电机的振动转速，以实时精准地进行样品的称量取样，不仅可以提升称量精度，也能实现自动化称量取样，提升取样效率。基于此，该样品称重取样装置可以改善现有技术中无法实现不同粒径样品的宽度且准确的称重的技术问题。

11、可选地，所述夹爪包括两个夹持部，两个所述夹持部相互靠近的一侧均形成弧形的凹槽以适配于圆柱形的样品瓶。

12、可选地，所述振动电机与所述夹爪接触。

13、可选地，所述支架包括座体、滑轨和滑块；所述滑轨沿竖直方向设于所述座体上，所述滑块可滑动地设于所述滑轨上；所述旋转电机设于所述滑块上。

14、一种样品自动称重取样方法，应用于上述的样品称重取样装置，所述样品自动称重取样方法包括：

15、依据以样品瓶中样品的装填高度以及样品瓶的高度、体积和瓶底面积计算的初始角度控制所述旋转电机驱动所述夹爪转动，以使所述样品瓶倾倒角度为所述初始角度；

16、依据当前称重量和设定称重量计算实际角度和振动转速；

17、依据所述振动转速控制所述振动电机运行，且在所述振动电机运行过程中，控制所述旋转电机驱动所述夹爪匀速地转动，以使所述样品瓶的倾倒角度自所述初始角度转动至所述实际角度。

18、可选地，在依据所述振动转速控制所述振动电机运行，且在所述振动电机运行过程中，控制所述旋转电机驱动所述夹爪匀速地转动，以使所述样品瓶的倾倒角度自所述初始角度转动至所述实际角度的步骤之后，所述样品自动称重取样方法还包括：

19、判断实际称重量是否处于基于所述设定称重量与偏差值计算得到的设定区间中；

20、若所述实际称重量处于所述设定区间中，则完成样品取样；

21、若所述实际称重量未处于所述设定区间中，则返回依据当前重量和设定称重量计算实际角度和振动转速的步骤，直至所述实际称重量等于所述设定称重量。

22、可选地，在所述样品瓶中的样品的装填高度小于所述样品瓶的高度的二分之一时，计算所述初始角度的公式如下：

23、

24、α＝90-θ

25、其中，α表示所述初始角度，θ表示所述样品瓶与水平面的夹角，h表示所述样品瓶的高度，h表示所述样品瓶中样品的装填高度，r表示所述样品瓶的半径，k为基于样品种类的常数；x表示在所述样品瓶倾斜后样品顶面与样品瓶的底面形成的横截线与所述样品瓶底面边缘与所述横截线平行的切线之间的距离。

26、可选地，在所述样品瓶中的样品的装填高度大于或等于所述样品瓶的高度的二分之一时，计算所述初始角度的公式如下：

27、

28、α＝90-θ

29、其中，α表示所述初始角度，θ表示所述样品瓶与水平面的夹角，h表示所述样品瓶的高度，h表示所述样品瓶中样品的装填高度，r表示所述样品瓶的半径，k为基于样品种类的常数。

30、可选地，计算所述实际角度的公式如下：

31、

32、其中，δ表示所述实际角度，a为常数，且表示称重过程中样品瓶中样品的质量变化量在所述旋转电机和所述振动电机中的权重；b、c、d为常数；r为常数，且表示称重机构在称重过程中的误差，m1表示所述设定称重量，m2表示当前称重量。

33、可选地，计算所述振动转速的公式如下：

34、

35、其中，v表示所述振动转速，f为常数，且表示称重过程中样品瓶中样品的质量变化量在所述旋转电机和所述振动电机中的权重；g、i、j为常数；r为常数，且表示称重机构在称重过程中的误差；m1表示所述设定称重量；m2表示当前称重量。

36、在上述的样品称重取样装置执行该样品自动称重取样方法的情况下，可以实时记录实际的称重量，然后根据每次的实际称重量和设定称重量的比较来对旋转电机以及振动电机进行调整，减小样品粒径不同造成的误差，提升称重取样的精度。

技术特征：

1.一种样品称重取样装置，其特征在于，用于称量粉末样品或颗粒样品，所述样品称重取样装置包括：

2.根据权利要求1所述的样品称重取样装置，其特征在于，所述夹爪包括两个夹持部，两个所述夹持部相互靠近的一侧均形成弧形的凹槽以适配于圆柱形的样品瓶。

3.根据权利要求1所述的样品称重取样装置，其特征在于，所述振动电机与所述夹爪接触。

4.根据权利要求1所述的样品称重取样装置，其特征在于，所述支架包括座体、滑轨和滑块；所述滑轨沿竖直方向设于所述座体上，所述滑块可滑动地设于所述滑轨上；所述旋转电机设于所述滑块上。

5.一种样品自动称重取样方法，其特征在于，应用于如权利要求1-4中任意一项所述的样品称重取样装置，所述样品自动称重取样方法包括：

6.根据权利要求5所述的样品自动称重取样方法，其特征在于，在依据所述振动转速控制所述振动电机运行，且在所述振动电机运行过程中，控制所述旋转电机驱动所述夹爪匀速地转动，以使所述样品瓶的倾倒角度自所述初始角度转动至所述实际角度的步骤之后，所述样品自动称重取样方法还包括：

7.根据权利要求5所述的样品自动称重取样方法，其特征在于，在所述样品瓶中的样品的装填高度小于所述样品瓶的高度的二分之一时，计算所述初始角度的公式如下：

8.根据权利要求5所述的样品自动称重取样方法，其特征在于，在所述样品瓶中的样品的装填高度大于或等于所述样品瓶的高度的二分之一时，计算所述初始角度的公式如下：

9.根据权利要求5所述的样品自动称重取样方法，其特征在于，计算所述实际角度的公式如下：

10.根据权利要求5所述的样品自动称重取样方法，其特征在于，计算所述振动转速的公式如下：

技术总结本发明提供了一种样品称重取样装置及样品自动称重取样方法，涉及化学分析技术领域。样品称重取样装置包括支架旋转电机、振动电机、称重机构和控制装置。旋转电机具有夹爪。旋转电机用于驱动夹爪旋转以倾倒样品瓶。振动电机用于向旋转电机施加振动。称重机构用于承接且称量样品。旋转电机、振动电机和称重机构均与控制装置电连接，控制装置用于控制旋转电机驱动振动电机转动以调整样品瓶倾倒的角度；控制装置还用于依据当前称重量和设定称重量控制振动电机的转速。本发明提供的样品自动称重取样方法应用于上述的样品称重取样装置。本发明提供的样品称重取样装置及样品自动称重取样方法可以改善无法实现不同粒径样品的宽度且准确的称重的技术问题。技术研发人员：杨睿,夏晓峰,赵雨峰,卢水淼,金晓晓,张冰冰,朱小炜,刘昌盛受保护的技术使用者：杭州谱育科技发展有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25