專利名稱：改進(jìn)的旋轉(zhuǎn)樣品收集設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的材料樣品收集設(shè)備，特別是用于地質(zhì)取樣材料的樣品收集設(shè)備；然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不是必須局限于這種物質(zhì)，還可以應(yīng)用到需要對(duì)可流動(dòng)的固體物質(zhì)進(jìn)行取樣的其它技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在地質(zhì)取樣中，重要的是采集的樣品是受控部分并且代表被取樣的物質(zhì)，因此隨后的樣品檢驗(yàn)?zāi)軌蚍从撑c大塊樣品整體和特性根源真實(shí)相關(guān)的特性。已知地質(zhì)樣品材料收集設(shè)備的問題包括由于下列原因?qū)е碌姆植己秃罄m(xù)樣品收集的變動(dòng)性(i)在該物質(zhì)內(nèi)存在的顆粒尺寸變化；(ii)在該物質(zhì)內(nèi)存在的濕氣含量變化；(iii)上游物質(zhì)流動(dòng)動(dòng)力學(xué)(平均和斷面流速變化)；和(iv)物質(zhì)顆粒與采樣設(shè)備收集表面之間的物質(zhì)粘性，可能導(dǎo)致結(jié)塊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種改進(jìn)的樣品收集設(shè)備，用于從大量的樣品物質(zhì)中以極簡(jiǎn)單和有效的方式采集連續(xù)的且有代表性的物質(zhì)樣品。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的樣品收集設(shè)備，允許收集從該設(shè)備流過的全體采樣物質(zhì)中的樣品的預(yù)定部分。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的地質(zhì)樣品收集設(shè)備，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于操作，并且具有不考慮物質(zhì)中濕氣含量進(jìn)行有效操作的能力。
因此，根據(jù)本發(fā)明，一種用于對(duì)易流動(dòng)的固體物質(zhì)進(jìn)行采樣的樣品收集設(shè)備包括殼體；輸送口，位于殼體上端，待采樣的物質(zhì)通過該輸送口被輸送到殼體內(nèi)；偏轉(zhuǎn)器，位于殼體內(nèi)，具有位于所述輸送口下方的上端和用作偏轉(zhuǎn)物質(zhì)的斜壁；接收裝置，朝向偏轉(zhuǎn)器的下邊緣，用于接收向下流動(dòng)的物質(zhì)樣品，所述接收裝置具有位于其下端的開口，樣品通過該開口；移動(dòng)裝置，相對(duì)于向下流動(dòng)的物質(zhì)移動(dòng)所述接收裝置；采集裝置，位于接收裝置下方，用于收集從所述開口流出的樣品；和廢物出口，位于殼體的下端，將未被接收裝置收集的那部分物質(zhì)排出。
優(yōu)選地，偏轉(zhuǎn)器為垂直設(shè)置的錐形體，具有位于輸送口下面基本在其中心的上部頂端，待采樣的物質(zhì)通過該輸送口。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，錐形偏轉(zhuǎn)器的頂角大約為51°。當(dāng)然可以理解，偏轉(zhuǎn)器的向下分開的壁其傾斜角應(yīng)當(dāng)不小于正在采集的粒狀物質(zhì)的靜止角度。這一要求也同樣應(yīng)用到接收裝置和采集裝置的壁，從而在不同時(shí)間處理不同來源的樣品物質(zhì)時(shí)，基本消除樣品污染的任何可能性。
優(yōu)選地，接收裝置以可拆除方式與偏轉(zhuǎn)器的下端連接，并且從該下端徑向向外地突出，其中，偏轉(zhuǎn)器和接收裝置一同旋轉(zhuǎn)。理想的，在不同的尺寸范圍內(nèi)制造接收裝置，因此被收集的樣品量可以變化。例如，在某些情況下，可能需要較多量的樣品，此時(shí)，選擇寬度較大的接收裝置，與偏轉(zhuǎn)器連接。
理想的，用于移動(dòng)接收裝置的移動(dòng)裝置包括液壓馬達(dá)，其具有豎直設(shè)置的輸出驅(qū)動(dòng)軸，偏轉(zhuǎn)器安裝到驅(qū)動(dòng)軸上，而接收裝置安裝到偏轉(zhuǎn)器上?；蛘?，用于將進(jìn)入的待采樣物質(zhì)流分開的偏轉(zhuǎn)器可以是固定的，而接收裝置安裝在受到液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)臂上，因此接收裝置圍繞固定的錐形偏轉(zhuǎn)器的底部周邊旋轉(zhuǎn)。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，錐形偏轉(zhuǎn)器設(shè)有一對(duì)位于其相對(duì)兩側(cè)的接收器，所述接收器被設(shè)置成收集對(duì)應(yīng)的物質(zhì)部分并將其輸送到對(duì)應(yīng)的固定樣品收集槽，每個(gè)收集槽安裝在錐形偏轉(zhuǎn)器和與之相關(guān)聯(lián)的接收器的下方，因此，能夠采集到來自同一物質(zhì)來源的兩個(gè)分開的樣品，隨后將其進(jìn)行比較以確保采集到具有代表性的樣品。


為了進(jìn)一步闡釋本發(fā)明，下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的樣品收集設(shè)備的示意性剖面圖；圖2為沿圖1中A-A線的剖面圖；圖3為與圖1類似的，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的樣品收集設(shè)備的示意性剖面圖；而圖4是與圖2類似的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖中的圖1和圖2所示的實(shí)施例，其中示出樣品收集設(shè)備10，包括殼體11，其包圍旋轉(zhuǎn)的錐形偏轉(zhuǎn)器12，偏轉(zhuǎn)器12的頂端13設(shè)置在殼體11上端的物質(zhì)輸入口15的下方，大約位于中心，因此流入收集設(shè)備的物質(zhì)被分離或分開成數(shù)股物質(zhì)流，其向下流到偏轉(zhuǎn)器12的向下分開的壁14之上。
在此實(shí)施例中，利用液壓馬達(dá)16驅(qū)動(dòng)錐形偏轉(zhuǎn)器12旋轉(zhuǎn)，液壓馬達(dá)16的輸出驅(qū)動(dòng)軸垂直向上延伸，以便與偏轉(zhuǎn)器12的中央垂直軸線重合。
接收裝置連接到偏轉(zhuǎn)器12的壁14的下端。接收裝置從下端徑向向外突出，并且包括漏斗形樣品接收容器20。該接收容器連同偏轉(zhuǎn)器12進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并且被設(shè)計(jì)成收集從偏轉(zhuǎn)器壁14上流下的一部分物質(zhì)。漏斗形樣品接收容器20具有向下會(huì)集的壁，其終止于開口17，在接收容器20的旋轉(zhuǎn)期間，這樣的設(shè)置使得接收容器20收集的物質(zhì)被輸送到固定的樣品收集槽22的開口上端。在本實(shí)施例中，樣品收集槽22包括上部漏斗形部分23，該部分與向下傾斜的排放管24接合，該排放管離開殼體11，并且被設(shè)成將輸送到漏斗形部分23的物質(zhì)排放到設(shè)置在排放管24的開放底端上的樣品袋或容器中。
漏斗形廢物槽25與殼體11的下端連接，其形狀和尺寸適于收集通過收集設(shè)備10流出的那部分沒有被采樣的物質(zhì)，用于排放廢物。在此實(shí)施例中，廢物槽25形成殼體11的一個(gè)整體部分，并且其下部排放端26基本位于殼體的中心豎直軸線下面。
如圖2所示，漏斗形樣品接收容器20分別具有內(nèi)壁和外壁27、28，它們通過徑向延伸的側(cè)壁29，30互相連接，所述側(cè)壁徑向向內(nèi)會(huì)聚，外壁28從其上端向其下端向內(nèi)傾斜，每個(gè)壁的傾斜角度足以確保進(jìn)給到接收容器20內(nèi)的物質(zhì)不會(huì)粘附在壁上。在此實(shí)施例中，樣品接收容器20以可拆除方式裝配到偏轉(zhuǎn)器12的下邊緣，因此能夠容易地被新的接收容器所取代，或者被具有不同寬度的接收容器所取代，以便收集流過收集設(shè)備的樣品物質(zhì)的不同部分，并進(jìn)行采樣。
參照附圖中圖3所示的本發(fā)明實(shí)施例，其中樣品收集設(shè)備被改型，通過設(shè)有一對(duì)沿直徑相反的樣品接收容器35、36和一對(duì)固定的樣品收集槽38、39而提供了雙重采樣能力，其中，樣品接收容器35、36與錐形偏轉(zhuǎn)器12的相反側(cè)部連接，樣品收集槽38、39用于分別收集由接收容器35、36輸送的不同物質(zhì)樣品部分。這樣，能夠采集重復(fù)的代表性樣品并進(jìn)行檢驗(yàn)，以確保兩個(gè)樣品具有一致的特性，從而能夠真實(shí)代表被采樣的物質(zhì)。
在第二實(shí)施例中，樣品接收容器36進(jìn)一步垂直向下延伸，其延伸程度大于沿直徑相對(duì)的另一個(gè)樣品接收容器35，而與之相關(guān)聯(lián)的樣品收集槽39的開放上端比另一個(gè)收集槽38的開放上端設(shè)置在較低的高度。
當(dāng)然應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在完整的旋轉(zhuǎn)過程中，接收容器35、36不與其相關(guān)聯(lián)的收集槽38、39連通。在某些情況下，收集槽可以被設(shè)置成，僅在其部分旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間，收集的物質(zhì)被排放到收集槽內(nèi)。
在本發(fā)明未被示出的實(shí)施例中，錐形偏轉(zhuǎn)器12作為殼體內(nèi)的固定元件進(jìn)行安裝，而樣品接收容器或接收端被設(shè)置成可以由適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，由此偏轉(zhuǎn)器和接收容器彼此相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)然應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，對(duì)于要采集的不同類型的粒狀或顆粒狀物質(zhì)，可能需要改變錐形偏轉(zhuǎn)器的頂角大小，也可能需要改變偏轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)動(dòng)速度(或者在偏轉(zhuǎn)器為固定的情況下，需要改變接收容器的轉(zhuǎn)動(dòng)速度)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)14rpm左右的轉(zhuǎn)動(dòng)速度是最好的。這些改變主要取決于要采樣的物質(zhì)類型，并且特別是所含的濕度大小—應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，非常濕的物質(zhì)會(huì)傾向于粘附到收集設(shè)備的部件表面。
前述實(shí)施例的簡(jiǎn)要說明指出，本發(fā)明提供了一種非常簡(jiǎn)單和有效的樣品收集設(shè)備，用于采集地質(zhì)樣品，允許采集代表大量樣品材料的受控部分，而不必考慮待采集物質(zhì)的顆粒尺寸變化、濕氣含量變化和粘附性。
盡管已經(jīng)參照特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不局限于此而且將包括落入本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的任何變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)易流動(dòng)的固體物質(zhì)進(jìn)行采樣的樣品收集設(shè)備，包括殼體；輸送口，位于殼體上端，待采樣的物質(zhì)通過該輸送口被輸送到殼體內(nèi)；偏轉(zhuǎn)器，位于殼體內(nèi)，具有位于所述輸送口下方的上端和用于使所述物質(zhì)偏轉(zhuǎn)的斜壁；接收裝置，朝向偏轉(zhuǎn)器的下邊緣，用于接收向下流動(dòng)的所述物質(zhì)的樣品，所述接收裝置具有位于其下端的開口，樣品通過該開口；移動(dòng)裝置，相對(duì)于向下流動(dòng)的物質(zhì)移動(dòng)所述接收裝置；采集裝置，位于接收裝置下方，用于收集從所述開口流出的樣品；和廢物出口，位于殼體的下端，將未被接收裝置收集的那部分物質(zhì)排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品收集設(shè)備，其特征在于，所述偏轉(zhuǎn)器包括向下分開的壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品收集設(shè)備，其特征在于，所述偏轉(zhuǎn)器為錐形，其窄端位于最上方并且在所述輸送口的附近。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的樣品收集設(shè)備，其特征在于，所述接收裝置固定到偏轉(zhuǎn)器的下周邊，并且用于移動(dòng)接收裝置的移動(dòng)裝置為旋轉(zhuǎn)所述偏轉(zhuǎn)器和接收裝置的驅(qū)動(dòng)裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的樣品收集設(shè)備，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括液壓馬達(dá)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的樣品收集設(shè)備，其特征在于，所述接收裝置以能夠拆除的方式與偏轉(zhuǎn)器連接。
7.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的樣品收集設(shè)備，其特征在于，所述采集裝置包括位于所述接收裝置移動(dòng)范圍下方的漏斗，所述漏斗具有位于所述殼體外側(cè)的排放端。
8.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的樣品收集設(shè)備，其特征在于，所述接收裝置具有形成直的開口的壁，所述壁向所述開口會(huì)聚。
9.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的樣品收集設(shè)備，其特征在于，包括兩個(gè)接收容器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的樣品收集設(shè)備，其特征在于，還包括兩個(gè)采集裝置，第一采集裝置用于收集來自第一接收容器的樣品，第二采集裝置用于收集來自第二接收容器的樣品。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的樣品收集設(shè)備，其特征在于，所述第一和第二采集裝置包括漏斗，第二采集裝置在中心定位在第一采集裝置內(nèi)部中央，并且，所述第一接收容器的開口位于形成在第一和第二采集裝置之間的環(huán)狀空間上方，并且第二接收容器的開口位于第二采集裝置上方。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的樣品收集設(shè)備，其特征在于，第二采集裝置的排放離開第一采集裝置的壁。
13.一種樣品收集設(shè)備，在這里基本參照附圖進(jìn)行說明。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種樣品收集設(shè)備(10)，用于收集可流動(dòng)的固體物質(zhì)樣品，該設(shè)備包括殼體(11)和位于殼體(11)上端的輸送口(15)，取樣物質(zhì)通過該輸送口被輸送到殼體(11)。偏轉(zhuǎn)器(12)位于殼體(11)內(nèi)，并且具有位于輸送口(15)下方的上端(13)和用于使物質(zhì)偏轉(zhuǎn)的斜壁(14)。接收裝置(20)朝向偏轉(zhuǎn)器(12)的下邊緣定位，用于接收向下流動(dòng)的物質(zhì)樣品。接收裝置(20)具有位于其下端的開口(17)，樣品通過該開口。設(shè)置裝置(16)用于相對(duì)于向下流動(dòng)的物質(zhì)移動(dòng)接收裝置(20)，采集裝置(23)位于接收裝置(20)下方，用于收集從開口(17)排出的樣品，在殼體(11)的下端設(shè)置廢物出口(26)，用于排出未被接收裝置(20)收集的那部分物質(zhì)。本發(fā)明提供了一種獨(dú)特的裝置，能夠確保對(duì)代表物質(zhì)整體的樣品進(jìn)行任意收集，該物質(zhì)移動(dòng)通過樣品收集設(shè)備(10)。
文檔編號(hào)G01N1/20GK1871503SQ200480031223
公開日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2004年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月21日
發(fā)明者馬爾科梅·比克內(nèi)爾·麥金尼斯, 托比·達(dá)伊, 馬爾克·雷德芬 申請(qǐng)人:Sds金屬工藝有限公司