Пробоподающее устройство для рентгенофлуоресцентного анализатора Советский патент 1980 года по МПК G01N1/28 G01N23/223 

Изобретение относится к области количественного и качественного анализа химического состава различных материалов в потоке порошкообразной пробы в воздушной среде. В известных устройствах пробы порошкообразных материалов отбираютс из транспортных магистралей и поступают через воронку насыпного приспособления, регулирующего величину потока, мундштук и разравниватель на вращающийся круг,который переносит порцию материала к измерительному прибору 1. Разравниватель позволяет поддерживать постоянной толщину слоя образца на диске. После прохождения измерительного устройства материал снимается с диска лопаткой и возвращается в основную магистраль Однако это устройство из-за невозможности полного пробоудаления приводит к загрязнению измерительного устройства и снижению, таким образом, точности анализа. Кроме того, существенным недостатком этого устройства при использовании его в 1рентгеноф1пуоресцентном анализе является отсутствие эталона стандартизаУ° . Наиболее близким техническим решением к изобре.-ению является пробоподающее устройство рентгенофлуоресцентного анализатора, содержащее загрузочное устройство для порошкообразной пробы, роторный питатель и пробоудаляющее устройство 2. В этом пробоподающем устройстве порошковая проба, измельченная до 0,074мм с помощью шнека или лотка подается к диску роторного питателя, имеющему дорожку, и выравнивается подпружинен ным башмаком. Роторный питатель транспортирует пробу в зону облучения под бериллиевое окно. Эталон стандартизатора эпизодически вводится в зону облучения с помощью отдельного механизма. Удаление пробы с дорожки осуществляется щеткой, а затем самотеком в тачку. Однако такая, конструкция пробоподающего устройства имеет ряд существенных недостатков, влияющих на точность анализа и снижающих надежность прибора. В нем загрузочное устройство не обеспечивает равномерную выдачу пробы на дорожку диска роторного питателя; выравнивающее устройство (башмак) не обеспечивает непрерывности поверхности пробы (наблюда10ТСЯ частые разрывы поверхности) и стабильного уровня поверхности пробы; эпизодический ввод эталона стандартизатора в зону облучения позволяет учесть только низкочастотный дрейф электронной аппаратуры; отсутствие принудительногО активного пробоудаления приводит к загрязнению внутренней части аналитического блока, снижает как точность анализа, та и надежность прибора.

Целью изобретения является повышение равномерности пробы и стабильности уровня ее поверхности.

Достигается это тем, что в пробоподающем устройстве для рентгенофлуоресцентного анализатора, содержащем загрузочное устройство порошкообразной пробы, роторный питатель -и пробоудаляющее устройство, загрузочное устройство снабжено нижним патрубком с укрепленным на нем вибратором, а ооторный питатель раскатными роликами, по периметру ротора расположены три канавки, одна из которых - рабочая наполовину заполнена эталоном. Кроме того, нижний патрубок загрузочного устройства снабжен автоматической задвижкой, а его внутренний контур выполнен в виде поверхности тела вращения, верхнее основание которого круг, а нижнее - эллипс, большая ось которого равна диаметру круга, а малая равна ширине рабочей канавки диска питателя, который выполнен в виде диска из материала, состав которого не содержит анализируемых элементов, оси раскатных роликов жестко закреплены по отношению к оси диска роторного питателя.

На фиг. 1 изображен аналитический блок анализатора с пробоподающим устройством; на фиг. 2 - разрез А-А, раскатный ролик; на фиг. 3 - нижний патрубок загрузочного устройства/- на фиг. 4 - укладка эталона стандартизатора в рабочую канавку диска.

Пробоподающее устройство .для рентгенофлуоресцентного анализатора имеет корпус Л, который, являясь несущей частью, объединяет в единое целое все устройства блока и защища.ет их от воздействия внешней среды, загрузочное устройство 2, снабженное нижним патрубком 3, на котором закреплен вибратор 4, и автоматической задвижкой 5, питательное устройство, состоящее из диска 6,вращающегося вокруг горизонтальной оси, и раскатных роликов Т, спектрометрические устройства 8, 9 и 10 могут быть расположены по периметру роторного питателя за раскатными роликами и их количество зависит от пос тавленной задачи исследования.

Внутренний контур нижнего патрубка выполнен в виде поверхности тела вращения, верхнее основание которого круг, а нижнее эллипс, большая ось которого равна диаметру круга, а малая - ширине рабочей канавки диска, что позволяет подать пробу в рабочую канавку без больших потерь и непрерывной струей.

По периметру диска 6 выполнены три прямоугольные канавки; средняя рабочая для заполнения пробой и эталоном, две боковые - для просыпавшейся пробы. Диск выполнен из . текстолита, что исключает наложение спектральных линий материала диска на спектральные линии анализируемых элементов. Привод диска выполнен из стандартных узлов, причем, электродвигатель вынесен за аналитический блок и установлен на от дельном фундаменте.

Два раскатных ролика установлены за загрузочным устройством. Их оси закреплены неподвижно относительно оси диска, причем, разность радиальных расстояний от оси диска до оси -ролика составляет 0,5 мм. Раскатные ролики приводятся во вращательное движение за счет трения. Диаметры контактирующей части ролика с поверхностью диска и с поверхностью .пробы выбраны таким образом, чтобы линейная скорость вращения поверхности средней части ролика была равна линейной скорости движения поверхности пробы. Средняя часть ролика выполнена из нержавеющей стали и ее поверхность отполирована, а боковые части ролика из материала, обладающего высокой устойчивостью к истиранию и имеющего высокий коэффициент трения в паре с материалом диска. Уборка пробы из канавок диска осуществляется пробоотсасывающим устройством через па.трубки 11 и 12, а пыли с поверхности эталона через патрубок 13, который соединен с пробоотсасывающим устройством посредством пылевого автоматического клапана.

Управление задвижкой 5 загрузочного устройства 2 с пылевым клапаном осуществлено герконами 14-17 и электромагнитом 18.

Стандартизатор выполнен по методу парного канала с укладкой эталона 19 в половину длины рабочей канавки диска б.Другая половина длины рабочей канавки заполнена пробой 20.

Анализатор работает следующим образом.

Порошкообразная проба, измельченная до 0,074 мм, поступает В бункер загрузочного устройства 2 и накапливается в нем. По электрическому сигналу от геркона 14 открывается автоматическая задвижка 5 и проба заполняет рабочую канавку постоянно вращающегося диска 6. В открывания задвижки 5 включает ся вибратор 4 и отключается в момент ее закрывания. Закрытие задвижки 5 происходит по электрическому сигналу от геркона 15 в момент подхода к загрузочному устройству эталона 19. Затем проба направляется под раскатные ролики 7, которые уплотняют и разглаживают ее поверхность. Уплотненная с гладкой поверхностью проба следует к спектрометрическим устройствам 8, 9, 10. Уборка проанализированной пробы производится пробоотсасывающим устройством через патрубок 12, а просыпавшаяся из загрузочного устройства - через патрубок 11. Через патрубок 13 отсасывается с поверхности эталона 19 случайно выпавшая проба и пыль.

Для управления работой вибратора 4, задвижки 5 и пылевого клапана применяется схема управления, в которой в качестве сигнальных элементов применены герконы. Для этого на диске б на границе между эталоном и пробой закреплен электромагнит 18, а в определенных местах на кронштейнах установлены герконы 1417. В момент, когда под нижний патрубок 3 загрузочного устройства 2 подходит эталон, срабатывает геркон 14, отключается вибратор 4 и закрывается эадвижка 5. При подходе эталона под патрубок 13 срабатывает геркон 16 и открывается пылевой клапан. При подходе под нижний патрубок 3, загрузочного устройства 2 конца эталона срабатывает гзркон 15, открывается задвижка 5 и включается вибратор 4, а при подходе конца эталона под отсасывающий патрубок 13 соабатывает геркон 17 и отключается пылевой клапан.

Формула изобретения 1. ПробопоДающее устройство для рентгенофяуоресцентного анализатора, содержащее загрузочное устройство порошкообразной пробы, роторный питатель и пробоудаляющее устройство, отличающееся тем, что, с .целью повышения равномерности подачи пробы и стабильности уровня ее поверхности, загрузочное устройство

снабжено нижним патрубком с укрепленным на нем вибратором, а роторный питатель-раскатными роликс1ми, по париметру ротора расположены три канавки, одна из которых - рабочая, наполовину заполнена эталоном.

2. Устройство по п. 1, о -т л и-.

чающееся тем, что нижний патрубок снабжен автоматической задвижкой, а его внутренний контур выполнен в виде поверхности тела вращения, верхнее основание которого круг, а нижнее - эллипс,большая ось которого равна диаметру круга, а малая равна ширине рабочей канавки диска питателя.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что роторный питатель выполнен в виде диска из материала, состав которого не содержит анализируемых элементов.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оси раск тных роликов жестко закреплены по отношению к оси диска роторного питателя,

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство ЧССР 157757, кл. 42.01.3/52, опубл. 15.05.75.

2.Автоматизация в горной металлургии. М., Металлургия, 1968, с. 69 (прототип).