一种化工反应釜自动取样系统及使用方法与流程

1.本发明涉及化工机械技术领域，具体是涉及一种化工反应釜自动取样系统及使用方法。


背景技术：

2.反应釜的广义理解即有物理或化学反应的容器，通过对容器的结构设计与参数配置，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能。
3.反应釜是综合反应容器，根据反应条件对反应釜结构功能及配置附件的设计。从开始的进料-反应-出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反应步骤，对反应过程中的温度、压力、力学控制、反应物浓度等重要参数进行严格的调控。其结构一般由釜体、传动装置、搅拌装置、加热装置、冷却装置、密封装置组成。相应配套的辅助设备：分馏柱、冷凝器、分水器、收集罐和过滤器等。
4.在生产时，需要对反应釜内的反应物液体进行取样观察，而在取样时需要使用到取样器，传统的取样器多由内插管、储液管、取样瓶、负压系统以及阀体系统组成，阀体系统包含多种阀体，分别用于控制液体的进出以及气体的进出，最终确保在抽液时，储液管内为密闭的负压空间，在抽液后，再将储液管内的气压保持与外界气压一致，以此实现储液管内液体的排出，负压系统则用于提供负压吸力，确保反应釜内的液体能够被抽出，其中，在实际操作时，操作人员要实时观察储液管内液位，来手动控制阀体系统，最终确保液体排入取样瓶内，那么通过人工手动控制阀体系统容易出现纰漏，同时由于需要手动控制的阀体较多，而会进一步的导致某个阀门没有及时打开或者关闭，最终会影响液体的取样收集，所以针对上述的问题有必要提供一种化工反应釜自动取样系统及使用方法来解决。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种化工反应釜自动取样系统及使用方法。
6.为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：一种化工反应釜自动取样系统，包括同轴首尾相连且沿竖直方向从下至上依次分布的取样管、第一柱形阀体、储液玻璃管、第二柱形阀体和第三柱形阀体，第一柱形阀体内同轴设有进液槽，第一柱形阀体的外壁上设有呈水平且与进液槽相连通的排液槽，第二柱形阀体内同轴设有通槽，第二柱形阀体的外壁上设有呈水平且与通槽相连通的通气槽，第三柱形阀体内同轴设有衔接槽，第三柱形阀体的外壁上设有呈水平且与衔接槽相连通的负压槽，取样管的上端与进液槽的下端相连通，储液玻璃管的上下两端分别与通槽的下端和进液槽的上端相连通，通槽的上端与衔接槽的下端相连通，第一柱形阀体的外壁上设有用于开闭排液槽的控制阀，储液玻璃管内设有浮力开闭组件，浮力开闭组件包括环形浮板、上堵体、下堵体、抵触件和限位机构，上堵体与下堵体通过竖杆相连，抵触件设于竖杆上，且抵触件位于环形浮板的上方，环形浮板滑动于储液玻璃管内，且活动套设于竖杆上，限位机构包括限位环和限位板，限位环成型于储液
玻璃管内，且限位环用于限制环形浮板的下行，限位板成型于取样管的上端内，且限位板用于限制下堵体的下行，环形浮板和上堵体均为镂空结构，上堵体用于开闭通气槽和负压槽，下堵体用于开闭进液槽。
7.进一步的，衔接槽从下至上依次分为锥形槽和窄槽，锥形槽的小口径端朝上，锥形槽的大口径端与通槽的上端相连通，窄槽呈竖直且其下端与锥形槽的小口径端相连通，负压槽与窄槽的上端相连通，通气槽的直径小于通槽的直径，上堵体为滑动于通槽内的圆柱壳，圆柱壳的外径与通槽的直径一致，圆柱壳的上端向上渐缩成与锥形槽相契合的一号锥形壳，圆柱壳的下端向下渐缩成二号锥形壳，一号锥形壳的周面上开设有沿其圆周方向均匀分布的透气孔，竖杆的上端向上依次穿过二号锥形壳和圆柱壳后与一号锥形壳的底部同轴固连。
8.进一步的，下堵体为密封圆板，进液槽的上半部为圆柱状，其下半部为扩口状，取样管的上端与进液槽的下半部相连通，限位板为圆形且外径小于取样管的内径，限位板的顶部开设有向下凹陷且用于容纳密封圆板的圆形凹槽，限位板与取样管之间设有一圈沿限位板的圆周方向均匀分布的水平连接条，每个水平连接条的两端分别与限位板的外壁和取样管的内壁相连，进液槽的上半部内同轴成型有圆环，圆环的中心为进液口，竖杆的下端向下穿过进液口后与密封圆板的顶部同轴固连。
9.进一步的，环形浮板为空心结构，环形浮板上开设有若干个沿环形浮板的圆周方向均匀分布的条形透气槽，储液玻璃管的内壁上成型有两个沿储液玻璃管的圆周方向均匀分布的限位条，每个限位条的长度方向均与储液玻璃管的轴向平行，环形浮板的周壁上开设有两个分别与两个限位条滑动配合的限位槽。
10.进一步的，竖杆的中段为螺纹结构，抵触件为旋设于竖杆中段上的螺纹套，螺纹套的外壁上成型有两个沿螺纹套的圆周方向均匀分布的支条，每个支条的一端上均开设有与对应限位条滑动配合的滑槽，一号锥形壳的上方设有旋转件，旋转件包括转套和伸缩杆，第三柱形阀体的顶部向内开设有阶梯槽，阶梯槽的下半部的直径小于其上半部的直径，且阶梯槽的下半部与窄槽的上端相连通，阶梯槽的上半部内固定设有柱状套，柱状套内嵌设有两个沿其轴向均匀分布的第一密封轴承，转套竖直向下与两个第一密封轴承的内圈固连，且转套的下端伸入窄槽内，转套的上端向上伸出于第三柱形阀体外，且转套的上端为封闭结构，伸缩杆与一号锥形壳的顶部同轴固连，伸缩杆的上端向上插入转套的下端内，转套下端的内壁上成型有两个沿转套的圆周方向均匀分布的插条，每个插条的长度方向均与转套的轴向相平行，伸缩杆上端的外壁上开设有两个分别与两个插条相配合的条形插槽。
11.进一步的，控制阀包括矩形阀体和旋转阀销，矩形阀体内开设有水平流槽和出液槽，水平流槽的一端与排液槽相连通，出液槽呈竖直且其上端与水平流槽的另一端相连通，出液槽的下端将矩形阀体的底部贯通，以此形成出液口，矩形阀体上开设有一个横向贯穿水平流槽中段的旋转槽，旋转阀销转动于旋转槽内，旋转槽内设有用于供旋转阀销转动且防止气体出入的第二密封轴承，旋转阀销上开设有两个沿旋转阀销的圆周方向均匀分布的通液缺口。
12.进一步的，储液玻璃管的外周设有若干个沿储液玻璃管的圆周方向均匀分布的支撑杆，每个支撑杆的上端均向上与第二柱形阀体的底部相抵触，每个支撑杆的下端均向下与第一柱形阀体的抵触相抵触，每个支撑杆的上下两端分布成型有一号连杆和二号连杆，
一号连杆向上将第二柱形阀体和第三柱形阀体相连，一号连杆向下与第一柱形阀体固连，第一柱形阀体与第二柱形阀体之间固定设有套设于若干个支撑杆外的透明罩，储液玻璃管的上端与第二柱形阀体的底部固连，储液玻璃管的下端向下伸入进液槽的上半部内。
13.进一步的，环形浮板的外壁上嵌设有两个沿环形浮板的圆周方向均匀分布的弧形导滑条，每个弧形导滑条均与储液玻璃管的内壁相贴合。
14.一种化工反应釜自动取样系统的使用方法，该使用方法包括以下步骤：
15.s1，对负压槽进行抽气，并转动旋转阀销，测试水平流槽是否封闭；
16.s2，旋转转套，透过透明罩观察螺纹套在储液玻璃管内的位置，以此控制螺纹套与环形浮板的间距；
17.s3，向下将取样管插入反应釜内进行液体的抽取；
18.s4，透过透明罩观察储液玻璃管内的液位是否上升，当液位不再上升后，转动旋转阀销，将液体排出，并对排出的液体进行收集取样。
19.本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
20.其一，本装置通过浮力开闭组件来自动控制其中两组阀体的开闭，以此实现在储液玻璃管内的液位上升一定程度后，提供负压吸力负压槽封闭，同时供液体向上流动的进液槽关闭，最终确保液体悬于储液玻璃管内，此过程中，无需人工干预，免去了人工操作关闭阀体而出现的纰漏，进一步的提高了对液体取样的效率；
21.其二，整个取样过程中，操作人员只需要通过控制阀控制液体的排出，并且通过本装置的控制阀能够控制排出液体的速度，防止液体急速排出而导致液体溢出收集瓶；
22.其三，每次抽入储液玻璃管的液量需要根据取样量来决定，当取样结束后，若储液玻璃管内来留存大量的液体，那么此部分液体只能够再次返入反应釜内，以此会造成取样样品的浪费，所以通过本装置的旋转件来调节位于储液玻璃管内的螺纹套在竖直方向上的位置，最终通过改变螺纹套与环形浮板的间距来控制流入储液玻璃管内的液量。
附图说明
23.图1是实施例的立体结构示意图；
24.图2是实施例的俯视图；
25.图3是图2沿a-a线的剖视图；
26.图4是图3中a1所指的局部放大示意图；
27.图5是图3中a2所指的局部放大示意图；
28.图6是图2沿b-b线的剖视图；
29.图7是图2沿c-c线的剖视图；
30.图8是实施例的第二柱形阀体、第三柱形阀体和储液玻璃管的立体结构分解图；
31.图9是图8中a3所指的局部放大示意图；
32.图10是实施例的柱状套与第三柱形阀体的立体结构分解图；
33.图11是实施例的转套的立体结构示意图；
34.图12是实施例的浮力开闭组件和储液玻璃管的立体结构分解图；
35.图13是实施例的取样管的立体结构示意图。
36.图中标号为：1、取样管；2、第一柱形阀体；3、储液玻璃管；4、第二柱形阀体；5、第三
柱形阀体；6、进液槽；7、排液槽；8、通槽；9、通气槽；10、衔接槽；11、负压槽；12、环形浮板；13、竖杆；14、限位环；15、限位板；16、锥形槽；17、窄槽；18、圆柱壳；19、一号锥形壳；20、二号锥形壳；21、透气孔；22、密封圆板；23、圆形凹槽；24、水平连接条；25、圆环；26、进液口；27、条形透气槽；28、限位条；29、限位槽；30、螺纹套；31、支条；32、滑槽；33、转套；34、伸缩杆；35、阶梯槽；36、柱状套；37、第一密封轴承；38、插条；39、条形插槽；40、矩形阀体；41、旋转阀销；42、水平流槽；43、出液槽；44、出液口；45、旋转槽；46、第二密封轴承；47、通液缺口；48、支撑杆；49、一号连杆；50、二号连杆；51、透明罩；52、弧形导滑条。
具体实施方式
37.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
38.参考图1至图13所述的一种化工反应釜自动取样系统，包括同轴首尾相连且沿竖直方向从下至上依次分布的取样管1、第一柱形阀体2、储液玻璃管3、第二柱形阀体4和第三柱形阀体5，第一柱形阀体2内同轴设有进液槽6，第一柱形阀体2的外壁上设有呈水平且与进液槽6相连通的排液槽7，第二柱形阀体4内同轴设有通槽8，第二柱形阀体4的外壁上设有呈水平且与通槽8相连通的通气槽9，第三柱形阀体5内同轴设有衔接槽10，第三柱形阀体5的外壁上设有呈水平且与衔接槽10相连通的负压槽11，取样管1的上端与进液槽6的下端相连通，储液玻璃管3的上下两端分别与通槽8的下端和进液槽6的上端相连通，通槽8的上端与衔接槽10的下端相连通，第一柱形阀体2的外壁上设有用于开闭排液槽7的控制阀，储液玻璃管3内设有浮力开闭组件，浮力开闭组件包括环形浮板12、上堵体、下堵体、抵触件和限位机构，上堵体与下堵体通过竖杆13相连，抵触件设于竖杆13上，且抵触件位于环形浮板12的上方，环形浮板12滑动于储液玻璃管3内，且活动套设于竖杆13上，限位机构包括限位环14和限位板15，限位环14成型于储液玻璃管3内，且限位环14用于限制环形浮板12的下行，限位板15成型于取样管1的上端内，且限位板15用于限制下堵体的下行，环形浮板12和上堵体均为镂空结构，上堵体用于开闭通气槽9和负压槽11，下堵体用于开闭进液槽6。
39.本装置的第三柱形阀体5上的负压槽11与外置负压源(未在图中示出)相连接，初始状态下，环形浮板12通过自重向下滑落并被限位环14限位，以此使得环形浮板12坐落于储液玻璃管3的下端内，上堵体与下堵体通过竖杆13相连成一体，下堵体通过自重向下滑落并被限位板15限位，以此当前第一柱形阀体2内的进液槽6为打开状态，第二柱形阀体4内的通气槽9被上堵体封堵为封闭状态，第三柱形阀体5内的负压槽11为打开状态，并且当前的排液槽7通过控制阀关闭，此后将取样管1向下插入反应釜内，并启动与负压槽11相连的外置负压源，由于此时通气槽9和排液槽7已经被封闭，那么通槽8、衔接槽10、储液玻璃管3、进液槽6和取样管1内会形成密闭的负压空间，此后液体会被取样管1抽出，此过程中，液体向上经过进液槽6排入储液玻璃管3内，那么储液玻璃管3内的液位会逐渐上升，以此位于储液玻璃管3下端内的环形浮板12会受到液体的浮力而上行，那么当环形浮板12上行至与抵触件相接触时，环形浮板12会带动抵触件一并上升，抵触件则会带动整个竖杆13上升，最终上堵体和下堵体会同步上升，此过程中，上堵体会将负压槽11封闭，并同时将通气槽9打开，而下堵体会将进液槽6封闭，当上堵体将负压槽11封闭后，上堵体会被负压槽11所产生的浮力吸力吸住，以此使得通过竖杆13与上堵体相连的下堵体呈暂时的固定状态，确保当前时段
下堵体能够始终将进液槽6封闭，当负压槽11和进液槽6被封闭后，储液玻璃管3内的液体会悬于储液玻璃管3内，以此当通气槽9打开后，外界较大的气压会将储液玻璃管3内的液体下压，此时通过控制阀打开排液槽7即可将储液玻璃管3内的液体排出，最终实现对反应釜内的液体进行取样；
40.当取样结束后，环形浮板12会随着储液玻璃管3内的液位下降至初始状态，此后关闭外置负压源，以此上堵体、竖杆13和下堵体会通过自重下降，直至下堵体再次被限位板15限位。
41.为了展现上堵体的具体结构，设置了如下特征：
42.衔接槽10从下至上依次分为锥形槽16和窄槽17，锥形槽16的小口径端朝上，锥形槽16的大口径端与通槽8的上端相连通，窄槽17呈竖直且其下端与锥形槽16的小口径端相连通，负压槽11与窄槽17的上端相连通，通气槽9的直径小于通槽8的直径，上堵体为滑动于通槽8内的圆柱壳18，圆柱壳18的外径与通槽8的直径一致，圆柱壳18的上端向上渐缩成与锥形槽16相契合的一号锥形壳19，圆柱壳18的下端向下渐缩成二号锥形壳20，一号锥形壳19的周面上开设有沿其圆周方向均匀分布的透气孔21，竖杆13的上端向上依次穿过二号锥形壳20和圆柱壳18后与一号锥形壳19的底部同轴固连。
43.初始状态下，当下堵体向下抵触限位板15后，圆柱壳18会将通气槽9与通槽8相连通的开口封闭，且一号锥形壳19会向下与锥形槽16分离，那么当负压槽11产生负压吸力后，会使得窄槽17和锥形槽16具有负压吸力，此时取样管1内的气体会向上运动，并在经过储液玻璃管3后，气体会向上通过整个上堵体，并从若干个透气孔21排出，与此同时液体会顺着取样管1进入储液玻璃管3，环形浮板12受浮力上升，当环形浮板12向上接触抵触件后，竖杆13会带动上堵体和下堵体同步上升，此过程中一号锥形壳19会向上朝着锥形槽16位移，圆柱壳18会在通槽8内向上滑动，二号锥形壳20会向上朝着通气槽9位移，那么在一号锥形壳19向上逐渐靠近锥形槽16时，二号锥形壳20会逐渐靠近通气槽9，以此通气槽9与通槽8相连通的开口会被逐渐打开，最终当一号锥形壳19向上完全贴合于锥形槽16上后，通气槽9与通槽8相连通的开口被完全打开，此时一号锥形壳19的顶部将窄槽17下端的开口封堵，并且一号锥形壳19会被负压吸力吸附于锥形槽16内，以此将抽取液体的负压断开，同时下堵体会呈固定状态，通过下堵体将进液槽6封闭，并且进液槽6和窄槽17同时被封闭，当通气槽9打开后，外界气压会通过通槽8进入储液玻璃管3内，以此将储液玻璃管3内的液体下压；
44.在一号锥形壳19逐渐向上靠近锥形槽16的过程中，通气槽9与通槽8相连通的开口会逐渐被打开，那么外界的极少的空气会流入通槽8内，但是此时负压槽11还未被封闭，锥形槽16内还是具有较大的吸力，所以此时外界的空气并不会影响液体的向上抽出；
45.上堵体、下堵体和竖杆13均采用轻材质，以便于环形浮板12带动进行上升，那么当负压槽11产生吸力后，由于上堵体上设有透气孔21，向上运动的气体会从透气孔21排出，因此上堵体在初始状态下难以因负压槽11产生的负压吸力而自行向上运动。
46.为了展现下堵体的具体结构以及限位板15的安装方式，设置了如下特征：
47.下堵体为密封圆板22，进液槽6的上半部为圆柱状，其下半部为扩口状，取样管1的上端与进液槽6的下半部相连通，限位板15为圆形且外径小于取样管1的内径，限位板15的顶部开设有向下凹陷且用于容纳密封圆板22的圆形凹槽23，限位板15与取样管1之间设有一圈沿限位板15的圆周方向均匀分布的水平连接条24，每个水平连接条24的两端分别与限
位板15的外壁和取样管1的内壁相连，进液槽6的上半部内同轴成型有圆环25，圆环25的中心为进液口26，竖杆13的下端向下穿过进液口26后与密封圆板22的顶部同轴固连。
48.初始状态下，密封圆板22位于圆形槽内，那么当液体抽出时，液体会先经过取样管1，然后液体会通过相邻水平连接条24之间的空隙排向进液槽6的下半部内，进入进液槽6下半部内的液体会通过圆环25中心的进液口26排向进液槽6的上半部内，最终液体会通过进液槽6的上半部进入储液玻璃管3内。
49.为了具体展现环形浮板12与储液玻璃管3的滑动连接方式，设置了如下特征：
50.环形浮板12为空心结构，环形浮板12上开设有若干个沿环形浮板12的圆周方向均匀分布的条形透气槽27，储液玻璃管3的内壁上成型有两个沿储液玻璃管3的圆周方向均匀分布的限位条28，每个限位条28的长度方向均与储液玻璃管3的轴向平行，环形浮板12的周壁上开设有两个分别与两个限位条28滑动配合的限位槽29。
51.通过环形浮板12上的限位槽29与储液玻璃管3内壁上的限位条28的配合，使得环形浮板12在受浮力推动后只能够沿竖直方向进行运动，设于环形浮板12上的若干个条形透气槽27用于供气体流过，确保负压槽11产生负压吸力后，向上流动的气体能够穿过环形浮板12，当环形浮板12受液体浮力上升时，由于液体具有一定的密度且具有表面张力，液体会一直位于环形浮板12的下方，不会通过若干个条形透气槽27向上涌出。
52.为了展现抵触件的结构，并且为了能够对抵触件与环形浮板12的间距进行调节，设置了如下特征：
53.竖杆13的中段为螺纹结构，抵触件为旋设于竖杆13中段上的螺纹套30，螺纹套30的外壁上成型有两个沿螺纹套30的圆周方向均匀分布的支条31，每个支条31的一端上均开设有与对应限位条28滑动配合的滑槽32，一号锥形壳19的上方设有旋转件，旋转件包括转套33和伸缩杆34，第三柱形阀体5的顶部向内开设有阶梯槽35，阶梯槽35的下半部的直径小于其上半部的直径，且阶梯槽35的下半部与窄槽17的上端相连通，阶梯槽35的上半部内固定设有柱状套36，柱状套36内嵌设有两个沿其轴向均匀分布的第一密封轴承37，转套33竖直向下与两个第一密封轴承37的内圈固连，且转套33的下端伸入窄槽17内，转套33的上端向上伸出于第三柱形阀体5外，且转套33的上端为封闭结构，伸缩杆34与一号锥形壳19的顶部同轴固连，伸缩杆34的上端向上插入转套33的下端内，转套33下端的内壁上成型有两个沿转套33的圆周方向均匀分布的插条38，每个插条38的长度方向均与转套33的轴向相平行，伸缩杆34上端的外壁上开设有两个分别与两个插条38相配合的条形插槽39。
54.每次抽入储液玻璃管3的液量需要根据取样量来决定，当取样结束后，若储液玻璃管3内来留存大量的液体，那么此部分液体只能够再次返入反应釜内，以此会造成取样样品的浪费，所以需要控制进入储液玻璃管3内的液量；
55.当环形浮板12受液体浮力上升时，环形浮板12会上升一段距离后与抵触件相接触，此后才会通过抵触件带动竖杆13上升，竖杆13的上升会带动上堵体和下堵体上升，此后进液槽6和负压槽11会被封闭，最终使得液体悬于储液玻璃管3内，以此可通过改变抵触件与环形浮板12的间距来控制进入储液玻璃管3内的液量；
56.当手动旋转转套33时，转套33会通过插条38与条形插槽39的配合来带动伸缩杆34进行旋转，伸缩杆34会带动一号锥形壳19旋转，以此一号锥形壳19会带动竖杆13进行旋转，竖杆13旋转后会带动与竖杆13中段螺纹配合的螺纹套30转动，由于螺纹套30被两个支条31
限制旋转，所以螺纹套30只能够沿竖杆13的轴向进行上下移动，以此来调节螺纹套30与环形浮板12的间距，最终通过改变螺纹套30与环形浮板12的间距来控制流入储液玻璃管3内的液量；
57.初始状态下，密封圆板22位于圆形凹槽23内，此时伸缩杆34的上端插入转套33的下端内，那么当环形浮板12抵触螺纹套30并以此带动竖杆13上升时，上堵体会上升，以此带动伸缩杆34向上逐渐插入转套33内，最终确保转套33始终能够带动伸缩杆34进行转动。
58.为了展现控制阀的具体结构，设置了如下特征：
59.控制阀包括矩形阀体40和旋转阀销41，矩形阀体40内开设有水平流槽42和出液槽43，水平流槽42的一端与排液槽7相连通，出液槽43呈竖直且其上端与水平流槽42的另一端相连通，出液槽43的下端将矩形阀体40的底部贯通，以此形成出液口44，矩形阀体40上开设有一个横向贯穿水平流槽42中段的旋转槽45，旋转阀销41转动于旋转槽45内，旋转槽45内设有用于供旋转阀销41转动且防止气体出入的第二密封轴承46，旋转阀销41上开设有两个沿旋转阀销41的圆周方向均匀分布的通液缺口47。
60.如图3所示，水平流槽42会被旋转槽45隔断成两段分槽，当转动旋转阀销41至两个通液缺口47分别朝向两个分槽时，旋转阀销41会将整个水平流槽42封堵，以此位于储液玻璃管3内的液体不能够通过水平流槽42流向出液槽43，当逐渐转动旋转阀销41时，储液玻璃管3内的液体会通过两个通液缺口47从第一段分槽流向第二段分槽内，最终液体会从出液槽43流出，那么在出液口44上旋设一个取样瓶即可实现对排出液体的收集；
61.在取样管1向下插入反应釜前，先启动外置负压源，此时转动旋转阀销41，通过手触碰出液口44看是否具有负压吸力来判断当前旋转阀销41是否将水平流槽42封堵，若此时出液口44不具有负压吸力时，再将取样管1向下插入反应釜内。
62.为了具体展现取样管1、第一柱形阀体2、储液玻璃管3、第二柱形阀体4和第三柱形阀体5的首尾连接方式，具体设置了如下特征：
63.储液玻璃管3的外周设有若干个沿储液玻璃管3的圆周方向均匀分布的支撑杆48，每个支撑杆48的上端均向上与第二柱形阀体4的底部相抵触，每个支撑杆48的下端均向下与第一柱形阀体2的抵触相抵触，每个支撑杆48的上下两端分布成型有一号连杆49和二号连杆50，一号连杆49向上将第二柱形阀体4和第三柱形阀体5相连，一号连杆49向下与第一柱形阀体2固连，第一柱形阀体2与第二柱形阀体4之间固定设有套设于若干个支撑杆48外的透明罩51，储液玻璃管3的上端与第二柱形阀体4的底部固连，储液玻璃管3的下端向下伸入进液槽6的上半部内。
64.若干个支撑杆48用于对储液玻璃管3上方的第二柱形阀体4和第三柱形阀体5起到支撑作用，防止储液玻璃管3被第二柱形阀体4和第三柱形阀体5的重量压裂；
65.透明罩51用于对储液玻璃管3起到保护作用，防止储液玻璃管3受外力而损裂。
66.为了减少环形浮板12上升时与储液玻璃管3内壁之间的摩擦，具体设置了如下特征：
67.环形浮板12的外壁上嵌设有两个沿环形浮板12的圆周方向均匀分布的弧形导滑条52，每个弧形导滑条52均与储液玻璃管3的内壁相贴合。
68.通过两个弧形导滑条52来降低环形浮板12上升与储液玻璃管3内壁间的摩擦力，确保环形浮板12在受浮力后能够稳定上升。
69.一种化工反应釜自动取样系统的使用方法，该使用方法包括以下步骤：
70.s1，对负压槽11进行抽气，并转动旋转阀销41，测试水平流槽42是否封闭；
71.在取样管1向下插入反应釜前，先启动外置负压源，此时转动旋转阀销41，通过手触碰出液口44看是否具有负压吸力来判断当前旋转阀销41是否将水平流槽42封堵，若此时出液口44不具有负压吸力时，再将取样管1向下插入反应釜内。
72.s2，旋转转套33，透过透明罩51观察螺纹套30在储液玻璃管3内的位置，以此控制螺纹套30与环形浮板12的间距；
73.每次抽入储液玻璃管3的液量需要根据取样量来决定，当取样结束后，若储液玻璃管3内留存有大量的液体，那么此部分液体只能够再次返入反应釜内，以此会造成取样样品的浪费，所以需要控制进入储液玻璃管3内的液量；
74.当环形浮板12受液体浮力上升时，环形浮板12会上升一段距离后与抵触件相接触，此后才会通过抵触件带动竖杆13上升，竖杆13的上升会带动上堵体和下堵体上升，此后进液槽6和负压槽11会被封闭，最终使得液体悬于储液玻璃管3内，以此可通过改变抵触件与环形浮板12的间距来控制进入储液玻璃管3内的液量；
75.当手动旋转转套33时，转套33会通过插条38与条形插槽39的配合来带动伸缩杆34进行旋转，伸缩杆34会带动一号锥形壳19旋转，以此一号锥形壳19会带动竖杆13进行旋转，竖杆13旋转后会带动与竖杆13中段螺纹配合的螺纹套30转动，由于螺纹套30被两个支条31限制旋转，所以螺纹套30只能够沿竖杆13的轴向进行上下移动，以此来调节螺纹套30与环形浮板12的间距，最终通过改变螺纹套30与环形浮板12的间距来控制流入储液玻璃管3内的液量。
76.s3，向下将取样管1插入反应釜内进行液体的抽取；
77.反应釜内的液体向上排入储液玻璃管3内，并在接触环形浮板12后，带动环形浮板12上，环形浮板12上升至与螺纹套30相抵触后，螺纹套30会带动竖杆13上升，竖杆13上升后会带动上堵体和下堵体上升，此过程中，一号锥形壳19会向上朝着锥形槽16位移，圆柱壳18会在通槽8内向上滑动，二号锥形壳20会向上朝着通气槽9位移，那么在一号锥形壳19向上逐渐靠近锥形槽16时，二号锥形壳20会逐渐靠近通气槽9，以此通气槽9与通槽8相连通的开口会被逐渐打开，最终当一号锥形壳19向上完全贴合于锥形槽16上后，通气槽9与通槽8相连通的开口被完全打开，此时一号锥形壳19的顶部将窄槽17下端的开口封堵，并且一号锥形壳19会被负压吸力吸附于锥形槽16内，以此将抽取液体的负压断开，同时下堵体会呈固定状态，通过下堵体将进液槽6封闭，并且进液槽6和窄槽17同时被封闭，当通气槽9打开后，外界气压会通过通槽8进入储液玻璃管3内，以此将储液玻璃管3内的液体下压至水平流槽42内。
78.s4，透过透明罩51观察储液玻璃管3内的液位是否上升，当液位不再上升后，转动旋转阀销41，将液体排出，并对排出的液体进行收集取样。
79.水平流槽42会被旋转槽45隔断成两段分槽，当转动旋转阀销41至两个通液缺口47分别朝向两个分槽时，旋转阀销41会将整个水平流槽42封堵，以此位于储液玻璃管3内的液体不能够通过水平流槽42流向出液槽43，当逐渐转动旋转阀销41时，储液玻璃管3内的液体会通过两个通液缺口47从第一段分槽流向第二段分槽内，最终液体会从出液槽43流出，那么在出液口44上旋设一个取样瓶即可实现对排出液体的收集。
80.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种化工反应釜自动取样系统，其特征在于，包括同轴首尾相连且沿竖直方向从下至上依次分布的取样管(1)、第一柱形阀体(2)、储液玻璃管(3)、第二柱形阀体(4)和第三柱形阀体(5)，第一柱形阀体(2)内同轴设有进液槽(6)，第一柱形阀体(2)的外壁上设有呈水平且与进液槽(6)相连通的排液槽(7)，第二柱形阀体(4)内同轴设有通槽(8)，第二柱形阀体(4)的外壁上设有呈水平且与通槽(8)相连通的通气槽(9)，第三柱形阀体(5)内同轴设有衔接槽(10)，第三柱形阀体(5)的外壁上设有呈水平且与衔接槽(10)相连通的负压槽(11)，取样管(1)的上端与进液槽(6)的下端相连通，储液玻璃管(3)的上下两端分别与通槽(8)的下端和进液槽(6)的上端相连通，通槽(8)的上端与衔接槽(10)的下端相连通，第一柱形阀体(2)的外壁上设有用于开闭排液槽(7)的控制阀，储液玻璃管(3)内设有浮力开闭组件，浮力开闭组件包括环形浮板(12)、上堵体、下堵体、抵触件和限位机构，上堵体与下堵体通过竖杆(13)相连，抵触件设于竖杆(13)上，且抵触件位于环形浮板(12)的上方，环形浮板(12)滑动于储液玻璃管(3)内，且活动套设于竖杆(13)上，限位机构包括限位环(14)和限位板(15)，限位环(14)成型于储液玻璃管(3)内，且限位环(14)用于限制环形浮板(12)的下行，限位板(15)成型于取样管(1)的上端内，且限位板(15)用于限制下堵体的下行，环形浮板(12)和上堵体均为镂空结构，上堵体用于开闭通气槽(9)和负压槽(11)，下堵体用于开闭进液槽(6)。2.根据权利要求1所述的一种化工反应釜自动取样系统，其特征在于，衔接槽(10)从下至上依次分为锥形槽(16)和窄槽(17)，锥形槽(16)的小口径端朝上，锥形槽(16)的大口径端与通槽(8)的上端相连通，窄槽(17)呈竖直且其下端与锥形槽(16)的小口径端相连通，负压槽(11)与窄槽(17)的上端相连通，通气槽(9)的直径小于通槽(8)的直径，上堵体为滑动于通槽(8)内的圆柱壳(18)，圆柱壳(18)的外径与通槽(8)的直径一致，圆柱壳(18)的上端向上渐缩成与锥形槽(16)相契合的一号锥形壳(19)，圆柱壳(18)的下端向下渐缩成二号锥形壳(20)，一号锥形壳(19)的周面上开设有沿其圆周方向均匀分布的透气孔(21)，竖杆(13)的上端向上依次穿过二号锥形壳(20)和圆柱壳(18)后与一号锥形壳(19)的底部同轴固连。3.根据权利要求1所述的一种化工反应釜自动取样系统，其特征在于，下堵体为密封圆板(22)，进液槽(6)的上半部为圆柱状，其下半部为扩口状，取样管(1)的上端与进液槽(6)的下半部相连通，限位板(15)为圆形且外径小于取样管(1)的内径，限位板(15)的顶部开设有向下凹陷且用于容纳密封圆板(22)的圆形凹槽(23)，限位板(15)与取样管(1)之间设有一圈沿限位板(15)的圆周方向均匀分布的水平连接条(24)，每个水平连接条(24)的两端分别与限位板(15)的外壁和取样管(1)的内壁相连，进液槽(6)的上半部内同轴成型有圆环(25)，圆环(25)的中心为进液口(26)，竖杆(13)的下端向下穿过进液口(26)后与密封圆板(22)的顶部同轴固连。4.根据权利要求1所述的一种化工反应釜自动取样系统，其特征在于，环形浮板(12)为空心结构，环形浮板(12)上开设有若干个沿环形浮板(12)的圆周方向均匀分布的条形透气槽(27)，储液玻璃管(3)的内壁上成型有两个沿储液玻璃管(3)的圆周方向均匀分布的限位条(28)，每个限位条(28)的长度方向均与储液玻璃管(3)的轴向平行，环形浮板(12)的周壁上开设有两个分别与两个限位条(28)滑动配合的限位槽(29)。5.根据权利要求2所述的一种化工反应釜自动取样系统，其特征在于，竖杆(13)的中段
为螺纹结构，抵触件为旋设于竖杆(13)中段上的螺纹套(30)，螺纹套(30)的外壁上成型有两个沿螺纹套(30)的圆周方向均匀分布的支条(31)，每个支条(31)的一端上均开设有与对应限位条(28)滑动配合的滑槽(32)，一号锥形壳(19)的上方设有旋转件，旋转件包括转套(33)和伸缩杆(34)，第三柱形阀体(5)的顶部向内开设有阶梯槽(35)，阶梯槽(35)的下半部的直径小于其上半部的直径，且阶梯槽(35)的下半部与窄槽(17)的上端相连通，阶梯槽(35)的上半部内固定设有柱状套(36)，柱状套(36)内嵌设有两个沿其轴向均匀分布的第一密封轴承(37)，转套(33)竖直向下与两个第一密封轴承(37)的内圈固连，且转套(33)的下端伸入窄槽(17)内，转套(33)的上端向上伸出于第三柱形阀体(5)外，且转套(33)的上端为封闭结构，伸缩杆(34)与一号锥形壳(19)的顶部同轴固连，伸缩杆(34)的上端向上插入转套(33)的下端内，转套(33)下端的内壁上成型有两个沿转套(33)的圆周方向均匀分布的插条(38)，每个插条(38)的长度方向均与转套(33)的轴向相平行，伸缩杆(34)上端的外壁上开设有两个分别与两个插条(38)相配合的条形插槽(39)。6.根据权利要求1所述的一种化工反应釜自动取样系统，其特征在于，控制阀包括矩形阀体(40)和旋转阀销(41)，矩形阀体(40)内开设有水平流槽(42)和出液槽(43)，水平流槽(42)的一端与排液槽(7)相连通，出液槽(43)呈竖直且其上端与水平流槽(42)的另一端相连通，出液槽(43)的下端将矩形阀体(40)的底部贯通，以此形成出液口(44)，矩形阀体(40)上开设有一个横向贯穿水平流槽(42)中段的旋转槽(45)，旋转阀销(41)转动于旋转槽(45)内，旋转槽(45)内设有用于供旋转阀销(41)转动且防止气体出入的第二密封轴承(46)，旋转阀销(41)上开设有两个沿旋转阀销(41)的圆周方向均匀分布的通液缺口(47)。7.根据权利要求3所述的一种化工反应釜自动取样系统，其特征在于，储液玻璃管(3)的外周设有若干个沿储液玻璃管(3)的圆周方向均匀分布的支撑杆(48)，每个支撑杆(48)的上端均向上与第二柱形阀体(4)的底部相抵触，每个支撑杆(48)的下端均向下与第一柱形阀体(2)的抵触相抵触，每个支撑杆(48)的上下两端分布成型有一号连杆(49)和二号连杆(50)，一号连杆(49)向上将第二柱形阀体(4)和第三柱形阀体(5)相连，一号连杆(49)向下与第一柱形阀体(2)固连，第一柱形阀体(2)与第二柱形阀体(4)之间固定设有套设于若干个支撑杆(48)外的透明罩(51)，储液玻璃管(3)的上端与第二柱形阀体(4)的底部固连，储液玻璃管(3)的下端向下伸入进液槽(6)的上半部内。8.根据权利要求4所述的一种化工反应釜自动取样系统，其特征在于，环形浮板(12)的外壁上嵌设有两个沿环形浮板(12)的圆周方向均匀分布的弧形导滑条(52)，每个弧形导滑条(52)均与储液玻璃管(3)的内壁相贴合。9.一种化工反应釜自动取样系统的使用方法，包括如权利要求1所述的一种化工反应釜自动取样系统，其特征在于，该使用方法包括以下步骤：s1，对负压槽(11)进行抽气，并转动旋转阀销(41)，测试水平流槽(42)是否封闭；s2，旋转转套(33)，透过透明罩(51)观察螺纹套(30)在储液玻璃管(3)内的位置，以此控制螺纹套(30)与环形浮板(12)的间距；s3，向下将取样管(1)插入反应釜内进行液体的抽取；s4，透过透明罩(51)观察储液玻璃管(3)内的液位是否上升，当液位不再上升后，转动旋转阀销(41)，将液体排出，并对排出的液体进行收集取样。

技术总结
本发明涉及化工机械技术领域，具体是涉及一种化工反应釜自动取样系统及使用方法，包括取样管、第一柱形阀体、储液玻璃管、第二柱形阀体和第三柱形阀体，第一柱形阀体的外壁上设有控制阀，储液玻璃管内设有浮力开闭组件，浮力开闭组件包括环形浮板、上堵体、下堵体、抵触件和限位机构，本装置通过浮力开闭组件来自动控制其中两组阀体的开闭，以此实现在储液玻璃管内的液位上升一定程度后，提供负压吸力负压槽封闭，同时供液体向上流动的进液槽关闭，最终确保液体悬于储液玻璃管内，此过程中，无需人工干预，免去了人工操作关闭阀体而出现的纰漏，进一步的提高了对液体取样的效率。进一步的提高了对液体取样的效率。进一步的提高了对液体取样的效率。


技术研发人员：王智勇 邢昌年 张先文 唐俊生
受保护的技术使用者：安徽鑫氟隆化工设备有限公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/9/7