本发明涉及成分分析设备，尤其涉及一种挥发分炉与水灰双炉组合结构、挥发分及水灰分检测方法。
背景技术：
0、技术背景
1、现有技术中，全自动挥发分、水灰分分析仪适用于电力、煤炭、冶金、造纸、化工、科研、教学等领域测量煤炭、焦炭、固体生物质燃料等可燃物质的全水、分析水分、灰分指标，以及其固定碳、氢含量、发热量的计算。
2、挥发分：煤的挥发分是指煤中的有机组成成分，在燃烧过程中，碳氢化合物分解氧化成co和h2，h和co很快燃烧，且释放大量的热能，很快点燃了固定碳，所以煤中的挥发分越高，煤越容易着火，固定碳也越容易烧尽。
3、一般情况下，在发热量相同的煤中，如果挥发分较高，锅炉热效率也越高，因此，煤的挥发分含量是评价动力用煤的重要条件。
4、检测挥发分的仪器有马弗炉、自动工业分析仪、挥发分测试仪等。
5、水分：水分是动力用煤的一个重要特性指标，是评定煤经济价值的基本指标，煤中全水分由外在水分和内在水分组成。
6、外在水分：在开采、运输、存储以及洗煤时，煤表面所附着的水分，将煤置于空气中干燥时，煤的外在水分会蒸发掉。
7、内在水分：煤所固有的游离水，在室温条件下，这部分水不易失去。
8、煤中的水分过高，发热量必然降低，且蒸发还要吸热，降低炉温，使煤不易着火，煤中水分过低，易造成煤粉飞扬，适当的水分则有助于燃烧。
9、目前现有技术中检测水分的仪器设备有恒温干燥箱、工业分析仪和微波水分仪等。
10、灰分：煤中所有可燃成分完全燃烧以及煤中矿物质在一定温度下产生一系列分解、化合等得复杂反应后的残渣即灰分。
11、灰分是煤的主要杂质，灰分在煤燃烧时因分解吸热而大大降低炉温，使煤着火困难，灰分含量高，其发热量一定低，灰分每增加1％，发热量降低约0.4mj/kg，所以可根据灰分估算出发热量，但估算值误差较大。
12、而现有技术中，全自动挥发分、水灰分分析仪在使用时，往往存在以下技术问题：一、现有技术中，挥发分炉与水灰分炉通常采用单炉膛，导致仪器测试周期过长，效率过低等；二、现有技术中，放样盘放样时定位不精准，导致故障率高等；三、现有技术中，称量样品和称量残重均在不同天平完成，容易导致称量误差无法修正的技术问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种挥发分炉与水灰双炉组合结构、挥发分及水灰分检测方法，以解决现有技术中“挥发分炉与水灰分炉通常采用单炉膛、测试周期过长、效率过低；放样盘定位不精准、故障率高；称量样品和称量残重均在不同天平完成，容易导致称量误差无法修正”的技术问题。
2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
3、一种挥发分炉与水灰双炉组合结构，包括：挥发分炉膛、第一水灰炉膛和第二水灰炉膛；
4、所述挥发分炉膛包括：挥发分炉主机、挥发分炉放样门和挥发分炉放样盘；
5、所述挥发分炉放样门设置于挥发分炉主机顶部，所述挥发分炉放样门开口朝外；
6、所述挥发分炉主机内设有挥发分炉放样盘；
7、所述第一水灰炉膛包括上炉膛盖、上炉膛、下炉膛、炉膛底座和水灰分炉放样盘；
8、所述上炉膛盖设置于炉膛底座上方；
9、所述上炉膛盖与炉膛底座通过铰链连接，所述上炉膛盖与炉膛底座之间设有炉盖升降杆；
10、所述下炉膛内嵌于所述炉膛底座顶部，所述下炉膛的开口朝上；
11、所述下炉膛内设有水灰分炉放样盘；
12、所述上炉膛内嵌于上炉膛盖底部，所述上炉膛与所述水灰分炉放样盘相适配；
13、所述第一水灰炉膛和第二水灰炉膛其结构和装配方式保持一致，所述挥发分炉膛与第一水灰炉膛、第二水灰炉膛并排设置。
14、上述技术方案的有益技术效果：对比现有技术，挥发分炉与水灰双炉组合结构通过对挥发分炉膛、第一水灰炉膛、第二水灰炉膛、下炉膛、炉膛底座、挥发分炉放样盘、和水灰分炉放样盘的整体结构以及装配方式做了有效改进；通过对挥发分炉膛、第一水灰炉膛和第二水灰炉膛的改进，挥发分炉膛用于测试样品挥发分，第一水灰炉膛和第二水灰炉膛采用双炉一体式结构，交替轮动测试水灰分，以确保测试周期短以及效率高。
15、优选的，所述挥发分炉主机中轴线与挥发分炉放样盘中轴线相平齐，且所述挥发分炉放样盘与挥发分炉放样门相适配。
16、上述技术方案的有益技术效果：通过挥发分炉主机中轴线与挥发分炉放样盘中轴线平齐设置，确保挥发分炉放样盘定位精准，故障率低等技术问题。
17、优选的，所述上炉膛盖中轴线与炉膛底座中轴线相平齐，所述上炉膛盖与炉膛底座相适配。
18、上述技术方案的有益技术效果：通过上炉膛盖中轴线与炉膛底座中轴线平齐设置，确保水灰分炉放样盘定位精准，故障率低等技术问题。
19、优选的，所述挥发分炉放样盘下方水平设有第一称重天平，所述第一称重天平上垂直设有第一称量杆，所述第一称量杆设置数量为一个；
20、所述水灰分炉放样盘下方水平设有第二称重天平，所述第二称重天平上垂直设有第二称量杆，所述第二称量杆设置数量为一个。
21、上述技术方案的有益技术效果：挥发分炉放样盘下方水平设置的第一称重天平，通过第一称量杆可直接测得样品重量，确保称量样品和称量残重在同一天平完成；水灰分炉放样盘下方水平设置的第二称重天平，通过第二称量杆可直接测得样品重量，确保称量样品和称量残重在同一天平完成，以解决称量样品和称量残重均在不同天平完成，容易导致称量误差无法修正等技术问题。
22、优选的，所述挥发分炉放样盘内侧设有第一开孔，其外侧分别开设有若干第一样品位，所述第一样品位上设有挥发分炉放样坩埚；
23、所述水灰分炉放样盘内侧设有第二开孔，其外侧开设有若干第二样品位，所述第二样品位上设有水灰分炉放样坩埚。
24、上述技术方案的有益技术效果：挥发分炉放样盘内侧设有第一开孔，通过减轻挥发分炉放样盘重量，以确保挥发分炉放样盘运行平稳，挥发分炉放样盘其外一侧依次开设有若干第一样品位，实现同时测试更多个测试样品，以确保测试周期短以及效率高等问题；水灰分炉放样盘内侧设有第二开孔，通过减轻水灰分炉放样盘重量，以确保水灰分炉放样盘运行平稳，水灰分炉放样盘其外一侧依次开设有若干第二样品位，实现同时测试更多个测试样品，以确保测试周期短以及效率高等问题。
25、优选的，所述挥发分炉放样盘下方中轴线处设有设有第一步进电机；
26、所述水灰分炉放样盘下方中轴线处设有第二步进电机。
27、上述技术方案的有益技术效果：采用步进电机其优点在于精度高、运行平稳以及性价比高，挥发分炉放样盘和水灰分炉放样盘通过第一、第二步进电机驱动实现与第一、第二称量杆精准定位，以确保放样盘定位精准，故障率低等技术问题。
28、优选的，所述第一步进电机控制挥发分炉放样盘旋转及升降，确保第一样品位上的挥发分炉放样坩埚与所述第一称量杆相适配；
29、所述第二步进电机控制水灰分炉放样盘旋转及升降，确保第二样品位上的水灰分炉放样坩埚与所述第二称量杆相适配。
30、上述技术方案的有益技术效果：通过第一步进电机控制挥发分炉放样盘旋转及升降，实现样第一样品位与第一称量杆精准定位，通过第二步进电机控制水灰分炉放样盘旋转及升降，
31、实现样第二样品位与第二称量杆精准定位，进一步确保放样盘定位精准，故障率低等技术问题。
32、优选的，一种利用所述挥发分炉与水灰双炉组合结构检测样品挥发分、水分灰分的方法，包括以下步骤：
33、(1)打开挥发分炉膛的挥发分炉放样门，将第一称重天平清零，将挥发分炉放样坩埚放置于挥发分炉放样盘上的第一样品位上；启动第一步进电机，挥发分炉放样盘下降；使得第一样品位上的挥发分炉放样坩埚与第一称重天平上的第一称量杆相接触；挥发分炉放样盘继续下降，直至挥发分炉放样坩埚与第一样品位脱离支撑且完全以第一称量杆支撑；将第一称重天平称量挥发分炉放样坩埚重量记为m0，去皮后进入样品重量预称重阶段；
34、(2)根据标准样重范围添加样品，直至样品进入标准样重范围内，得到预称量样重m1；
35、(3)启动第一步进电机，挥发分炉放样盘上升到原位置后停止上升，再次启动第一步进电机，第一步进电机控制挥发分炉放样盘旋转，至下一个样品位，依次执行上述操作(1)-(2)，直至对所有放样坩埚称量并记录，得到其余挥发分炉放样坩埚的重量、样品的预称量样重；
36、(4)关闭挥发分炉放样门启动仪器，将燃烧温度升至设定温度，充分燃烧预定时间，再次通过第一步进电机控制挥发分炉放样盘旋转和升降，利用第一称重天平称量样重，直至称量样重不再变化，得到挥发分炉放样坩埚与称量样重总重量m2；
37、(5)依次执行(4)操作，直至对所有挥发分炉放样坩埚与称量样重总重量并记录；
38、(6)利用公式:[m1-(m2-m0)]/m1×100％，得到计算得出样品挥发分。
39、上述技术方案的有益技术效果：通过上述方案可知，本发明提供用于检测样品挥发分的方法，在打开挥发分炉放样门的情况下，依次对每个挥发分炉放样坩埚进行称重；随后进行预称重，以挥发分炉放样坩埚重量的相反数为去皮依据，向挥发分炉放样坩埚内添加样品至进入标准样重范围，并直接执行挥发分炉放样盘上升操作，然后对下一个挥发分炉放样坩埚执行同样操作，直到所有挥发分炉放样坩埚内的样品都进入所述标准样重范围；在关闭挥发分炉放样门的情况下，经过预定时间燃烧后，依次对每个挥发分炉放样坩埚及其中的样品的总重量进行称量，并利用公式[m1-(m2-m0)]/m1×100％，计算出每个样品的挥发分，可见其采用了预称重的方式来保证每一份样品的重量都符合标准的要求，从而该方法能够在分析精度更高且受环境影响更小的基础上，使分析人员在自定义的样重范围内进行更高效地称重。
40、优选的，一种利用所述挥发分炉与水灰双炉组合结构检测样品挥发分、水分灰分的方法，包括以下步骤：
41、(1)打开第一水灰炉膛的上炉膛盖，将第二称重天平清零，将水灰分炉放样坩埚放置于水灰分炉放样盘上的第二样品位上；启动第二步进电机，水灰分炉放样盘下降；使得第二样品位上的水灰分炉放样坩埚与第二称重天平上的第二称量杆相接触；水灰分炉放样盘继续下降，直至水灰分炉放样坩埚与第二样品位脱离支撑且完全以第二称量杆支撑；将第二称重天平称量水灰分炉放样坩埚重量记为m0′；去皮后进入样品重量预称重阶段；
42、(2)根据标准样重范围添加样品，直至样品进入标准样重范围内，得到预称量样重m1′；
43、(3)启动第二步进电机，水灰分炉放样盘上升到原位置后停止上升，再次启动第二步进电机，第二步进电机控制水灰分炉放样盘旋转，至下一个样品位，依次执行上述操作(1)-(2)，直至对所有放样坩埚称量并记录，得到其余水灰放分炉样坩埚的重量、样品的预称量样重；
44、(4)关闭上炉膛盖启动仪器，将燃烧温度升至设定温度，充分燃烧预定时间，再次通过第二步进电机控制水灰分炉放样盘旋转和升降，利用第二称量杆称量样重，直至称量样重不再变化，得到水灰分炉放样坩埚与称量样重总重量m2′；
45、(5)依次执行(4)操作，直至对所有水灰分炉放样坩埚中的称量样重并记录；
46、(6)利用公式:[m1′-(m2′-m0′)]/m1′×100％，得到计算得出样品水分。
47、上述技术方案的有益技术效果：通过上述方案可知，本发明提供用于检测样品样品水分的方法，在打开上炉膛盖的情况下，依次对每个水灰分炉放样坩埚进行称重；随后进行预称重，以水灰分炉放样坩埚重量的相反数为去皮依据，向水灰分炉放样坩埚内添加样品至进入标准样重范围，并直接执行水灰分炉放样盘上升操作，然后对下一个水灰分炉放样坩埚执行同样操作，直到所有水灰分炉放样坩埚内的样品都进入所述标准样重范围；在关闭上炉膛盖的情况下，经过预定时间燃烧后，依次对每个水灰分炉放样坩埚及其中的样品的总重量进行称量，并利用公式[m1′-(m2′-m0′)]/m1′×100％，计算出每个样品的水分，可见其采用了预称重的方式来保证每一份样品的重量都符合标准的要求，从而该方法能够在分析精度更高且受环境影响更小的基础上，使分析人员在自定义的样重范围内进行更高效地称重。
48、优选的，一种利用所述挥发分炉与水灰双炉组合结构检测样品挥发分、水分灰分的方法，包括以下步骤：
49、(1)打开第一水灰炉膛的上炉膛盖，将第二称重天平清零，将水灰分炉放样坩埚放置于水灰分炉放样盘上的第二样品位上；启动第二步进电机，水灰分炉放样盘下降；使得第二样品位上的水灰分炉放样坩埚与第二称重天平上的第二称量杆相接触；水灰分炉放样盘继续下降，直至水灰分炉放样坩埚与第二样品位脱离支撑且完全以第二称量杆支撑；将第二称重天平称量水灰分炉放样坩埚重量记为m0"；去皮后进入样品重量预称重阶段；
50、(2)根据标准样重范围添加样品，直至样品进入标准样重范围内，得到预称量样重m1"；
51、(3)启动第二步进电机，水灰分炉放样盘上升到原位置后停止上升，再次启动第二步进电机，第二步进电机控制水灰分炉放样盘旋转，至下一个样品位，依次执行上述操作(1)-(2)，直至对所有放样坩埚称量并记录，得到其余水灰分炉放样坩埚的重量、样品的预称量样重；
52、(4)关闭上炉膛盖启动仪器，将燃烧温度升至设定温度，充分燃烧预定时间，再次通过第二步进电机控制水灰分炉放样盘旋转和升降，利用第二称量杆称量样重，直至称量样重不再变化，得到水灰分炉放样坩埚与称量样重总重量m2"；
53、(5)依次执行(4)操作，直至对所有水灰分炉放样坩埚中的称量样重并记录；
54、(6)利用公式:[m2"-m0"]/m1"×100％，得到计算得出样品灰分
55、上述技术方案的有益技术效果：通过上述方案可知，本发明提供用于检测样品样品灰分的方法，在打开上炉膛盖的情况下，依次对每个上水灰分炉放样坩埚进行称重；随后进行预称重，以水灰分炉放样坩埚重量的相反数为去皮依据，向水灰分炉放样坩埚内添加样品至进入标准样重范围，并直接执行水灰分炉放样盘上升操作，然后对下一个水灰分炉放样坩埚执行同样操作，直到所有水灰分炉放样坩埚内的样品都进入所述标准样重范围；在关闭上炉膛盖的情况下，经过预定时间燃烧后，依次对每个水灰分炉放样坩埚及其中的样品的总重量进行称量，并利用公式[m2"-m0"]/m1"×100％，计算出每个样品的灰分，可见其采用了预称重的方式来保证每一份样品的重量都符合标准的要求，从而该方法能够在分析精度更高且受环境影响更小的基础上，使分析人员在自定义的样重范围内进行更高效地称重。
1.一种挥发分炉与水灰双炉组合结构，其特征在于：包括挥发分炉膛(1)、第一水灰炉膛(2)和第二水灰炉膛(3)；
2.根据权利要求1所述一种挥发分炉与水灰双炉组合结构，其特征在于：所述挥发分炉放样盘(13)与挥发分炉放样门(12)相适配。
3.根据权利要求1所述一种挥发分炉与水灰双炉组合结构，其特征在于：所述上炉膛盖(21)中轴线与炉膛底座(24)中轴线相平齐，所述上炉膛盖(21)与炉膛底座(24)相适配。
4.根据权利要求1所述一种挥发分炉与水灰双炉组合结构，其特征在于：所述挥发分炉放样盘(13)下方水平设有第一称重天平(14)，所述第一称重天平(14)上垂直设有第一称量杆(15)，所述第一称量杆(15)设置数量为一个；
5.根据权利要求1所述一种挥发分炉与水灰双炉组合结构，其特征在于：所述挥发分炉放样盘(13)内侧设有第一开孔(16)，其外侧分别开设有若干第一样品位(17)，所述第一样品位(17)上设有挥发分炉放样坩埚(18)；
6.根据权利要求1所述一种挥发分炉与水灰双炉组合结构，其特征在于：所述挥发分炉放样盘(13)下方中轴线处设有设有第一步进电机(19)；
7.根据权利要求6所述一种挥发分炉与水灰双炉组合结构，其特征在于：所述第一步进电机(19)控制挥发分炉放样盘(13)旋转及升降，确保第一样品位(17)上的挥发分炉放样坩埚(18)与所述第一称量杆(15)相适配；
8.根据权利要求1-7中任一项所述挥发分炉与水灰双炉组合结构检测样品挥发分、水灰分的方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求1-7中任一项所述挥发分炉与水灰双炉组合结构检测样品挥发分、水分灰分的方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求1-7中任一项所述挥发分炉与水灰双炉组合结构检测样品挥发分、水分灰分的方法，其特征在于，包括以下步骤：
