本发明涉及颗粒物质的取样方法和装置，这些颗粒物质可以是粉末，珠粒，细粒等，特别是本发明与在传送带上移动和从其上落下的这些颗粒料在流动时的自动取样的方法和装置有关。 本发明尤其适用在发电厂所用的煤粒取样，特别是当煤在高于大气压力的压力作用下的重力输煤机上运输，为了控制粉尘和安全目的（防爆目的）。
颗粒取样的目的是使传送中原料的取样其精密度接近原料停下来时的取样，因为不希望为了取样把运输原料的传送带停下。
也不希望不在原料流的整个断面内进行局部取相，因为那样所取的样没有代表性或有所偏废。
在一输送器诸如一煤输送器范围内取样会有困难，由于输送器封闭体内空间的限制，尤其是在输送器或煤样装置加压的情况，不然封闭体内所建的压力就会遭破坏，其内装有取样器的那种输煤机公布在1965年6月8日地美国专利3，187，944上，申请人为Arthur J.Stock，在煤送到发电厂中锅炉的燃烧室时，取样精度特别重要，因为煤的热值及灰分和有害物质成分是对发电厂所需供煤量以及落实必不可少的灰和有害物质的去除起决定作用。
因此本发明的重要目的是提供一颗粒料的改进取样方法及其装置，这尤其适于用作发电厂燃料的煤料取样。
在本发明另一目的是提供一当颗粒料在传送带上的传送时取样的改进方法和装置，诸如用在传送输到发电厂燃烧炉内燃料的重力型传送带。
本发明再有一目的是提供一用在加压的封闭体内的颗粒料取样的改进方法和装置，从而避免破坏封闭体内建立的压力。
本发明还有一目的是提供一精密地且准确地从流动的原料中取颗粒样的改进方法和装置，它不需要停下原料输送就能达到取样的目的。
本发明又一目的是提供一特别对可调节原料输送速度变化的碎煤进行颗粒取样的改进方法和装置。
本发明再一目的是提供一尤其在运行中不太安全的颗粒（特别是碎煤）取样的改进方法和装置。
本发明再一目的是提供一能在有限空间内实现低成本的颗粒取样的改进方法和装置，采用本发明装置的成本低于取样料经过取样台后落到取样台上的那种取样器成本。
简述之，本发明可抽取定量颗粒料作为样品，尤其对碎煤通过一个戽斗取定量的样品料，该戽斗具有相当于定量样品料的容积并可伸过在传送带上运输的原料流，诸如像上述对比文件Stock专利中提到的那种用在重力式输送器上的连续传送带，该戽斗抓取由其封闭底和开口顶所限定区域内的精确定量的样品料。戽斗用铰链连接，这样该戽斗沿着戽斗的封闭底穿过一流动的原料流而向下行走通过轨迹区直到轨迹的终点，在该处戽斗的顶面朝下，结果留在戽斗内的任何原料，在采取新样品料前都能落出斗外，然后戽斗沿着穿过原料流的轨迹再向上移动，戽斗移到贴近包含有一传送带诸如一螺旋输送机管路的开口，该螺旋输送机把样品移到一位于管端的排出口，该戽斗的运动轨迹可以是弧形的和绕着传送带的端头滚辊时输送带的切线方向，该处是一原料在传送带上和原料从传送带上落下形成瀑布状颗粒流的过渡点。
阅读下文并结合附图会对达到上述许多目的本发明的优点及其最佳实施例会有更深的理解。
图1是包在重力式输送器封闭体内的取样器的透视图，为了说明取样器剖开了部分封闭体;
图2是图1所示装置的端视图，为了说明取样器局部剖开了封闭体;
图3是图1和图2所示的取样器的局部侧视图;
图4是图3中园圈4-4所围的区域内所取的取样器的放大剖视图;
图5是一上述图中所示的取样器的当作驱动器的操作缸的气压系统的示意图;
图6表示气压缸和输送器的戽斗之间的枢轴连接的放大图，该视图取自园圈线6-6所示的区域内。
参照图1，图中示出一设计成用来传送细粒和/或碎煤的颗粒输送器，该输送器是一上述Stock专利所述的重力型输送器。煤通过一安置在输送器本体10的顶部或后端的溜槽而到达输送器上。为了简化说明，煤的入口溜槽未示出。煤也可通过一连到靠近传送带前端的其底部的溜槽而离开，该溜槽并未示出，但它可连到传送器本体10沿底部的凸缘12上。该传送器本体10大致上是气密的并通过从压缩机或风机来的压缩空气达到内部加压，在输送器封闭体内的压力可高达3磅/英寸2，但在正常情况下，内压约为1.5磅/英寸2。
输送器内是一连续的传送带14，该传带串绕着装在位于本体10侧壁的轴承18内一转动轴上的端辊16上（请参阅图2和图4），煤粒以横贯传送带14宽度的横向延伸的煤层形式由传送带带走，一煤流20（见图4）达到由端辊16的横径24和纵径26所限定的区段（22）内的有效突出部分，然后翻过该突出部分向下落入位于输送器本体10底部的收集槽。该区段（22）就在输送带上的煤和从输送带上的煤往下落之间的过渡区。在过渡区内，该煤层厚度有一定范围。在正常情况下，煤层在传送带面上约有2英寸厚，该煤层大致延伸在传送带整个宽度。在过渡区之后，煤流的厚度就不确定了，这样在该区域内取样就会产生不精确的结果，这称为取样的偏差。
在煤传送器的本体内，在传送带14之下还有一排出传送带（未示出），该传送带由链轮上的连续链条所带动的横条所组成，通过这些链轮的轴在轴承18下方的轴承22内转动（见图3）。
所述的传送器用于发电厂内，本发明的一特点就是采用一取样器24，该取样器如图1所示，在传送器的本体内并且与传送器的其它部件一起受到加压。取样器有一由园管26组成的样品传送通道，在园管26内有一以螺旋输送器28形式的样品传输器，园管26穿过本体10的侧壁向外延伸。
样品被传输并收集在一收集装置30（参见科2和图3但不包括图1）除了收集样品正在进行或连上一抗压的样品容器34的时间之外，该收集装置有一维持封闭体10的内压的阀32。样品容器34由一快脱接头36连到阀32的出口。不是一单个阀而是设置一对阀在上述二个部件之间建立一个气锁。在样品通过上方阀传送后，于是上方阀关闭，下方阀打开以便把样品送到一料罐或引向分析试验站的传送装置，该分析试验站相似于至今用来收集样品和分析的试验室。
在自动收集样品操作或手动收集样品操作时，都要维持取样器24和收集器元件的内压，这种加压是为了安全的目的而设置的。在封闭体内的所有部件都会受到粉煤系统的压力，根据所应用的安全标准，所有元件都设计成经受住50磅/英寸2的爆炸压力，这是针对受到压力和煤粒或煤尘的取样器部件和传送器的。例如，容器34希望设计成可经受住50磅/英寸2的爆炸压力。而当收集管26和取样器24的其它部件有足够小的体积以容放在传送器本体10内，希望为了容易维护把取样器的某些部件，特别是其气压缸放在传送器本体之外，于是就需在封闭体上设置密封而气压缸驱动器36的一个往复杆就穿过封闭体10，这样才能维持传送器本体内的压力。
取样器24在一戽斗38内收集样品，在图1所示的戽斗38是正当它要离开或来自一其轨迹的终端位置。该视图中暴露了在管26内的开口40，该开口一般为半园柱形，但可有向外带锥度的端头42（当戽斗的端头44向外带锥度时）。图2中由点划线46所示即为戽斗的延伸，该处戽斗邻近传送带44，戽斗的横的宽度约等于传送带14的横向宽度。护栏48是由向上延伸且沿着传送带44的横向边缘的片块组成来限制传送带上煤粒层。戽斗的宽度约等于护栏片之间的横向距离，这样戽斗38就在横贯传送带14的宽度上采取颗粒料的样品（例如煤粒或石灰粒或发电厂用的煤粉）。
戽斗38为半园柱形，且开口也是半园柱形，因此在其轨迹的上端，戽斗安置成与管26成紧贴关系。螺旋输送器28由一驱动电动机50通过一齿轮箱52来转动进行操作，其转动方向使所集样品通过管26移到收集装置30上方而掉入收集装置。在收集装置和管26的接头处的观察孔54可使操作人员观察螺旋输送器的转动以及煤粒移入到收集装置30的情况（见图2和图3）。
收集装置30的阀32是由一控制杆58手动操作，该阀也可由一个阀的驱动电动机来自动操作。电控制系统把压缩空气加到气压缸36而且也可控制电动机50，最好当颗粒料从传送带上过渡区22（图4）落下时而戽斗36移入颗粒料之前就起动电动机50以驱动螺旋输送器。
当煤粒进入管26内而戽斗仍留在其上方位置时，螺旋输送器要连续运转，戽斗贴近管26直到样品通过管26进入收集装置，在各取样周期结束后都要做到完全排空样品，以免与下一周期样品混淆。
取样器24还包括一对连到横臂62的支臂60，支撑横臂的接管座64则焊在横臂的中间，该接管座64可转动地连在活塞杆38端头的叉臂66上。气压缸36的相对另一端可转动地连到支架68上而该支架68则焊到作为门72的开口70旁的封闭体上。该门72用一绞链机构76而铰接到封闭体10的前端74，门72可关上并通过一螺栓机构78而与开口70成密封锁紧。形成开口70听框架可通过位于支架68位置的支柱80来加强刚度。
支臂60由一枢轴接头80连到支撑托架或臂82（请见图6），该臂82则焊到管26的外侧。
如图4所示，支臂60和气压缸36向戽斗提供一铰链连结，这种铰链连结使戽斗可执行一穿过过渡区22的园形或弧形轨迹。在取样周期一开始，戽斗移动轨迹沿着其上方位置（即戽斗与管26成紧贴关系）移到下方位置（即戽斗停靠在气压缸36上）。戽斗穿过颗粒料20到一清理残余样品的位置，在该位置，戽斗离开端辊16处的传送带14使要清理的颗粒料下落。在清理落料时，戽斗垂直通过，结果戽斗的开口顶部面朝下而到达其行程的下端，任何在上一取样周期的余料都能从戽斗内掉出，从而为下一个取样收集提供了一个空戽斗。
戽斗38的轨迹（见图4）在端辊附近的过渡区22的传送带处成切向，从而当戽斗在向上方向通过收集样品时保证了在颗粒料层的整个深度或厚度上收集样品。
集样操作可通过一观察孔84看到，而门72在位于抗压、透明护罩88内的灯86的光照下。在完成一取样周期后，样品就收集在容器34内，于是用操作手柄58关闭阀32并且卸下容器34，可利用该容器34的手把35用来称重或其它样品分析。
电控制线路和取样器的按钮都装在控制板90上或控制板内（见图2和图3），图5所示为系统的气压管路，它包括安装在连到封闭体10顶上的控制板94的控制阀92。一过滤器、调节器和具有过滤器98的润滑组件96以及一控制阀100都位于来自压缩机或其它压缩气流的压缩空气入口处，而压缩机或压缩气源则连到一螺纹接头102上（见图2）。
气压缸36有一使活塞杆向内移动的弹簧104而把戽斗36带到与管26成贴紧关系的其轨迹上端位置。供气软管106（见图4）通过单向阀和到阀92的可变孔组件108而延伸，阀92是由系统电路控制的电磁阀。压缩空气加到气缸内使杆38缩回到图5所示的位置。当阀92被驱动，阀就处于打开位置并加入压缩空气，首先伸出杆这样就把戽斗送到其轨迹的下端位置，然而戽斗能留在该位置一定时间，这时间长短是由电路控制器中的时间延迟电路操作阀92的电磁线圈来达到的，随后再驱动阀且压缩空气加到气缸36来驱动杆并把戽斗沿着弧形轨迹移过煤粒层（如图4所示）。该戽斗与管26维持成紧贴关系一直到取样周期开始之前就起动的螺旋输送器38继续转到管子26内已清洗和样品已收集为止，该取样周期可通过手动起动或在一定时间间隔内重复起动（自动地）。
戽斗移过煤流20的速度是由通过改变孔板上孔的大小和单向阀组件108而引起压力的变化来控制的，因此戽斗与管26的贴紧速度可调节，以适应传送带的速度，在典型的输煤机中这种可调的戽斗贴紧速度使样品收集在低传送速度下进行（例如小于10吨/小时）。
从上述说明明显看出本发明已提供对颗粒物质（尤其像煤粒或石灰粉等颗粒）取样的改进方法和装置，此处所述的方法和装置只要在本发明范围之内可以进行修改，这对本专业内的技术人员无疑是一个建议，所以上文所述只作为说明并未有限制的意义。