[发明专利]检查测量松散材料特性并从中取样的装置的方法和设备

说明书

许多松散材料，例如铝土矿、单质硫黄、磷酸盐、石膏、石灰石、水泥、铁矿、球形铁矿石、玉米、小麦以及其他谷物，糖、煤、褐煤、泥煤、无烟煤、工业废物、污水淤泥、木屑和树皮、纸，需要经常检测各种特性，特别在处理或加工时，可以直接测量或者提取试样测量，规定试样要准确包含现存上述材料物质中的每一可变成份，并与存在于上述材料物质中的上述成份有相同的比例和相同的物理、化学状态，并且测量上述试样的上述特性。在美国，这类商品的数量是极大的。例如，标准工业分类26的木材类，1986年总的装货量大约为1080亿美元，其中，纸浆厂占41亿美元，纸和纸板厂占420亿美元，新闻纸占230亿美元，波纹和实心纤维箱占140亿美元，卫生纸产品占110亿美元，卫生食品容器占30亿美元。煤是另一种松散材料，需要经常检测各种特性，在美国，根据预测，1986年采掘和加工的煤价值大约为230亿美元。

其他松散材料中，氮肥和磷肥的年产值约为90亿美元。原生金属为500到600亿美元，无机化学制品约为120亿美元。1986年，美国水泥产品产值约为40亿美元。

遗憾的是，在处理和加工某些这类松散材料时，根据提取的试样所测出的上述特性会产生显著的误差，尤其是对于松散材料的重量，但是在产品的其他特性中也会发现有误差。

举例来说，在美国，煤是由大约3，000个公司经营的大约5，000个煤矿生产的。美国煤的年产量的大约85%是由电力工业所消耗，大致相当于229亿美元。电力工业部门一般存货量约为1.63亿吨，按标定价为55亿美元。

电力工业无法做到使购买的煤的数量与烧掉的煤的数量相一致，每年的损失达存货的5%。仅这项产品一年的损失相当于2.73亿美元。在与商用煤有关的通常时间进程中，煤基本上是不腐烂的，因此，大部分的这种损失并不表示物质上的损失，而是由于称重、取样和分析不准确。一般说来，随着装载量的减小，称重和取样的误差增大。这样产生的误差往往严重到这样一种程度，即，材料处理作业是在低于满负荷的情况下进行的。

有一些显著的经济结果，它远远超出简单的库存修正。例如，为保险起见，实际库存的夸大所导致的不准确，必须通过额外的库存增量加以补偿。尽管缺乏准确数字，但是因此引起的购买，储存，利息和保险却是一笔实际开销。附加经济结果与准确和及时的质量信息有关。强迫降低单位配额和与外部动力购买有关的经济冲击，低于理想经济运转的损失，以及使用比实际需要还要好的煤以符合对空气污染限制的规定，都是例子。再者，缺少准确和及时的信息，这类经济损失就不易估计，然而，它们是致关重要的。在其他松散材料工业同样具有这些问题，这些材料工业按美元计算远远超过煤。

无论在进口市场和出口市场，在松散材料通过的终端站对于取样和称重都有实际的需要。1986年，美国生产了价值约为40亿美元的水泥，进口了约3亿美元的水泥、按标准工业分类10和14，1986年金属和矿产开采的装货量，包括燃料，价值为230亿美元。进口量达到32亿美元。煤炭工业出口8800万吨，估计价值为35亿美元。

本发明包括方法和设备，用来对运转变量或这类变量的现象进行检查，提供证明文件，使用各种装备来测量松散材料的一个或多个特性所得到的结果，用来鉴定从这些测量装置所获结果的准确性和可靠性，以保证它们不会被可能影响上述测量装置的精度和可靠性的变量所损害。在这种情况下，将所测装性同时与变量的测量结果加以比较是十分有用的。这些变量可能影响借助适当的基准，用这些装置测量到的松散材料特性所获结果的准确性。

本发明同样包括方法和设备，用来对运转变量和环境变量或这类变量的现象进行检查，提供证明文件，这些变量可以影响用来从松散材料中提取试样的装置的准确性和可靠性，上述试样要力图准确包含现存上述松散材料物质中每一种成份，并且要与提取上述试样的上述松散材料物质中存在的上述成份有相同的比例和相同的物理、化学状态。通过上述方法和设备来鉴定上述试样的准确性和可靠性没有被可能影响提取上述试样的上述装置的准确性和可靠性的变量所损害。

将上述运转的和环境的变量同时与适当的基准作比较也是十分有用的。

因此，本发明的一个目的是提供一种鉴定提取上述试样的装置的准确性和可靠性的方法和装备。

本发明的另一个目的是提供一种鉴定松散材料各种特性测量结果的准确性和可靠性的方法和装备。

本发明进一步的目的是提供一种能够使上述测量的运转和环境变量同时与一个或多个适当基准作比较的方法和装备。