在線灰分檢測(cè)儀的工作原理

在線灰分檢測(cè)儀是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種自動(dòng)化檢測(cè)儀器。其工作原理為：射源發(fā)出的γ射 線照射到被測(cè)物體上，在物體內(nèi)經(jīng)過(guò)多次反射和散射后射出。射線能量的衰減程度隨被測(cè) 物體組成成分原子序數(shù)的變化而變化。煤可以看作由可燃物和非可燃物(礦物質(zhì))兩部分 組成。其中，可燃物主要是碳、氫、氮、硫等，平均原子序數(shù)約為6，非可燃物成分主要是鋁、鈣、鎂、鐵等，平均原子序數(shù)約為13。當(dāng)煤的灰分含量變化時(shí)必然引起其平均原子 序數(shù)的變化。因此，通過(guò)測(cè)量穿過(guò)煤層的γ射線強(qiáng)度就可以確定煤中灰分的多少。

A——通過(guò)在線測(cè)灰儀測(cè)得的灰分值；

B0——進(jìn)行灰分靜態(tài)標(biāo)定時(shí)，測(cè)得該函數(shù)直線在Y軸上的截距；

B1——進(jìn)行灰分靜態(tài)標(biāo)定時(shí)，測(cè)得該直線的斜率

分別為帶式輸送機(jī)上有煤和無(wú)煤時(shí)放1射性镅元素透過(guò)的強(qiáng)度；

分別為帶式輸送機(jī)上有煤和無(wú)煤時(shí)放1射性銫元素透過(guò)的強(qiáng)度。

在線灰分儀檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)

（1） 在線灰分儀能夠?qū)Ρ粶y(cè)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)，能快速及時(shí)得出檢測(cè)結(jié)果 ，可以及時(shí) 指導(dǎo)生產(chǎn)。調(diào)整灰分儀參數(shù)“TM”為5，“TIME”為12，可以使灰分儀每隔1min就顯示一個(gè) 瞬時(shí)值。

（2） 可以進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量統(tǒng)計(jì)，保證產(chǎn)品整體質(zhì)量的合格。在線灰分儀每隔0.5h或1h 顯示一個(gè) 當(dāng)前平均值，當(dāng)一個(gè)生產(chǎn)班結(jié)束后立即給出整個(gè)班的產(chǎn)品質(zhì)量情況。因此當(dāng)質(zhì)量偶爾出現(xiàn)波 動(dòng)（瞬時(shí)值偏大或偏小），而累計(jì)平均質(zhì)量符合質(zhì)量控制目標(biāo)值時(shí)，不必馬上對(duì)實(shí)際生 產(chǎn)進(jìn)行大幅調(diào)整，從而大大減少了對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的無(wú)謂調(diào)整。在線灰分儀用于指導(dǎo)配煤生產(chǎn)時(shí) ，當(dāng) 一節(jié)車(chē)皮裝完，“Reset”復(fù)位可給出該節(jié)車(chē)煤的平均灰分，當(dāng)整列火車(chē)裝完進(jìn)行“COALSCA N Reset”復(fù)位即可給出該整列車(chē)煤的平均質(zhì)量情況。

檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤，大大消除了人工檢查誤差，可以有效指導(dǎo)選煤和配煤生產(chǎn)，確保 產(chǎn)品的合格。為保證灰分儀測(cè)值的準(zhǔn)確性，靜態(tài)標(biāo)定試驗(yàn)采用了大量標(biāo)準(zhǔn)煤樣，幾 乎每個(gè)050%灰分范圍內(nèi)都有2～3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)煤樣，因而標(biāo)定方程的參數(shù)“B0”、“B1”準(zhǔn) 確 性高；日常使用中定期對(duì)COALSCAN灰分儀進(jìn)行皮帶空運(yùn)轉(zhuǎn)1～2h校準(zhǔn)，以消除皮帶磨損 、儀器 老化等引起的分析誤差（由于ZZ-89A型灰分儀自身帶有標(biāo)準(zhǔn)塊，無(wú)煤時(shí)可以自動(dòng)進(jìn)行校準(zhǔn)， 所以ZZ-89A型灰分儀不需要人工校準(zhǔn)），外界因素影響小。另外質(zhì)檢人員能及時(shí)對(duì)銷(xiāo)售 產(chǎn)品的質(zhì)量結(jié)果和在線灰分儀測(cè)量結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)比，不用定期校正灰分儀測(cè)值的準(zhǔn)確性 ，必要時(shí)則進(jìn)行動(dòng)態(tài)標(biāo)定調(diào)整誤差。

使用在線灰分儀的經(jīng)濟(jì)效益

（1） 東灘煤礦利用灰分儀控制選煤生產(chǎn)，杜絕了產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)盈和不合格品的發(fā)生，充分保 證了產(chǎn)品質(zhì)量（見(jiàn)表1）。

表1　商品煤質(zhì)量與灰分儀測(cè)值對(duì)照檢查表

產(chǎn)品質(zhì)量的提高，一方面大大增強(qiáng)了“東灘煤”的信譽(yù)，提高了品牌效益，為擴(kuò)大市場(chǎng) 創(chuàng)造了 有利條件；另一方面也有利促進(jìn)了礦井經(jīng)濟(jì)效益的增長(zhǎng)，2000年5～10月礦井共生產(chǎn)原煤339 3593t，出口精煤1455713t，創(chuàng)利過(guò)億元。

（2） 在線灰分儀應(yīng)用于自動(dòng)配煤生產(chǎn)，可以準(zhǔn)確控制配煤操作，合格生產(chǎn)出了多種不同質(zhì) 量規(guī) 格的產(chǎn)品，滿足了市場(chǎng)上不同用戶的需求，提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，為礦井的可持 續(xù)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。