灰分仪教学课件

华科HC-3000型

煤灰分测量仪华科HC-3000型煤灰分测量仪1概述

华科HC-3000型煤灰分测量仪（简称灰分仪）采用双γ射线穿透法，能消除煤的疏松度、粒度等因素的影响，快速测出煤的灰分和发热量。该方法是实现快速煤质在线分析仪普遍采用的方法，该方法所用的放射性同位素具有能级低、使用时间长（最短的半衰期30年）、剂量小等特点，因此安全可靠，在使用寿命中无需更换放射源。经过多年来的实践表明，灰分仪对于提高煤炭资源的合理利用、稳定质量、降低成本具有显著的经济效益和社会效益，目前已广泛应用于选煤厂、煤矿、火力发电厂、煤焦厂、钢铁厂、水泥厂、民用煤工业配煤生产，出口煤炭检测等行业。概述华科HC-3000型煤灰分测量仪（简称灰分仪2在线连续测量，实时显示灰分、料层厚度和参考累积量1测量臂可自动旋转，非接触式测量，可任意在标准块与输煤机间转换2带有标准测试块，可自动修整仪器系统累计漂移系数3自动扫灰装置，自动定时清扫，无需人工干预4恒温系统，使仪器更稳定，同时可适用于北方极冷地区5产品特点远距离通讯，仪器与计算机主机可间隔1000米以上6安装简单，四条地脚螺丝即可完成安装7在线连续测量，实时显示灰分、料层厚度和参考累积量13基本误差低灰分煤（灰分<15%），基本误差：<±0.5%。中灰分煤（灰分15%～30%），基本误差：<±1.5%。高灰分煤（灰分>30%），基本误差：<±2.5%。技术指标重复性重复测量同一种煤，每隔10分钟取一次平均计数，共取10次，平均变异系数不大于1%。静态稳定性仪器系统恒温40℃±1℃，对中灰分煤、同一煤种连续工作24小时变异系数小于3%。适用范围对煤种适应范围不限，但不同煤种需分别标定基本误差低灰分煤（灰分<15%），基本误差：<±0.5%。技4技术指标信号抗干扰信号输送距离不大于1000米无干扰适用环境适应环境0～40℃±1℃，恒温40℃±1℃，相对湿度85%电源电压交流220V±10V、50Hz，总功率约250W接地要求仪器外壳应牢固接地，接地电阻应小于4Ω，不得与动力电源共用地线技术指标信号抗干扰信号输送距离不大于1000米无干扰适用环境5

煤是由可燃烧的有机质和不可燃烧的矿物质组成。有机质主要由碳（C）、氢（H）、氮（N）、氧（O）四种元素组成。煤经过完全、充分灼烧后，留下来的固态残余物，俗称为煤灰。煤灰主要是由SiO2和Al2O3，其它的还有Fe2O3、CaO、MgO等。可以把煤看作是两种原子序数元素的混合物，一种是以C为代表，原子序数比较低的元素，简称为低元素；另一种是以Si、Al为代表，原子序数比较高的元素，简称为高元素。

工作原理煤是由可燃烧的有机质和不可燃烧的矿物质组成。工作原6对241Am放射源发射的60keVγ射线来说，原子序数低的C元素质量衰减系数较小（μρ=0.1765cm2/g），而对原子序数大的Si元素就比较大（μρ=0.326cm2/g）。用这种低能量γ射线透射煤，其减弱情况与煤中高元素含量有关，高元素含量高吸收就多，含量低吸收少。所以可以通过测量低能γ射线透射煤时的减弱吸收，来测定煤中高元素的质量分数，从而得到煤的灰分。镅源对137Cs放射源发射的662keVγ射线，C、Si、Fe三种元素的质量衰减系数值非常接近，分别为0.0773，0.777和0.0758（cm2/g）。煤中灰分变化不会影响中能γ的减弱吸收，它的减弱吸收只与被透射煤的质量厚度有关。利用中能γ的这一特性，可以用它来监测煤的质量厚度变化，与低能γ结合起来，实现煤灰分在线测量。铯源对241Am放射源发射的60keVγ射线来说，原子序数低的C7系统组成现场测量数据采集电控系统01远程监控系统02

现场控制机箱

C型测量支架系统现场测量数据采集电控系统01远程监控系统02现场控制机8系统组成实物图上支架现场控制机箱工业控制计算机标准块清扫架下支架底座放射源探测器系统组成实物图上支架现场控制机箱工业控制计算机标准块清扫架下9组成结构图波高分析稳峰板高压供电电源直流稳压电源现场灰分显示器继电控制电路板微机采集处理板温度控制回路交流供电回路

工业计算机显示器打印机键盘鼠标现场测量系统工控计算机系统现场总控制系统限位装置组成结构图波高分析稳峰板高压供电电源直流稳压电源现场灰分显示10现场控制机箱

机箱为密封防水设计的机箱与旋转立柱固定为一体，便于安装，操作方便。机箱内部安装有数据采集、稳峰调节、数据传输系统、直流稳压电源、高压电源、加热电源及恒温控制系统、测量旋转臂、手动/自动切换控制。第1部分现场测量数据采集电控系统C形测量支架

包括241Am、137Cs双光子放射源、γ射线输出器、闪烁探测器、加热恒温器、旋转C形测量上下支架、标准块、清扫架、立柱及固定底座组成。现场控制机箱机箱为密封防水设计的机箱与旋转立柱固定为11第2部分远程监控系统

实现对灰分仪系统的远程监控，具有数据运算、参数设置、数据修改、数据储存及显示打印功能，可实现自动空皮带校零、煤样比对等功能。主机界面显示清晰、直观，同时显示一分钟、三分钟、十分钟、一小时及班平均煤灰分，实时显示灰分和质量厚度曲线，可存储十年以上数据。一台主机可连接多台灰分仪。软件功能第2部分远程监控系统软件功能12

支持一拖四，一台主机最多可带四台灰分仪。在左边第一列显示前1分钟所测煤的质量加权的灰分平均值和平均质量厚度。当时间累计分钟数为3分钟的倍数时，第二列显示3分钟的灰分值，以此类推10分钟、1小时。此系统处于正常情况下，都处于测量状态。但如果煤传送带停止运行和煤层过低或超高时，系统报警并测量数据无效，直到系统全部恢复。测量条件均得到满足时再重新自动恢复测量。在任意一个通道标题处或空白处，双击鼠标左键，可进入单一通道显示画面。界面显示界面显示13一托四软件界面一托四软件界面14一托一软件界面一托一软件界面15

数据查询功能项目主要查询灰分仪测量的历史数据以及系统运行时的参数，并可打印，提供有关人员参阅数据查询历史数据查询窗口生成历史曲线窗口数据查询历史数据查询窗口生成历史曲线窗口16

测量参数标准块参数运行参数煤种参数参数设置设置系统的运行参数，必须由主管技术人员方可操作使用，需设置密码口令方可输入。参数设置设置系统的运行参数，必须由主管技17自动控制系统示意图

煤仓自动控制系统示意图煤仓18应用示意图输出4～20mA企业DCS系统应用示意图输出4～20mA企业19应用示意图RS485通讯输出4～20mA信号应用示意图RS485通讯输出20应用示意图RS485通讯安装客户端软件安装客户端软件安装远程监控客户端软件，可实现通过局域网查看灰分仪主机相关参数光纤传输以太网通讯应用示意图RS485通讯安装客户端软件安装客户端软件安21普通型灰分仪普通型灰分仪22可伸缩式测量臂此灰分仪采用独有的设计方式，可适用于多种不同宽度、厚度的皮带，更便于现场安装及位置更换。可伸缩式测量臂此灰分仪采用独有的设计方式，可适用于多23防爆型灰分仪防爆型灰分仪控制箱由于使用了防爆型，所以不具备现场显示屏。

防爆型灰分仪防爆型灰分仪控制箱由于使用了防爆型，所以不具备现24现场应用现场应用25现场应用

现场应用26现场应用现场应用27现场应用

现场应用28现场应用现场应用29现场应用现场应用30现场应用现场应用31现场应用现场应用32现场应用现场应用33现场应用现场应用34放射源的防护

放射源发射的射线有：阿尔法射线(α射线)、贝塔射线(β射线)、伽玛射线(γ射线)、中子射线(n射线)等，它们看不见，摸不着，必须使用专门的仪器才能探测得到。不同的射线在物体中穿透能力也各有不同。一张厚纸可挡住阿尔法射线；有机玻璃、铝等材料可有效阻挡贝塔射线；伽玛射线穿透能力较强，可以用混凝土、铅等阻挡（北京华科所提供的放射源封装在150×165mm的铅罐内，屏蔽层厚度大于7cm，达到国家防护标准）；中子射线需用石蜡等轻质材料来阻挡。因此，放射源并不可怕，对放射源无端的恐惧是没有必要的，特别是那些已经采取了安全保护措施，正常使用的放射源，对人体是基本没有危害的。放射源的防护35北京华科拓普电子仪器有限公司联系电话：010-8938262889386687010-5113748751137489售后服务：010-511373145