SCL—2000型煤灰分快速测定仪
使用说明书
北京市煤炭矿用机电设备技术开发公司
目录
一、 系统组成
二、 系统简介
三、 工作原理
四、 主要技术指标
五、 运行环境
六、 安装
七、 应用软件
八、 维护
九、 辐射安全
一十、 煤灰分仪的应用
一十一、 颗粒级配故障排除
一、 系统组成
SCL—2000灰分仪由γ射线双光子源、NaI闪烁探测器、稳峰器、扫描控制系统、IPC工控机及应用软件组成： （1） NaI闪烁探测器；
（3） 双光子源γ射线输出器：内装137Cs(20mci)；241Am（100mci）；
（4） 待测煤样；
（5） 电动机：控制转盘的转动；
（6） 显示器：17寸彩显；
（7） 稳峰仪：内装高、低压电源、放大器、单道分析器、预处理器；
（8） 键盘、鼠标；
（9） 主机：工控Pentium Ⅲ IG
（10） 打印机
（12） UPS
（13） 19’立式机柜：19寸标准机柜，防尘玻璃观察窗
（15） 下位行程开关
（16） 上位控制开关
（17） 下位控制开关
二、 系统简介
1、 双光子源γ射线输出器内装放射源241Am（20mci)、137Cs(20mci)，两种不同能量的射线从γ射线输出器的防护铅罐的准直孔射出，穿过煤层，射向接收器。
2、 NaI闪烁探测器
NaI晶体的接收器接收以射线的粒子，将其转换成光电信号送入光电倍增管中，光电信号经光电倍增管转换成电信号送入前置放大器，经放大后送入稳峰仪。
3、 稳峰仪
稳峰仪由高压电源、宽窗单道脉冲幅度分析器、放大器、预处理器、稳峰控制电路五部分组成。其功能为将放大的电信号通过稳峰仪模块送入信息传送模块，信息传送模块将数字信号转化成可远距离传送的RS-422信号，送入电缆；
稳峰仪电源：（从左往右）﹢15V、﹣15V、地、﹢15V；
稳峰仪的信号出口接入信号转换模块的信号入口；
稳峰仪的信号由50欧姆射频铜芯屏蔽电缆接和；
信号号转换模块电源依次为：﹢15V、GND、﹢15V、﹣15V；
信号转换模块的信号输出为：RS﹣422接口，在通讯速率为9600bps时，通讯距离可达到1200米；
测零点按钮是测量零点时按下此按钮（通知上位机测试开始），当测试完成时，再按此按钮（通知上位机测试结束）； 稳峰仪通过调节高压电源输出值使137Cs全能峰位置保持不变，保证了整个混合γ能谱稳定不发生偏移，控制了灰分仪的精度不受环境因素影响。
4、 扫描控制
4．1组成
扫描控制由转台、旋转系统、转台控制器组成。
转台：承载煤样测试桶；
旋转系统：由三相交流电动机、减速器组成。控制转台做上下旋转运动；
转台控制器：由三相交流电动机反转控制器、上下位控制开关、上下行程开关组成。
4．2扫描控制
将采集到的煤样装在测试桶中，把测试桶放到转台上。通过IPC工控机发出‘开始测量灰分’的指令，测试桶从初始位置做螺旋下降运动，测量桶的煤样被γ射线顺时针方向逐层扫描；测量桶到达下限位时，下位控制开关动作，电机反方向运转，测量桶币做螺旋上升运动，测量桶的煤样被γ射线逆时针方向逐层扫描；到上限位时，扫描机构回到初始位置，上位控制开关动作，电机停转，测量过程结束。
4．3限位保护
上、下位行程开关起后备保护作用。
如果上、下位控制开关失灵，则转台会超出上、下位控制开关控制的运动范围，转台将触压行程开关（上位控制开关失灵，转台会触压上行程开关），切断电机的电源。转台停转。
在此种状态下，控制器上的故障指示灯点亮，表明转台越限。需手动复位。
4．4手动复位
打开控制柜，将转换开关置于“手动”位置：发生上越位时，按‘正转’（下行）按钮；发生下越位时，按‘反转’（上行）按钮，转台就可回到正常位置。
此时，因正、反转按钮电气闭锁，发生上越位时，按‘反转’（上行）按钮，电机不转。
5、 IPC控机
IPC工控机为研华当前流行的标准配制：PⅢ 1G CPU、40G硬盘、17〞平显、52倍速光驱、56K Moden、氢化松香100M网卡。
IPC工控机完成数据的采集、计算（用户曲线的建立；用户曲线的选择；测量控制）；显
示仪器的状态（三个通道Cs1 、Cs2、Am的计数值；控制电压V；稳定系数P；扫描时间）；灰分的报表统计等工作。
保健内衣6、 信号传输电缆
PVVP信号屏蔽电缆，9600bps通讯距离1200m。
7、 计算机系统
计算机部分包括：工控计算机、通讯接收模块、打印机。
7．1计算机
本机为工业控制计算机适合于现场环境比较恶劣情况下使用，它具有抗干扰、抗粉尘、抗震动等特点。
7．2通讯模块
由于计算机的串口均为RS-232口，通讯距离仅有15m，为了满足工业现场的需要，必须使用特殊的通讯卡延长通讯距离。现在一般使用MOXA卡，安装MOXP卡使用说明书。
三、 原理
煤是由可燃烧的有机质和不可燃烧的矿物质组成。有机质的构成元素主要是C、H、N、O四种，简称“低Z元素”；矿物质的构成元素主要是Si、垃圾分类机A1、Fe、Ca、MgS六种，简称“高Z元素”。煤灰分就是煤在一定温度下充分、完全灼烧后，“高Z元素”氧化物所占质量的百分数。
四、 主要技术指标
1、 精度误差
±0.5Wt% 精煤；
±1.5Wt% 低灰分原煤；
±2.5Wt% 高灰分原煤。
2、 使用环境
2．1控头
环境温度：﹣10℃～４０℃；
相对湿度：９０％以下。
２．２工控机环境温度：０℃～４０℃。
３、电源
３．１工控机
电压：单相、ＡＣ２２０Ｖ、５０Ｈz；
功率：500W
3．2转台控制
电压：铅球场地3相、AC380V、50Hz；
功率：500W
五、 运行环境
1、 硬件要求
PⅢ 工控机、MOXA卡、软件狗。
2、 软件要求
操作系统为win98或win2k professional及更高版本；
安装pcommlite 1．0或更高版本；
MOXA卡及软件狗驱动程序。
六、 安装
1、 软件狗的安装
1．1安装软件狗
关闭计算机，将软件狗插入计算机的并口（打印机接口），再将打印机的插头插入软件狗的另一头，拧紧螺丝。
1．2安装软件狗驱动
打开计算机，进入d ：\sysdev目录，运行，运行后计算机将没有任何提示，但已经将驱动程序安装进去。如果没有安装驱动程序，打印机将无法正常工作。另外运行在线检测程序时，将会提示“打不到软件狗”。
2、 MOXA卡的安装
2． 1生成安装程序
运行安装盘中的makedisk文件，将一张空白软盘插入软驱，该程序将在软盘中生成安装程序。
2．2安装便携式洒弹器MOXA卡
关闭计算机，插入MOXA卡，启动计算机。
运行软盘中的安装程序setup后会有4个串口，一般使用串口3或串5，一台煤灰分仪只使用一个串口。
2．3测试MOXA卡
安装完毕后，打开pcommlite中terminal emulator程序，在 port manager中单击“open”，将端口（port）设为连接控头通讯线的端口，波特率（baut band）设为4800，单击“确定”。在窗口中将会出现有规律的字符串，如没有任何反应或出现无规律的字符串说明MOXA卡安装不正确。
3、 接线
3．1准备
（1）开箱后仔细检查各部件螺丝是否松动，接线是否脱离；
（2）请确保放射源处于关闭状态；
（3）在使用转台控制器前应检查各部件是否齐全（内有固态继电器、空气开关、漏电保护器各一个），并检查各开关是否灵敏，是否有线头露出；
（4）检查转动机柜的各部件是否齐全，转动机柜由六部分组成：包括电动机、转盘、放射
源支架、控头支架、源屏蔽钢板、行程开关、接近开关。
3．2接线
（1）转台控制器主电源
转台控制器电源接三相交流电380V，按A，B，C相序接好，要接好地线。
闭合空气开关送电后，将转换开关置于‘手动’位置，按转盘控制器上“正转”按钮，转盘顺时针转动并不行；如果不符，请把三相电线的任意两根对调一下。改动接线后再进行上述检验。
（2）限位行程开关
上、下限位行程开关的接线一端接在转台控制器的端子排上，另一端接在转台下面的端子上。
检查上限位行程开关动作的可靠性：用绝缘棒按住上限限位开关接触器，使该行程开关呈断开状态，按转台控制器的手动反转按钮，此时电动机不动，上限位行程开关工作正常。
用同样的方法检查下限位行程开关动作的可靠性。
（3）控制开关的接线
控制开关的接线为一条四芯电缆，它的一端为四芯插头接在稳峰仪上，另一端接在转台下面的端子上。
在正常操作过程中，当转盘顺时针转到下位时，下位的控制开关灯亮，转盘继而逆时针向上转动。同样，到达上位时，上位控制开关灯亮，转盘回到起始位置。上、下一个来回即为一个测量周期。
七、 应用软件
八、 维护
1、 零点校正
零点校正是灰分仪日常维护中是最需要重视的。灰分仪在测量过程中，由于工况的不同，经常会产生误差，使灰分仪的零点（铯零点、镅零点）发生变化，这样就都会给测量带来
很大的误差。因此在实际工作中需要要经常测量零点。在本套系统投入使用时，应建立测量零点的制度：一般情况下，零点应为一天测量一次，如果连续测量很长时间，也可以在生产开始之前测量一次，直到生产结束。
2、 灰分仪的刻度
灰分仪的刻度是利用灰分值已知（由灼烧法测定）的一组煤样，确定该种煤的斜率a,并初步给出截距b的过程。空虚过程上制造厂的鉴定员和生产单位的专业人员完成。
3、 出厂刻度
4、 现场刻度
灰分仪给出的灰分值与煤样万分有关。为使这种效应不致影响测量的精度，仪器在使用时要由用户按实际煤样进行现场刻度，具体做法如下：
从实际煤样中取5-30个煤样，用化验方法得出样的灰分值。当煤样灰分值相差较小时，取20～３０个煤样进行测试，煤样灰分值相差比较大时，取５个煤样即可：
● 准备标准样５个，灰分值的最大和最小值要覆盖整个测试范围；
● 在煤灰分检测仪的软件中记下本次测量使用的灰分斜率和截距；
● 将五种煤样（先测量零点后）分别放在探测区内，进行检测，得到５．５分钟或更长时间的灰分值纪录下来；
● 进入“求证曲线”的界面中，按要求输入原料率、截距、实测灰分值和灰分仪测量值，点击计算得出新的灰分斜率、截距；
５、灰分仪的比对
在实际使用的现场，将测灰仪测得的结果与相对应的用灼烧法得出的灰分值相比较，调整截距b的过程。这个工作要在使用现场进行。比对有专门安排的比对实验和经常性比对两种方法。
5．1专门的比对实验
把采得的煤样放在两个容器中，这两个容器中的煤样就是一对平行样；采20这样的平行样。
通过这20对数据的化验值和对应的灰分仪的测量值计算出截距b，调整截距b。
5．2经常性比对
要结合本厂的实际情况来订：以化验值为基准，出能准确反映实际煤质情况的数据和相应时间段的测量值比较，调整截距b。
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