皮带式煤炭成份在线检测装置

一、SABIA公司简介

        美国SABIA公司是物料成份在线检测领域世界领先型企业之一，总部在美国加利福尼亚洲的San  Diego，制造基地在Idaho  Falls，在世界各大洲都设有销售和服务分部。

        SABIA公司的皮带式水泥物料在线检测产品XC-5000是基于中子瞬发伽玛射线活化分析技术（PGNAA），可以实时检测煤炭、石灰石、粘土等水泥物料的元素成份，并分析
计算各种工业分析指标、氧化物等参数。

      同类产品相比，XC-5000设备更轻型更易于使用、更坚固可靠，具有最高的性价比。XC-5000测量快速准确、结构新颖独特，安装运输方便，其坚固型设计使设备可适应较恶劣的应用环境。SABIA产品已广泛应用于水泥、煤炭、矿石等相关行产业，为节省资源、节约能源、优化运行、降低成本发挥重要作用，在全球具有广泛的应用业绩，在用户中享有很高的美誉度。

二、XC-5000分析仪测量原理

        XC-5000工作的基本原理是：从中子源（Cf-252）发出的中子与物料中的各种元素的原子核作用，将原子核能态提高到激发态。这些激发态的寿命极其短暂，即刻发射出特征伽玛能射线。不同种类的原子核发出不同能量有像"指纹"一样具有特征的谱线。特征伽玛射线的强度与物料中该种原子核的含量成正比。通过伽玛射线探测器及能谱电子设备对特征伽玛射线信号进行检测与能谱分析处理，就可以得到物料中各元素的含量。中子瞬发伽玛射线活化分析(PGNAA)的原理见图1：

        实际上瞬发伽玛中子活化能谱分析就是高能光谱分析，不同元素的原子在能谱上发射出不同能量或不同频率的"光"。检测样品的能谱示意如图2所示：

三、XC-5000分析仪的结构描述

        SABIA的XC-5000产品包括三个主要单元：在线分析仪、分析仪控制站（ACS）和SABIA软件包。分析仪如图3所示，其结构组成如图4所示：

（1）分析仪单元

        分析仪单元由Cf-252同位素中子源、伽玛射线探测器及其组件、射线屏蔽防护单元组成。正常工作时，Cf-252中子源位于输送带下方的放射源箱中，在检修皮带输送机时，可控制中子源退出到放射源贮藏器中。原子序数为98的Cf-252是人造元素，Cf-252中子源为半衰期2.6年自发裂变源，原子核会自动分裂成两个较轻的原子核，同时放出3個中子。

        伽玛射线探测器及其组件位于皮带输送机料层的上方，收集煤炭放出的特征伽玛射线，并转变为电信号进行处理。探测器与中子源位于分析仪的同一侧，探测器可方便地进行安装和退出，探测器外表有坚固的壳体保护，其寿命可以超过十年。

（2）分析仪控制站（ACS）

        分析仪控制站包括分析仪服务器（含监视器、鼠标、键盘等）、探测器控制单元、电源箱、UPS、PLC和工业标准网络接口。分析仪控制站可以安置在操作控制室中，如图5所示：

        分析仪控制站提供在线分析仪与用户之间的人机接口，用户可以通过图形化界面完成参数设置、标定验证和检查系统工作状态。人机接口运行SABIA的人机交互软件，可以计算煤炭成份和质量指标、显示过程数据和趋势，完成的功能包括：

              数据采集

              实时处理数据并保存一年的历史数据

              显示趋势图、分析结果、设备状态图表

              故障自诊断：系统故障时给出报警提示

              具有煤炭质量监督、配煤优化、装车管理、燃烧优化等应用功能软件

              与工厂控制系统通讯

（3）SABIA软件包

        SABIA软件包是该软件基于Linux系统，提供高精度的物料成分分析和优化的用户界面。

四、XC-5000 技术性能