ZZ—89D型測灰儀在徐莊礦的應用

岳躍輝

摘要：ZZ-89D型γ射線測灰儀能夠很快測得煤樣的灰分，比傳統的測灰法監測精煤產品灰分更迅速、及時，因而對指導煤礦生產、保證煤礦產品質量穩定、提高生產管理水平非常有利。文章介紹了徐莊礦ZZ-89D型在線式r射線煤灰分儀專用計算機系統的測量、校驗、查詢功能，分析了三種攻能的使用情況、特點，對指導徐莊礦測量及分倉管理有一定的重要性。

關鍵詞：徐莊礦；ZZ-89D型測灰儀；在線式r射線煤灰分儀；精煤產品；快灰檢測設備 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD942 文章編號：1009-2374（2016）23-0149-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.074

2001年3月，我礦采用了清華大學工程物理系研制的ZZ-89D型γ射線測灰儀作為日常生產過程中精煤產品的快灰檢測設備。經過幾年的使用實踐證明，這種測灰儀工作穩定、可靠、維護簡單。只要采取以傳統的灼燒灰化法結果為基準進行經常的比對措施，完全能夠保證結果準確。由于ZZ-89D型γ射線測灰儀能夠很快測得煤樣的灰分，比傳統的測灰法監測精煤產品灰分更迅速、及時，因而對指導煤礦生產、保證煤礦產品質量穩定、提高生產管理水平非常有利。

1 計算機操作說明

ZZ-89D型在線式r射線煤灰分儀專用計算機系統的硬件由PC微機和專用接口電路組成，配置了專門的應用軟件。軟件除了能在煤層厚度隨機變化情況下準確測定其灰分外，還提供了周詳的顯示、控制和查詢功能。采用下拉式菜單，操作方便，易于掌握。

本軟件的測量過程在后臺進行，因此在進行各種操作時，系統的測量工作照舊進行不受影響。

為了便于管理，本軟件分兩個操作層次。

第一層次“普通操作菜單”供普通操作人員使用，只能“查詢數據”“選擇測量煤種和編號”，不能修改系統設置。

第二層次“系統管理操作菜單”供系統操作人員使用，需要輸入口令才能允許系統管理操作，除了能進行上述普通操作人員的操作內容外，還可以“設置系統參數”，選擇運行方式進行“參數校驗”“傳送帶刻度”“制定測量計劃”等。

2 系統管理操作菜單

在普通菜單上打開“系統管理”子菜單，加亮條移到“進入管理系統”項目上，按回車鍵，屏幕顯示輸入口令。

輸入正確的口令，就可以進入到系統管理操作菜單。如果原來未設置過口令，則直接進入系統管理操作菜單，此時屏幕項顯示一級主菜單。

2.1 設置校驗參數功能項

灰分測量系統需要經常用標準塊進行參數校驗以消除系統漂移的影響，如放射性活度隨時間衰減的影響。

第一項參數規定每隔多少小時自動校驗一次，如果設定為0小時，則不進行定時自動校驗。

第二項參數規定下一次定時自動校驗的時間，如果在設置下次校驗時間時計算機的系統時間已經超過了該時間，則系統立即自動進行參數校驗，同時根據自動校驗時間間隔，將該時間調整到下一次自動校驗的開始時間。

第三項參數規定每次參數校驗的測量時間，為保證測量精度，減少計數的統計誤差，該時間取10～15分鐘為宜。

第四項參數規定如果連續多少分鐘煤傳送帶上無煤，c型架自動轉到校驗位置進行參數校驗。校驗完成后，c型架重新轉到測量位置進行動態灰分測量。

第五項參數規定了煤傳送帶吸收系數測量的時間，為保證測量的精度，減少計數的統計誤差，該時間取10～15分鐘為宜。上述內容修改后，以回車鍵確認修改結果。

2.2 “設置測量參數”功能項

加亮條移到“設置測量參數”項上時，按回車鍵后，屏幕彈出測量參數設置窗口。

第一項參數規定灰分測量的有效范圍，當某一分鐘所測灰分的平均值超出有效范圍時，將放棄該一分鐘的測量結果，并發出聲響。超過上限，系統提示“煤灰分太高，放棄”，低于下限，則系統提示“煤灰分太低，放棄”。

第二項參數設定了正常的灰分范圍，當某一分鐘所測灰分的平均值超出正常灰分范圍，系統將給予提示，并發出聲響，但是測量數據仍然有效，予以保存和顯示。超過上限，系統提示“煤灰分太高，低于下限，則系統提示”煤灰分較低。

第三項參數規定了煤流平均質量厚度的有效測量范圍。當某一分鐘所測得煤流的平均質量厚度超出規定的有效范圍時，則放棄該一分鐘的測量結果，并發出聲響。超過上限，系統提示“煤層太厚”，低于下限，則系統提示“煤層太薄或計數太低”。

第四項參數是煤流量系數，測量系統顯示的參考累計重量及查詢動態煤流數據時顯示的重量，與傳送帶速度、煤流平均寬度、煤流形狀等因素有關，煤流量系數綜合反映了這些影響因素，其大小需要經過刻度給定。該系數可根據某段時間內實際重量和所顯示的測得的重量之比來修正：

新煤流量系數=舊煤流量系數×（實際重量/所顯示測量重量）

第五項參數一分鐘顯示的累計測量時間設置了一個灰分緩沖區的大小，該緩沖區存放的是一組一分鐘的灰分值。每測量到一個一分鐘灰分值，就把一分鐘灰分值放入緩沖區，同時去掉最早進入緩沖區的一分鐘值，而緩沖區中灰分的加權平均即為一分鐘滾動灰分。該值每分鐘變化一次，它反映的是前時間之前若干分鐘內所測灰分的平均值。

第六項參數是累計開始時間，規定了屏幕上顯示的累計灰分和參考累計重量的累計時間段的起始時間。

第七項是灰分顯示時間，規定了屏幕上的灰分顯示窗口每隔多少時間顯示一個灰分值。

第八項參數用于一些特殊的場合，例如探頭架長時間靜止或測量地點煤灰較大，在測量期間放射源上積累煤灰太多而可能影響測量結果時，需要設定該參數，當探頭架靜止時間超過指定的時間后，就自動轉動。

2.3 設置煤種參數功能項

由于本系統是間接測量方法，通過測定Am和Cs道的吸收系數之比K來計算灰分，灰分值與K值之間具有線性關系：

灰分值=灰分斜率A×（K-2）-灰分截距B

測量不同地方或不同種類的煤時，由于煤中元素組成的差異，灰分斜率A和灰分截距B各不相同。本軟件為此提供了設置煤種參數的功能，以便能對不同煤種的煤經比對實驗取定不同的A值和B值。在測量動態煤流的灰分時，只要選定所測煤種的名稱，測量程序就會自動選用相應的A、B值進行灰分計算。

對每一種煤，要用該煤種的一系統樣品進行刻度測量，由計算機自動計算出A、B值。首先輸入新煤種的名稱，隨意設定合適的A、B值，在選定的該煤種名稱下對各樣品進行灰分測量，并用常規化驗方法得到各樣品煤的灰分，用“計算比對數據”的功能就能得到A、B值。以后A值保持固定，根據需要可以適當調整B值，B值可以間隔較長時間調整一次，如每個月把全月的測量灰分的平均值和由常規化驗得到的實際的月綜合灰分值做比較，用它們的差值來調整B值。加亮條移到“設置煤種參數”上，按回車鍵后，屏幕彈出煤種列表。

2.4 “設置系統參數”功能項的內容

加亮條移到“設置系統參數”項上，按回車鍵后，屏幕彈出系統設置菜單。

修改系統時間。計算機內部設有計時系統，屏幕上顯示的時間和測量結果的保存都以此時間為基準，由于計算機時鐘存在一定的誤差，當時間間隔比較長，誤差會產生較大的時間偏差，使系統時間不準，這時就要對系統時間進行修改。

系統時間不允許隨意設置，應與實際時間一致，否則會造成測量數據不能存盤或查詢不到一部分原已存盤的測量數據。

3 參數校驗和傳送帶刻度

3.1 參數校驗

兩道平均計數及其統計誤差，每1秒鐘更新一次，同時還顯示上一次校驗時測定的兩道計數供參考。測量達到預定時間后，程序根據兩道計數來修正系統參數，校驗完成后，系統回到校驗前的狀態。

如果本次校驗計數與最近一次有效的校驗計數相差較大，則屏幕提示：

這時要考慮一下引起偏差較大的原因，如果肯定是因為上次校驗不準，則應該按Y鍵受本次校驗數據，即使用本次校驗修正后的系統參數進行灰分測量。如果是因為其他原因，如放射源或標準測塊上有異物，儀器工作不正常等，則應按N鍵或回車鍵，放棄本次校驗結果，待消除了引起偏差的起因后，應重新進行參數校驗，如果10分鐘內無人干預，則自動放棄本次校驗結果。

3.2 傳送帶刻度

當更換了新的煤輸送帶，或自上一次傳送帶刻度后煤輸送帶又有一些磨損，這時就需要進行傳送帶刻度來確定煤輸送帶的吸收系數。

ZZ-89D型測灰儀測量煤樣時，對粒度無嚴格限制，只要小于13mm即可，且水分對測量結果影響不大。因此傳統測灰法的諸多程序（破碎、烘干等）都可以省略，同時無需灼燒化驗，所以制樣的程序大為簡化、快捷，并減少了操作人員。ZZ-89D型測灰儀在我礦使用時，出樣時間的統計表明，它比傳統測灰法縮短了約85min，這就大大避免和減少了滯后的灰分結果對產品質量所帶來的不穩定性影響。測量結果存儲、查詢、打印方便，符合實際生產需要；安裝方便，操作簡單，短時間就可服務于生產等。為了保證測灰儀的準確度，需經常對其進行比對校驗工作。

這就是說，在利用測灰儀測量結果快的優點來指導生產的同時，傳統測灰法并不能完全放棄。為了保證測灰儀的準確度，我們每月都要將其測定值與傳統測灰法的結果進行比對，發現偏差后予以調整；而且在使用過程中，一旦發現有比較大的偏差時，我們立即安排比對校驗。操作時應注意每班必須保證探測箱內清潔，隨時清掃灑落的物料。清掃時要小心，動作要輕，以防損壞柜內的線路或元件。經常清理主機風扇濾網；經常觀察監測點電壓、探頭溫度；取煤樣桶要輕拿輕放；煤樣桶內的煤樣厚度要均勻，保持在8～12g/m2范圍內等。這些看似簡單其實非常重要的事項，每班操作人員都應該

做到。

參考文獻

[1] 程渤，庹先國，周建斌，童運福.γ射線透射法測煤灰分的影響因素及校正方法研究[J].成都理工學院學報，2002，（1）.

[2] 胡祖忠.淺析γ輻射煤灰分儀的測量誤差與改進[J].湖南冶金，2005，（5）.

（責任編輯：秦遜玉）