1. 儀器綜述

        本儀器設計方案是針對礦渣微粉、水泥等粉末生產(chǎn)線(xiàn)的在線(xiàn)激光粒度分析儀的技術(shù)方案，本方案主要參照依據：需方在線(xiàn)粒度分析儀相關(guān)文件的技術(shù)要求。在線(xiàn)粒度分析方案充分借鑒我公司已承攬的大量粒度分析的成功經(jīng)驗，結合我公司對粒度分析技術(shù)和礦渣粉、水泥生產(chǎn)線(xiàn)工藝的熟悉了解，有以下設計思想：

1. 提供行業(yè)內先進(jìn)的定制的在線(xiàn)粒度分析儀，并提供新軟硬件系統。
2. 技術(shù)的可靠性和先進(jìn)性，以確保系統穩定可靠，系統方案結合成功應用經(jīng)驗，所采納的技術(shù)成熟；
3. 主工藝線(xiàn)的電控設備、儀表設備要與控制計算機構成信息集中控制的“三電”一體化系統；
4. 在線(xiàn)粒度分析方案充分考慮運行成本，保證系統的安全平穩運行；
5. 系統采用計算機分級控制，除基礎自動(dòng)化級(設備級的自動(dòng)控制)還設有過(guò)程自動(dòng)化級(監控級)，后者采用建立數學(xué)模型、優(yōu)化分析數據、預測系統實(shí)際運行情況等先進(jìn)技術(shù)，通過(guò)建立生產(chǎn)過(guò)程數據庫和歷史數據庫記錄，為提高生產(chǎn)控制水平創(chuàng )造條件；
6. 在線(xiàn)粒度分析可以收集更多信息，提供更多易懂、易看、易解析、易操作的畫(huà)面， 為有效地完成系統控制創(chuàng )造條件；
7. 在線(xiàn)粒度分析采用開(kāi)放式結構，為今后系統的擴展創(chuàng )造條件，留有區域級計算機和廠(chǎng)級管理計算機通訊的接口能力；
8. 在線(xiàn)激粒度分析與智能制造緊密結合，整合云數據服務(wù)與互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)，可結合我公司專(zhuān)有的云平臺服務(wù)，生產(chǎn)數據隨時(shí)隨地在移動(dòng)手機端展現。
9. 在線(xiàn)粒度分析數據通過(guò)中控室或化驗室實(shí)時(shí)再現。工業(yè)的現代化很大程度體現在工業(yè)過(guò)程的自動(dòng)化，其中信息的傳輸，數據的交換也成為評判工業(yè)自動(dòng)化水平的因數， 監控站是整個(gè)工廠(chǎng)的網(wǎng)絡(luò )基礎，也是整個(gè)工廠(chǎng)生產(chǎn)控制的關(guān)鍵。

        粒度檢測是眾多粉體行業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量所追求的一個(gè)重要指標。目前，國內外的檢測原理有很多種，其中激光檢測以速度快，精度高，重復性強而得到市場(chǎng)的青睞。激光檢測手段有離線(xiàn)和在線(xiàn)兩種：離線(xiàn)檢測是每隔一段時(shí)間（如一個(gè)小時(shí)）去現場(chǎng)取樣一次， 然后拿到實(shí)驗室分析儀器上進(jìn)行分析，這種方法有取樣量小，代表性不夠，而且取樣間隔時(shí)間長(cháng)，測定結果比生產(chǎn)滯后的缺點(diǎn)，導致對生產(chǎn)的指導作用嚴重不足，不能適應現代技術(shù)發(fā)展與生產(chǎn)的要求。 而在線(xiàn)檢測是直接在生產(chǎn)管線(xiàn)中監控產(chǎn)品粒徑分布和變化趨勢，同時(shí)將監控結果傳送到中控室，或客戶(hù)的中控 DCS 系統。

        Rise 系列在線(xiàn)粒度分析儀就是一套專(zhuān)門(mén)針對用戶(hù)工業(yè)現場(chǎng)的需要而隆重推出的在線(xiàn)粒度監控系統，對產(chǎn)品輸送管路中產(chǎn)品顆粒的粒徑分布和變化趨勢做 24 小時(shí)連續、快速、及時(shí)、真實(shí)地跟蹤，為用戶(hù)產(chǎn)品質(zhì)量的穩定性和連續性提供了現代化的科學(xué)監監控工具。

2.1 工作原理：

       SDBMI-XS04 系列在線(xiàn)粒度分析儀采用全量程米氏散射理論，充分考慮到被測顆粒和分散介質(zhì)的折射率等光學(xué)性質(zhì)，根據大小不同的顆粒在各角度上散射光強的變化反演出顆粒群的粒度分布數據。

        顆粒測試的數據計算一般分為無(wú)約束擬合反演和有約束擬合反演兩種方法。有約束擬合反演在計算前假設顆粒群符合某種分布規律，再根據該規律反演出粒度分布。這種運算相對比較簡(jiǎn)單，但由于事先的假設與實(shí)際情況之間不可避免會(huì )存在偏差，從而有約束擬合計算出的測試數據不能真實(shí)反映顆粒群的實(shí)際粒度分布。

        無(wú)約束擬合反演即測試前對顆粒群不做任何假設，通過(guò)光強直接準確地計算出顆粒群的粒度分布。這種計算前提是合理的探測器設計和粒度分級，給設備本身提出很高的要求。SDBMI-XS04 系列在線(xiàn)粒度儀采用非均勻性交叉三維扇形矩陣排列的探測器陣列和合理的粒度分級，從而能夠準確地測量顆粒群的粒度分布。

2.2 儀器特點(diǎn)：

1、測量范圍：0.1~1000μ m，比表面積 10～3000m²/kg；

2、準確性誤差：≤1%（國家標準物質(zhì)）；

3、重復性偏差：≤1%（國家標準物質(zhì)）；

4、測試方式：螺旋取樣、文丘里分散，動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)測試；

5、進(jìn)樣方式：全自動(dòng)進(jìn)樣；

6、每次樣品用量：5~30 克；

7、分散介質(zhì)：壓縮空氣，不低于 0.5MPa；

8、測試時(shí)間：≤1 分鐘；

9、檢測間隔：檢測間隔為 10 分鐘（15 分鐘、20 分鐘、30 分鐘、60 分鐘可選）；

10、自主設計的多頭螺旋取料器與文丘里噴射器并存方式，取出的樣品連續、均勻并充分分散開(kāi)來(lái)，取樣更具代表性。取樣器具備防止堵塞的功能；取樣不受系統內正負壓的影響。

11、獨特設計的無(wú)視窗樣品流通道，既能使樣品分散均勻又不污染光路的光學(xué)元器件。檢測完的樣品自動(dòng)回到生產(chǎn)線(xiàn)管路中，回路系統具有防反噴功能。檢測結果不受系統內正負壓的影響。

12、儀器具有自動(dòng)對中功能，無(wú)需人工校正。合理的設計和元器件的使用保證了儀器測量的準確性和重復性。

13、在線(xiàn)檢測系統采用全量程米氏散射理論，更優(yōu)化的非均勻交叉三維扇形矩陣排列的探測器陣列和合理的粒度分級，能夠準確地測量顆粒群的粒度分布。再根據礦渣粉的特性推出的粒度比表面積模型，實(shí)時(shí)準確地計算出礦渣粉的比表面積。

14、實(shí)時(shí)準確地監測礦渣微粉粒度和比表面積，及任何時(shí)間段內粉末的比表面積變化曲線(xiàn)，實(shí)時(shí)準確的跟蹤生產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量變化。

15、 可離線(xiàn)和在線(xiàn)操作，亦可設置為在特定時(shí)間進(jìn)行測量。檢測結果可實(shí)時(shí)上傳至中控室和化驗室，能實(shí)時(shí)指導生產(chǎn)控制。

16、云服務(wù)：可 4G 網(wǎng)絡(luò )傳輸，在手機移動(dòng)端實(shí)時(shí)查看產(chǎn)線(xiàn)相關(guān)數據。

2.3 檢測流程：

1. 通過(guò)配套計算機打開(kāi)在線(xiàn)粒度分析軟件。設置等待時(shí)間、取樣間隔等參數。
2. 設置各流程檢測間隔時(shí)間、濃度范圍，系統會(huì )自動(dòng)地檢測和調節管路中粉料的濃度，在濃度范圍內檢測粉料的粒度分布。隨著(zhù)取樣時(shí)間的延長(cháng)，可以看到顆粒的粒度分布曲線(xiàn)及比表面積的瞬時(shí)值。對于每次檢測的結果都能自動(dòng)記錄，并可將特征數值如 D10、D50、D90 以及≤45um、≥80um，45um~80um之間的含量，比表面積直接顯示出來(lái)。打開(kāi)每條記錄即可查看對應的粒度分布曲線(xiàn)及比

表面積。

3. 統計 1 個(gè)流程中各瞬時(shí)數值（至少 10 組有效數據），計算設定時(shí)間間隔內的平均值。

軟件控制界面：

軟件參數設置：

中控室 DCS 操作界面實(shí)時(shí)顯示新的粒度分析和比表面積數據：

中控室 DCS 操作界面比表面積數據的 24h 趨勢：

在線(xiàn)粒度分析系統示意圖：

儀器安裝地點(diǎn)：建議在大收塵器下斜槽至成品入庫提升機之間。

3. 在線(xiàn)激光粒度分析系統型號：

3.1計算機包含粒度、比表面積實(shí)時(shí)分析軟件，Windows10 操作系統，放置于中控室。

1. 與中控 DCS 控制系統提供 OPC 數據接口，可將數據接入中控 DCS 操作界面，并提供比表面積數據趨勢及報表。
2. 提供 1 套控制系統，配置 PLC 及觸摸屏，控制參數可在觸摸屏調節。
3. 提供的樣品回收系統，能實(shí)現在線(xiàn)激光分析儀測試后的樣品有效回收至礦渣粉工藝管    道。
4. 業(yè)主需提供在線(xiàn)激光分析儀所需的取樣點(diǎn)、回樣點(diǎn)、壓縮空氣、供電電源、網(wǎng)絡(luò )接入。
   4. 壓縮空氣氣源壓力穩定且不低于 0.5MPa，高壓力露點(diǎn)不高于-20℃。
   5. 供電電源為 AC220V，1KW。
   6. ：提供與 DCS 控制系統的網(wǎng)線(xiàn)接入。

4. 部分礦渣微粉生產(chǎn)現場(chǎng)安裝的在線(xiàn)粒度分析儀實(shí)景及微信小程序