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OMEC At-line在線粒度檢測控制系統(tǒng)是珠海歐美克儀器有限公司在其成熟且性能優(yōu)異的粒度分析光學(xué)平臺基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開發(fā)的可根據(jù)客戶產(chǎn)線情況定制的新一代在線粒度分析儀器。該系統(tǒng)由創(chuàng)新的代表性取樣裝置、加樣量精密可控的代表性樣品縮分裝置、高性能干法光散射測量裝置、避免堆料的二級回樣裝置及顯示和控制總成組成，并兼容離線樣品手工進(jìn)樣驗(yàn)證。 

系統(tǒng)特色的二級采樣下料設(shè)計(jì)，二級物料回收設(shè)計(jì)，測試窗口風(fēng)刀式防污染自清潔設(shè)計(jì)，使得激光粒度儀的在線測試應(yīng)用真正具備了數(shù)據(jù)響應(yīng)快，免維護(hù)周期長，無需人工值守，遠(yuǎn)程或中心化控制和數(shù)據(jù)顯示的能力。結(jié)合系統(tǒng)提供產(chǎn)線異常報(bào)警和可迭代升級的個(gè)性化數(shù)據(jù)解析及智控適配功能，使得系統(tǒng)用戶可以通過系統(tǒng)面板、遠(yuǎn)程電腦界面、手機(jī)小程序或用戶DCS系統(tǒng)等多種渠道實(shí)時(shí)查看測試結(jié)果及趨勢，并能快捷用于指導(dǎo)中控調(diào)機(jī)。 

OMEC At-line在線粒度檢測控制系統(tǒng)可根據(jù)產(chǎn)線和質(zhì)控需求定制，智能化自動(dòng)化程度高、免維護(hù)周期長、實(shí)時(shí)測試性能強(qiáng)，系統(tǒng)同時(shí)具有檢測量程寬、重復(fù)性好、分辨力高、與離線粒度測試結(jié)果保持一致等優(yōu)點(diǎn)。 

 一、用途：

OMEC At-line在線粒度檢測控制系統(tǒng)為用戶實(shí)時(shí)監(jiān)測產(chǎn)線健康狀態(tài)，兼容工業(yè)4.0智能化產(chǎn)線改造，優(yōu)化生產(chǎn)工藝調(diào)整、減小產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)、減少過粉磨的損耗、節(jié)省轉(zhuǎn)產(chǎn)調(diào)機(jī)的時(shí)間和成本，大幅降低由系統(tǒng)污染或取樣代表性不足等帶來的粒徑檢測不準(zhǔn)所造成的經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)節(jié)省傳統(tǒng)測試的人工和人為誤差，能夠?yàn)橛脩魩沓鲱A(yù)期的價(jià)值。

該系統(tǒng)應(yīng)用遍及水泥、礦渣、石粉、煤粉等多種工業(yè)在線檢測領(lǐng)域。

二、工作原理：

顆粒樣品以合適的濃度分散于氣體中，一束平行光在傳播過程中遇到障礙物顆粒，光波會(huì)發(fā)生散射（衍射）偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的角度跟顆粒的大小相關(guān)。散射（衍射）現(xiàn)象可以通過 “Mie散射理論 ”來描述。一般來說，顆粒粒徑越大，光波偏轉(zhuǎn)的角度越??；顆粒粒徑越小，光波偏轉(zhuǎn)角度越大。激光粒度分析儀利用該現(xiàn)象，測量散射光能的分布反演計(jì)算被測顆粒的粒度分布。

干法在線激光粒度測試，每隔數(shù)分鐘檢測一次產(chǎn)線粒度，實(shí)時(shí)顯示粒度分布數(shù)據(jù)，通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控結(jié)合產(chǎn)線參數(shù)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)粒度控制。

三、系統(tǒng)特點(diǎn)

先進(jìn)的At-line在線粒度檢測控制系統(tǒng)（以下簡稱At-line在線系統(tǒng)），對取樣至回樣全流程精密控制，保障了測試結(jié)果真實(shí)有效，使測試結(jié)果更好地代表了即時(shí)管道整體樣品的特性，有利于用戶及時(shí)準(zhǔn)確地把控產(chǎn)線健康狀態(tài)和調(diào)機(jī)決策。                             

取樣下料系統(tǒng)特點(diǎn)

1.多路徑多口螺旋的高性能產(chǎn)線取樣設(shè)計(jì)。相對傳統(tǒng)單螺旋取樣裝置，該設(shè)計(jì)明顯地提高了取樣代表性，即使是顆粒粒徑分布寬的水泥樣品亦可滿足需要。

2.智能的自適應(yīng)直流電機(jī)調(diào)速連續(xù)取樣系統(tǒng)。產(chǎn)線管道條件瞬息多變，該系統(tǒng)可以根據(jù)管道內(nèi)物料輸送狀態(tài)（例如管道壓力、輸料量、物料分布均勻性等）的變化自適應(yīng)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，使得取樣量始終處于有產(chǎn)線質(zhì)量代表性的范圍內(nèi)。連續(xù)取樣的設(shè)計(jì)，使測試結(jié)果能敏銳地捕捉產(chǎn)線的短時(shí)波動(dòng)。

3.兼容連續(xù)綜合料和瞬時(shí)料測試，并許可人工加樣驗(yàn)證設(shè)計(jì)。在線系統(tǒng)對測量周期內(nèi)連續(xù)樣進(jìn)行產(chǎn)線取樣分析，使測試結(jié)果能完整還原生產(chǎn)樣品的粒徑分布，不受產(chǎn)線短時(shí)波動(dòng)的影響。在調(diào)機(jī)轉(zhuǎn)產(chǎn)過程中，系統(tǒng)亦可選擇對瞬時(shí)料進(jìn)行取樣測試。對于難以確認(rèn)由產(chǎn)線還是測試系統(tǒng)原因?qū)е碌慕Y(jié)果偏離，At-line在線系統(tǒng)具有擴(kuò)展的手動(dòng)加樣功能，可以通過質(zhì)控人員向料斗加入?yún)⒖紭?biāo)準(zhǔn)樣或產(chǎn)線瞬時(shí)樣進(jìn)行測試驗(yàn)證，以快速判斷結(jié)果偏離的原因并及時(shí)響應(yīng)。

粒度測試系統(tǒng)特點(diǎn)

1.光源與檢測器一體式平臺底座無懼環(huán)境影響。At-line在線系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)采用整體式外罩、一體式鋁合金底座和模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，防塵防水防振動(dòng)效果明顯，光學(xué)系統(tǒng)采用封閉式免維護(hù)設(shè)計(jì)。采用調(diào)試工裝一次性地調(diào)節(jié)定位光源，輔助探測器和主探測器相對位置，可使不同的在線系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)保持一致，有利于多條產(chǎn)線質(zhì)量數(shù)據(jù)的直接比較分析。

2.長焦距單鏡頭光學(xué)設(shè)計(jì)有效提高離群大小顆粒分析能力。At-line在線系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)采用優(yōu)化的透鏡后傅立葉變換結(jié)構(gòu)，光路中的折射、反射面被減到*少，儀器工作時(shí)的背景噪聲降低至極低水平，提高了儀器測量時(shí)的信噪比，對于細(xì)顆粒含量能準(zhǔn)確測量。556mm長焦距檢測系統(tǒng)，使得小散射角度的散射光信號之間能有足夠空間差異被準(zhǔn)確探測到，儀器對少量大顆粒組分的測試輕而易舉，準(zhǔn)確性和靈敏度高。

 At-line在線系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計(jì)

3.高性能進(jìn)口He-Ne氣體激光光源使測試結(jié)果始終保持一致且壽命長。系統(tǒng)采用進(jìn)口He-Ne氣體激光光源，相比于其他類型的激光器具有單色性好、相干性高、發(fā)散角小、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。He-Ne氣體光源采用惰性氣體工作物質(zhì)，連續(xù)工作中工作物質(zhì)無損失無變化，相對于較不穩(wěn)定的半導(dǎo)體活性工作物質(zhì)，He-Ne光源連續(xù)穩(wěn)定工作時(shí)間極長，且對于供電電壓變化不敏感，更適合于要求苛刻的在線環(huán)境應(yīng)用，同時(shí)也確保了儀器良好的穩(wěn)定性和**分辨力。

OMEC高性能進(jìn)口He-Ne激光管（左）vs. 一般He-Ne激光管（右）

4.精確耐用的干法進(jìn)樣系統(tǒng)。At-line在線系統(tǒng)許可測試分散氣壓范圍0.05~0.5MPa.壓力控制連續(xù)可調(diào)，配備精密振動(dòng)控制單元及剛玉瓷分散管，可適應(yīng)于各種樣品及分散強(qiáng)度的測試要求。系統(tǒng)內(nèi)置分散壓傳感器和負(fù)壓傳感器，測試條件精準(zhǔn)可控并可追溯。測試窗口全密閉，具有空氣動(dòng)力學(xué)噴射管定位及負(fù)壓保護(hù)裝置，可有效防止窗口和主機(jī)的污染。

5.與離線激光粒度儀測試數(shù)據(jù)保持一致。At-line在線系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初到成熟，確保其測試數(shù)據(jù)與離線實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)保持一致一直是優(yōu)先考慮的需求之一。

6.結(jié)合良好的系統(tǒng)數(shù)據(jù)的重現(xiàn)性，At-line在線系統(tǒng)有利于用戶在不同場景數(shù)據(jù)之間的比對交換；對于用戶研發(fā)、試產(chǎn)、轉(zhuǎn)產(chǎn)或生產(chǎn)的質(zhì)量數(shù)據(jù)連貫性和產(chǎn)品質(zhì)量一致性尤其有利。

水泥在線檢測數(shù)據(jù)圖

回樣和清潔系統(tǒng)特點(diǎn)

1.二級樣品回輸設(shè)計(jì)不影響測試精度且避免堆料。通過分級的樣品回輸設(shè)計(jì)，對不同回輸路徑回收壓力進(jìn)行匹配設(shè)計(jì)，At-line在線系統(tǒng)既可以避免單級回料可能存在的堆料問題，亦可保障測試環(huán)境的不受產(chǎn)線壓力變化的影響。

2.風(fēng)刀自動(dòng)清洗技術(shù)顯著延長免人工維護(hù)時(shí)間。通過創(chuàng)新的風(fēng)刀反向增壓紊流清洗技術(shù)，相較于傳統(tǒng)順序壓力梯度清洗方式，At-line在線系統(tǒng)的窗口自潔能力得到了極大地提高，顯著地降低了人工手動(dòng)清洗測試窗口的頻度，同時(shí)保障了測試結(jié)果始終可靠！以某品牌的PO42.5水泥樣品為例，在風(fēng)刀自動(dòng)清洗維護(hù)下，系統(tǒng)無人干預(yù)連續(xù)工作3個(gè)月以上，45μm余量、3-32μm含量、32-65μm含量、小于3μm含量皆能保持良好的重現(xiàn)性，且無趨勢性偏移。在此案例中，無人干預(yù)連續(xù)工作超過3個(gè)月，以上含量連續(xù)監(jiān)控相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均在2%以內(nèi)*。

*此結(jié)論通過實(shí)驗(yàn)室以水泥標(biāo)準(zhǔn)樣測試，模擬在線工況相同的樣品流量和總進(jìn)樣時(shí)間等條件下得出。

帶風(fēng)刀窗口圖

模擬連續(xù)工作50周期工況，風(fēng)刀清洗下水泥標(biāo)樣數(shù)據(jù)趨勢圖

測試時(shí)間　

模擬連續(xù)工作50周期工況，風(fēng)刀清洗下水泥標(biāo)樣數(shù)據(jù)表

數(shù)據(jù)顯示和控制總成特點(diǎn)

1.耐受多種復(fù)雜工況的儀器測試環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)。At-line在線系統(tǒng)可根據(jù)用戶產(chǎn)線現(xiàn)場情況選擇配置環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包含溫濕度控制、壓縮空氣潔凈度控制、電力穩(wěn)壓控制等。系統(tǒng)可在不同季節(jié)、不同電力供應(yīng)情況下連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.可自動(dòng)根據(jù)物料不同屬性（例如不同規(guī)格的礦渣粉、水泥粉）自動(dòng)切換**的標(biāo)準(zhǔn)化測試條件，系統(tǒng)以10或15分鐘的時(shí)間間隔連續(xù)不斷地輸出時(shí)間間隔內(nèi)的綜合樣或時(shí)間點(diǎn)的瞬時(shí)樣的粒徑信息。測試參數(shù)包含D10、D50、D90、D97、45μm余量、80μm余量、3-32μm含量、32-65μm含量、小于3μm含量、重量比表面積等可選。

3.集中的自動(dòng)控制和多客戶端數(shù)據(jù)分配顯示功能。At-line在線系統(tǒng)具有多工業(yè)接口數(shù)據(jù)對接（例如以太網(wǎng)Profinet、OPC、485Modbus RTU、Profibus DP等各種工業(yè)數(shù)據(jù)接口），實(shí)時(shí)發(fā)布功能。可以在現(xiàn)場的觸摸屏、遠(yuǎn)程DCS中控室，微信小程序等場景實(shí)現(xiàn)測試參數(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的查看和交互操作，同時(shí)系統(tǒng)具有工作流程狀態(tài)的可視化查看功能。

系統(tǒng)主界面 

五、技術(shù)指標(biāo)

參考excel表

六、系統(tǒng)安裝和施工要求

At-line在線系統(tǒng)定制安裝服務(wù)流程

現(xiàn)場環(huán)境考察與定制系統(tǒng)配置方案

根據(jù)客戶現(xiàn)場情況確定取樣點(diǎn)，制作系統(tǒng)組件支架

安裝在線激光分析系統(tǒng)各組件

進(jìn)樣器與主機(jī)通信，所有控制及動(dòng)作通過軟件操作實(shí)現(xiàn)

取樣器、進(jìn)樣器、回樣器等與產(chǎn)線適配安裝

電源接入和氣源連接

光纖、工業(yè)以太網(wǎng)、485等數(shù)據(jù)接口與DCS系統(tǒng)連接

系統(tǒng)調(diào)試和試運(yùn)行，系統(tǒng)驗(yàn)收 

At-line在線系統(tǒng)施工要求

電源：AC380V、50Hz，1.5kW，可靠接地

氣源：氣源壓力≥0.5MPa，壓力露點(diǎn)≤-20℃，

　　　瞬時(shí)流量≥1m3/min，經(jīng)油水分離器過濾的潔凈空氣

溫濕度環(huán)境：**可支持范圍 -20℃～50℃，濕度≤80%

空間尺寸：不低于以下各設(shè)備尺寸的總體空間要求

技術(shù)指標(biāo)：

測試單元 ：激光粒度分析儀    

激光光源：He-Ne氣體激光發(fā)射器

測試范圍：0.1～1400μm    

重復(fù)性：優(yōu)于2%（標(biāo)樣D50偏差）    

準(zhǔn)確性：優(yōu)于2%（標(biāo)樣D50偏差）

鏡片防護(hù)：雙層氣幕防護(hù)，減少鏡片污染    

鏡片清潔功能：全自動(dòng)風(fēng)刀吹掃，免維護(hù)周期長

進(jìn)樣方式：全自動(dòng)干法分散進(jìn)樣    

取樣單元：機(jī)械式螺旋取樣裝置

取樣方式：全自動(dòng)動(dòng)態(tài)連續(xù)取樣，適配多種管徑，可按需求定制

濃度控制：自適應(yīng)調(diào)節(jié)取樣濃度，減少工藝管道壓力、流量變化的影響

回料方式：自動(dòng)回料，適應(yīng)多種管道環(huán)境，可按需求定制

測試頻率：默認(rèn)每小時(shí)4次，頻率可調(diào)，連續(xù)工作

控制方式：全自動(dòng)閉環(huán)控制系統(tǒng)，無需人工值守

數(shù)據(jù)驗(yàn)證：儀器免標(biāo)定設(shè)計(jì)；可人工加樣檢驗(yàn)，支持產(chǎn)線上驗(yàn)證儀器測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性

數(shù)據(jù)輸出：粒度分布數(shù)據(jù)可按要求定制(如累積分布、區(qū)間分布、特征粒徑等)，并實(shí)時(shí)發(fā)布到用戶中控系統(tǒng)畫面(如DCS)

云監(jiān)控系統(tǒng)：支持將數(shù)據(jù)傳輸至云端服務(wù)器，可通過微信小程序監(jiān)控運(yùn)行過程，隨時(shí)掌控生產(chǎn)情況