在线中子水分仪在玻璃自动配料系统中的应用

全国性建材科技期刊———《玻璃》　2006年　第5期　总第188期

在线中子水分仪在玻璃自动配料系统中的应用

李　刚

(秦皇岛奥格玻璃有限公司　秦皇岛市　066004)

摘　要　准确及时地测量各种物料的含水率是先进浮法玻璃生产的重要工艺控制过程, 中子法测水的理论可用于在线测量物料的水分已是玻璃行业不争的事实。本文通过大量生产实践数据进行统计、归纳, 深入分析了影响测量效果的相关因素, 提出了一些行之有效的应用措施。

关键词　在线中子测水仪　玻璃自动配料系统　应用　测量误差

中图分类号:TQ 171　文献识码:A 　文章编号:1003—1987(2006) 05—0038—04

　　玻璃成份的稳定是生产优质浮法玻璃的关键。众所周知, 玻璃配方是按干基量来计算的, 在玻璃自动配料系统中, 如何较快、较准地根据物料实际水分转换成实际用量显得尤为重要。我公司700t/d 特种玻璃生产线在原料配方中, 以硅砂为例, 干

数率, 从而达到测量物料中水分的目的。1. 2　标定方法

, 与标定有直接关系, , 。标定, 从喂料开, 每次少取, 取样频率要。总取样量不易太多, 否则影响搅拌。标定用的料, 不要用前几堆料, 最好用第五、六堆料。

具体的标定方法是, 在标定的前一堆料排空之后(有底料) , 连续测量20个计数, 取其平均值, 作为零水分的热中子计数率; 在被标定的这堆料取样结束后, 在排料之前, 也连续测量20个计数, 取其平均值, 作为与化验室化验的水分对应的热中子计数率。

热中子计数率x 与所对应的水分值y 是线性关系。即y =ax +b 。称量斗空料(有200～300kg 底料) 时的计数率x 1对应零水分y 1; 称量斗满料时的计数率x 2对应的水分y 2(化验所得水分) , 从而可得一元一次方程组y 1=ax 1+b 、y 2=ax 2+b 。由此可计算出方程的斜率a 和截距b , 将此

基量每堆在2400kg 左右, 而自然水分有5的波动, , 自动化程度再高, 1　中子水分仪的测量原理及标定1. 1　测量原理

采用中子法测水是根据快中子被氢原子核慢化的原理。中子质量与氢原子核的质量相当, 而一般物料中的其它元素原子核的质量至少比中子质量大10～20倍。如果一个快中子碰上一个重元素的原

子核, 产生弹性散射, 根据弹性碰撞理论, 能量基本上不损失, 而中子碰上氢原子核产生弹性散射, 平均要把一半能量交给氢核, 所以当快中子在含氢核的介质中经过几次碰撞就可以被减速为慢中子和热中子。这样, 在待测物料中放入一个源强一定的快中子源, 它连续不断地放出一定能量的快中子, 这些快中子在物料中运动, 与原子核(主要是氢核) 碰撞后被减速为慢中子和热中子。测量物料的含水量(即含氢量) 时, 只要把热中子探测器放到适当位置上, 就可测得与含水量成正比的热中子计

值输入到计算机中, 即可使用。2　影响中子水分仪测量精度的因素

(1) 物料颗粒度的影响

以硅砂为例, 当硅砂的颗粒度有较大变化时, 要重新标定a 、b 值, 否则将会产生较大偏差。

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全国性建材科技期刊———《玻璃》　2006年　第5期　总第188期

例如:硅砂A

筛孔百分

筛孔百分0. 925

　　因为B 料的粒径相对A 料小, 在单位体积内,

0. 25

0. 18

0. 120. 106

0. 106

0. 42

表面积增大, 附着水增多, 接收H +较A 料要多, 使计数即x 增大, 根据y =ax +b , 则会使水分增大, 造成正偏差较大, 重新校正后, 参数为:a =0. 0177b =-1. 73, 这时, 中子水分仪工作恢复

6. 92604168

　　　硅砂　B

0. 925

0. 420. 250. 180. 120. 106

0. 106

2. 2. 3. 5726

正常。

(2) 料堆形状的影响

　　使用硅砂A 料时, 标定结果:a =0. 0221b =

-2. 21; 当测定B 料时, 还使用A 料参数, 则结果偏差较大, 测定结果如下:

中子仪显示值　化验室测定　　偏差

513341266+[1**********]310+1105

中子水分仪探测器存有接收H +灵敏半径, 如果料堆形状不能完全覆盖此区域, 测定结果会产生较大波动, 与实际值偏差较大。通过实验摸索, 相对于我单位的料斗, 加料量大于850kg 时, 热中子计数率相对于加料量的变化率趋于稳定。实验结果见表1

和图1。

表1　料堆测定结果

喂料量/kg 热中子计数率/s 中子源与料面的距

/mm

350100. 230

450102. 3550172. [1**********]. 9490

8500600

720

329. 3810

332. 2870

1250336. 4950

1350340. 71030

1450338. 61100

1550339.

41160

电流、物料水分等改变造成料堆形状改变时, 使测定结果产生较大波动, 后采取喂料器延伸如图4, 使料堆位于斗的中间把计数变化明显区全部覆盖, 结果测量稳定。

图1　料堆测定结果曲线图

作上述实验的同时, 通过测量, 得出加料量与中子源和料面的距离的关系, 如图2。

　　由此得出结论:中子源与料面的距离不小于600mm 时, 热中子计数率相对于中子源与料面距

离的变化率趋于稳定。从而推断, 在我单位的测试环境条件下, 中子仪探测器接收H +的灵敏半径约600mm 。

我厂原料进料方式比较特殊, 是从秤斗两侧水平进料, 如图3, 当用左侧仓喂料时, 在右侧有一个较大斜度的坡面, 中子源距斜坡面的距离约400mm , 未把计数变化明显区全部覆盖。当喂料

图2　加料量与中子源和料面的距离的关系　　(3) 含水率有较大变化时的影响

当实测水分远大于标定时的水分时, 需重新标定, 否则会带来较大的测量误差。究竟变化多大时

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表2

日期(月. 日)

5. 15. 25. 3

/%

中子仪与测

量值差值

0. 0660. 036-0. 0710. 101-0. 05-0. 04-0. 0860. 029-0. 0380. 0260. 017-0. 1190. 017-0. 086-0. 074-0. 119-0. 1740. 1350. 059-0. 0400. 066-0. 0370. 133-0. 066

中子仪显示

4. 074. 254. 324. 214. 034. 004. 174. 074. 093. 834. 364. 264. 36264. 284. 554. 344. 644. 773. 973. 934. 2

化验室测定平均值

4. 0044. 2144. 3914. 1094. 0804. 044. 2564. 0414. 1283. 8044. 3434. 3793431764. 1244. 3794. 4544. 4154. 2814. 6804. 7044. 0073. 7974. 266

图3　

改造前进料方式

5. 45. 55. 65. 75. 85. 95. 105. 11

图4　改造后进料方式

需重新标定, 尚无定数。这主要根据对误差的要求而定, 不同的单位, 不同的系统, 这个数差别很大, 很难统一。

(4) 含水率不均匀性的影响

5. 125. 13145. 175. 185. 195. 205. 215. 225. 235. 24

, 否则将对中子。例如, 在中子源接收H +灵敏区域, 水分较低, 而在此区域之外水分较

高, 则造成结果失真, 反则亦然。3　实践验证

精确保证了玻璃成份的稳定。对于影响中子水分仪测量精度的诸因素, 在使用过程中必须注意观察和解决, 保证满足各项使用条件, 确保在线中子水分仪始终处于良好的工作状态。

Application of On 2line N eutron Moisture Measuring Instrument to Automatic Weighing System of G lass B atching

Li G ang

在满足中子仪使用的各种条件之后, 用传统的重量法跟踪监测24天, 每天测一次, 比较中子仪显示值与重量法测定值差值是否在误差范围内(0. 2%) , 在误差范围内的为合格, 反之则认为不合

格。视重量法测定值为真实值, 测定结果如表2。　　从以上测定结果可看出, 最小误差为0. 017%, 最大误差为-0. 174%, 其中0. 1%以内

的误差占75%。此次跟踪检测合格率为100%。4　结束语

(Qi nhuang dao A o 2ge gl ass li mited com p any Qi nhuang dao , 066004)

,

Abstract :　Accurate and prompt measurement of moisture rate in raw materials is the key process of ad 2vanced float glass production . The theory of moisture

(下转第57页)

中子水分仪的投入使用, 能准确测量物料的水分, 并及时调整补偿湿基用料量, 使得物料称量

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入口清洗机应以周为单位, 用经过高精度过滤的高压去离子水进行蒸汽吹扫, 按如下程序进行。(注意事项:①蒸汽吹扫应从清洗机上部逐步向下部吹扫。②不要加入任何清洗剂, 以防刷子辊及刷子毛) 被溶解。

(1) 放尽清洗水箱及漂洗水箱的水。(2) 用酒精和棉纱布块擦去可见油污。(3) 用干净湿布擦净入口清洗机(含输送胶

　　(12) 检查风机用空气过滤板, 必要时更换。

(13) 检查水过滤布袋, 必要时换新。(14) 分别对三个水箱加水。

(15) 启动清洗机, 各部分运转正常后, 用两

块2000mm ×1500mm ×6mm 的清洁玻璃在清洗机内往返走10min 。

(16) 卸下玻璃, 使清洗机空转10min 。(17) 放掉三个水箱内的水, 清扫完成。5　结　语

辊、毛刷和风刀部分等) , 外部所露金属部件。

(4) 用蒸汽吹扫机喷出的经过滤的热水(去离

子水) 对清洗机外部进行冲洗, 包括挡水板、接水盘和水箱。

(5) 清除节水盘及水箱内的玻璃渣及其它

镀膜玻璃用于幕墙装饰时, 要通过用结构胶把玻璃的镀膜面和铝合金框粘结到一起。镀膜玻璃的膜层与玻璃的结合力不够, 将会造成玻璃从高空脱落, 后果不堪设想。, 只要能定期认真地, 在工, , 尤。

R eparation and Maintenance of Cleaning Machine at the E ntrance of Large scale Coated G lass Line

Bai Liu 2shen , Zhou Ji 2yong , Xu Jin (J ing run coated glass com pany ,

L uoy ang f loat glass g roup , L uoy ang , 471003)

杂物。

(6) 移开漂洗部分的上部金属盖板, 用干净的

湿布擦洗金属表面。

(7) 湿布擦净后, 用蒸汽吹扫机进行吹扫, 进行蒸汽吹扫。(送链条进行蒸汽吹扫, ) 的运行造成危害。

(8) 升起震荡刷洗部和漂洗部分, 对金属表

面、圆盘刷、滚筒刷、橡胶辊、接水盘、水箱及管子进行蒸汽吹扫, 清理接水盘及水箱内的碎玻璃。

(9) 检查圆盘刷、滚筒刷及夹紧胶辊的磨损情

Abstract :　Cleaning machine at t he ent rance of large scale coated glass line affect s quality of coa 2ted glass significantly . For t his reason t he repara 2tion and maintenance way of cleaning machine was int roduced in t his paper .

K ey w ords :　coated glass ; cleaning machine at ent rance ; reparation and maintenance

况, 必要时更换。

(10) 用手感觉刷子、接水盘、橡胶辊和水箱

没有残留物后, 再次对夹紧橡胶辊进行蒸汽吹扫。

(11) 用金属锯条插入风刀的窄缝内, 除去灰

尘、杂物, 必要时对风刀内部进行蒸汽吹扫。(上接第40页)

measure wit h neut ron , which can be employed in measuring moist ure of raw materials on line in glass industry , is beyond cont roversy . Some cor 2relative affecting factors were discussed and some effective step s for improving accuracy of measuring

data were also brought forward based on statistics and induction on a great deal of practical data . K ey w ords :on 2line neut ron moist ure measurement inst rument ; automatic batching system ; applica 2tion ; measurement error

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