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BG3000 矿石品位在线检测系统

关键词:矿石品位在线检测系统 网址:www.sptyq.com 日期:2021/6/2 15:56:33

BG3000 矿石品位在线检测系统是一套针对铀矿山设计开发的,具有品位实 时检测和上传,数据保存和查询等功能。系统采用多组高灵敏度伽玛探测器安装 于矿车通道上方,对通行的矿车进行不停车扫描,可快速准确对矿石品位进行定 值。

2、系统组成

整个检测系统外形包含钢结构门架和控制机柜两部分。系统硬件主要包括: 3 组大体积 NaI 伽马探测器与数字能谱采集电路组合、红外对射车速检测装置、 现场 LED 显示屏、现场照明灯、矿车 ID 号识别、现场数据处理计算机(嵌入式 工控机)、远距离数传电台、发电机或太阳能发电站等。系统硬件分别安装于钢 结构门架上和控制机柜内部。


3、技术参数

1)、检测模式:现场不停车检测;

2)、矿车通行速度:5~10km/h 匀速;

3)、系统检测结果误差:对同一矿车的重复性检查(无装卸操作),其误 差在 7.5%以内。

4)、矿石含量区分能力:准确区分矿车中矿石的 6 级含量:废石(0~75ppm), 次经济品位矿石(75~150ppm),低含量矿石(150~400ppm),中等含 量矿石(400~700ppm),高含量矿石(700~1000ppm),极高含量矿石

(>1000ppm)。可消除钍含量影响。 

5)、系统刻度与校准方式:矿车满载三种以上不同等级均匀标准矿样进行 刻度,系统具备自校准功能。

6)、具备现场车速检测、矿车 ID 号识别、LED 屏显、声光提示、故障自检、现场照明、数据上传等功能; 

7)、检测系统结构形式:可移动单门架结构,可快速转场,可定制框架尺 寸;

8)、转场恢复时间:不超过 4 小时;

9)、系统供电:自备电源,可 24 小时连续工作;

10)、系统工作环境:温度-30~+55℃;湿度:20%~95%RH。

11)、系统防护等级:IP55

12)、系统抗震能力:可抗非直接撞击和非直接跌落。

4、技术特色

1)、本系统采用模块化设计,可进行参数定制:

2)、采用蒙特卡罗模拟,对矿车装载模型进行了深入的仿真分析研究。对 不通车型和车斗在满载情况下,矿石堆积形态一定时,针对不同矿石品位和不同 体积探测器的辐射响应均做了仿真计算;此外,采用 3 组探测器构成线阵,对矿 车匀速通过时,探测器线阵获取的剂量率响应曲线也进行了仿真计算,为系统探 测器选型、探测器排布,以及矿石品位计算模型等关键要素的建立等提供了完整 的设计参考。

3)、保证放射性定量测量准确性的最大难题是克服环境本底辐射的干扰。 本底辐射的来源、组成以及强度千变万化,同时还受环境中运动物体的体积、总 量以及运动速度大小变化的影响。伽马辐射在自然界中自然产生,其辐射水平(辐射强度)也随时变化:一是宇宙辐射,高度、纬度不同的地方其辐射强度不同; 二是土壤表层中的放射性物质(采矿现场地面矿石撒漏)也会随机改变;三是同 一地点由于季节、天气等状况不同而引起辐射水平轻微变化。本检测系统要在环 境本底变化如此复杂的情况下,准确测定低含量铀矿品位(如 75 和 150PPM), 消除本底辐射的变化是最主要的困难。本系统在空闲状态,通过连续探测本底辐 射和自动调整参考点,获取环境本底基准值;而在矿车通行状态,采用独特的重 载本底修正算法解决环境本底下降带来的测量误差问题。 

4)、采用     3 组高灵敏度 NaI 晶体配合高稳定性光电倍增管构成探测器组件,并增加铅屏蔽与准直外罩,降低了本底干扰,提高了检测灵敏度。同时采用 3组探测器联合检测,具备对矿石装载形态、矿车偏离中心路线的判别和修正能力。

5)、3 组探测器均采用高速数字化能谱采集电路来获取辐射总量和辐射能 谱数据,使得系统具备全数字化能谱分析能力。也就是,所有的探测数据传输到 现场计算机后,通过能谱分析程序,可对获取的矿石能谱进行精细的能段分割, 在建立完整的 U、Th 刻度参数模型后,可获取矿石中 U 和 Th 的含量数据,为现 场实时测定矿石 U 品位奠定了基础。 

6)、由于采用数字化能谱分析技术,该系统能够有效地完成自动稳谱和自 动校准,降低由于现场温度变化对测量准确性的影响。 

7)、该系统采用红外对射装置来检测矿车的驶入,同时测量车速。矿车的 行使速度对于检测结果有直接的影响。车速越快接收的信号密度会明显下降。因 此在现场设计中,不光对车速要有明确的规定,同时要在系统上增加车速检测并 设定报警范围。本系统在一般使用条件下,要求控制车速小于 10km/h。红外对 射装置还能检测矿车的驶入和驶出时刻,用于系统触发由空闲状态到检测状态的 切换,同时启动辐射检测、车速计算、ID 号识别等一系列流程。 

8)、该系统在检测现场配备工业级嵌入式工控计算机,完成所有的数据处 理、系统控制、状态检测和通讯收发等功能。App编程 Windows 环境,界面采用 中/英文两种模式,并按照现场需求提供最方便、最简单的操作步骤和清晰明了 的显示页面。系统与控制中心的数据交互可根据现场需求进行后续设计。


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