在线测灰仪的原理及结构
(1) 原理。
在线测灰仪不使用放射源，通过检测煤中自身所含的放射性元素 ( 如钾、钍、铷等) 所发出的天然 γ 射线量，利用其与灰分的相关性，经数据筛选，结合称重量，对实时灰分进行拟合推断。
在线测灰仪,在线灰分仪,在线灰分热值水分分析仪,入厂煤在线检测仪
(2) 结构。在线测灰仪由 γ 射线探测器、
环境射线屏蔽体、能谱分析仪表、胶带电子秤等测量探测装置组成。
(3) 主要部件作用。γ 射线探测器包括闪烁晶体、光电倍增管等探测元件，其作用是将入射的 γ射线转换为可供测量的电信号后供能谱分析仪使用; 环境射线屏蔽体由多块防辐射合金板组成，其作用为可减少本底环境辐射对探测器的影响; 能谱分析仪对能谱信号进行分析、运算、显示并实现人机交互功能。
由测灰仪测量值与人工采样对比结果可知，测灰仪与人工采样化验值单批次之间偏离幅度较大，且并无明显趋势或规律可循，但对于洗选原料煤，此数值用于指导原煤分仓及粗略掌控质量已足够。从矿厂之间结算考核可知，当跨度时间延长，多批次灰分加权平均值的差值也不大，已可作为矿厂之间灰分结算的一项参考依据使用。经实践探索，以每半个月或 20 批次以上灰分加权值做为矿厂结算参考，差值通常在 1. 5%之内，此数值经选煤厂最终产品加权倒算多次验证，误差也在合理范围内。
灰分仪常见问题分析
(1) 测量数据异常。被测煤灰分在正常波动时期，单批次测量数据绝对值异常变高，随后又恢复至正常波动区间。灰分会偶有异常升高现象，推测应与当地土壤中所含的惰性气体有关，因惰性气体在雷电天气环境中逸出浓度增大，导致灰分仪测量值升高。其相应解决的措施包括增加探测仪器以检测异常环境、通过运算时自动调节有关参数、实现实时补偿及自动校正。
(2) 测量值波动幅度变大。在线测灰仪根据煤炭自身放射的 γ 射线强度检测煤的灰分，γ 射线探测器外壳上煤粉等污物堆积是影响检测性能的重要因素，因此需定期对其清理使影响减至最低限度。清理的次数取决于使用场所的条件 ( 如胶带情况、粉尘量等) ，可视情况增减清理次数，严重情况下每班清理 1 次，针对条件较好的场所每月清理 1 次也可，但必须定期检查。此外，称重装置的计量精度以及煤的松散程度、厚度、颗粒度、水分均为直接影响灰分测量精度的因素，应定期校准称重装置，尤其在安装初期需每天检查 1 次称重装置的零点，并每月调整其量程 1 次，妥善调节胶带给煤机的进给料量，尽量保持煤厚均匀。
(3) 计算处理能力差。硬件方面如能谱分析仪损毁、探测器精度差等，软件问题主要为数据丢失，原因包括存储能力不足且不能自动清除过期数据，随着运行时间变长易造成死机从而导致数据丢失，另外遇意外断电的情况也易丢失数据。此外，在线测灰仪联网时，数据采集上传软件不具有断点上传功能，且数据采集软件中断或灰分异常没有警告功能，网络或软件中断恢复后，不能自动上传未上传的数据。所以，灰分仪配套的工控机应根据测量数据量选择合理的配置，建议新安装灰分仪工控机 cpu 型号应不低于 i5，独立显卡 2 G 以上，内存不低于 4 G，硬盘不低于 2 T，各探测装置需提高精度标准，软件功能也应进行设计更改，以满足现场所需。
(4) 混合煤对测量值的影响。该影响分 2 种情况: ① 测定煤的比例与做静态基准的标校用煤比例不一致，此种情况需要关注矿井配采比，进行静态标定; ② 进厂原煤混卸、混杂造成测量失真，此情况要注意把受煤坑内的底仓存煤返净，避免不同矿别、不同煤种之间相互污染。
(5) 人为因素的影响。该人为因素主要指涉及矿厂之间结算而出现的利益干扰。为防范数据舞弊行为，在灰分仪管理上可从测灰仪参数调整入手，采取矿、厂和计量站三方共同参与调校，分段掌握密码的方法预防。此外，若 1 台测灰仪测量多个矿井原煤时，测量基准表错选、测量过程不完整也是导致结果失真的重要因素，因而减少人为因素的影响需要相应的管理制度配合。
(6) 测灰精度问题。近年来，各类测灰技术频出，如有源双 γ 射线、中子活化、X 射线及激光分析等，测灰精度均有待进一步改善。结合现场使用经验，天然射线灰分仪至少还应从以下 3 个方面改进: ① 增强分析速度和能力，充分适应煤厚不匀、粒度频繁变化的情形，保证测量精度。② 当被测量混合煤与静态标定煤样差异过大时，要能及时预警或改进算法自动补偿修正。③ 增强适应性以满足各种现场条件对测量时不同需要。比如针对同一批煤，分多次测量的情况下应能自动辨识及进行加权等数据处理。
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