VIGA新技术——在线激光粒度监测与控制系统

图1 在线激光粒度监测与控制系统安装整体结构图

相对于实验室激光粒度仪，在线检测系统具有极高智能化、系统化，可以自动取样、自动测试、自动回收、自动控制生产工艺，具备连续监控、长期运行、适合现场工业环境的优势。只要通过设定SOP 流程，系统即可在无人值守状态下自动运行。

就使用过程而言，在线激光粒度监测与控制系统占地极小（≤780×530×1320）、安装简便，可将主机与自动取样器直接集成于粉体生产线，实现粉末粒径的自动在线测量，并将检测结果实时传输至中控室。通过对制粉过程中粉末粒径的实时反馈，系统可接入湖南天际气体智能控制系统，自动调节雾化气体压力，从而有效稳定粉末粒径，保障产品合格率。

测试的实时性、准确性和连续性则通过以下技术特点保证：

1. 取样器采用文丘里结构：

通过多点取样保证取样的代表性，通过“反吹”和锥形管道设计，既防止了取样管堵塞，又将上次取样残留粉体清理干净，保证了测试的实时性、准确性和连续性。

2. 镜头防污染技术：

如图2所示，按空气动力学原理设计的双层气幕防护系统，测试区设计双气幕镜头防护结构，在镜头与样品流之间形成一层严密防护墙，使镜头和光源彻底免受样品和环境空气的污染，实现了长期、连续的粒度监测与控制，保证了监测数据的准确性和连续性。

图2 双气幕防护原理图

3. 智能光路自动对中系统：

比如，为适应在线仪器安装现场环境，在线检测系统光路内部探测器部分设计使用三维自动对中系统（图3），当光路由于现场振动、温度变化等因素发生偏移时，对中系统会自动将光路调整到正确位置。智能自动对中系统，将通过三维步进电机精准控制，将光电探测器中心、富式透镜中心、样品池中心、激光器中心调整在同一中心轴；通过每一次启动测试都精准控制，确保光路精准，背景信号相同，测试没有噪声、杂信号等干扰，提高测试稳定性和准确性。

图3 光路结构和对中系统示意图

4. 数据实时监测功能：

测试间隔时间最小为1 秒，连续监测粒度分布，实时反映出料流变化。监测点可任意设置，监测点可直接输出到 OPC 服务器上共他方 DCS 系统读取使用。

图4 湖南天际真空感应熔炼气雾化(VIGA)

最后，除了通过在线粒径检测系统来实现粉末粒度实时监控智能化之外，湖南天际还通过结合使用MCGS物联网远程运维方案，形成了一套完整的MES系统，可以实现人、机、料、法、环的闭环，实现生产管理的自动化。