ECA-3（Elemental CrossBelt Analyzer）作為最新一代跨帶式煤質(zhì)在線分析儀，也是采用中子活化分析（PGNAA）技術(shù)，使用锎252作為中子源，而碘化鈉（NaI）閃爍晶體作為探測(cè)器來(lái)測(cè)量伽馬射線。復(fù)雜的電路把伽馬射線轉(zhuǎn)換成一個(gè)合成能譜，每分鐘的能譜就成為分析煤中各種元素的依據(jù)。

每種元素都具有各自的能譜特征，而賽默飛世爾 ECA-3使用的智能算法來(lái)計(jì)算每種元素的百分含量以對(duì)應(yīng)相應(yīng)的合成能譜。分析裝置測(cè)量硫，硅，鐵，鈣，鋁，鈦，鉀，碳，氫，鈉（大于某個(gè)微量級(jí)的情況下），氯，以及氮。水分的測(cè)量采用微波水分儀。由于微波的傳輸會(huì)收到自由水改變，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)水分測(cè)量，自由水疊加由濕度來(lái)估計(jì)的內(nèi)水就是全水。該水分儀在各種煤測(cè)量從煙煤到褐煤上都是成功的。發(fā)熱量，主要由一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)置的算法通過(guò)計(jì)算得到。

ECA-3 在設(shè)計(jì)思路上就是作為一個(gè)改善工藝的煤質(zhì)分析裝置。它采取模塊化結(jié)構(gòu)，安裝非常方便。在設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)皮帶煤流的全部檢測(cè)，沒(méi)有取樣、制樣誤差，因而分析結(jié)果更能代表整批煤的質(zhì)量。其分析裝置是模塊化的，能適應(yīng)不同的皮帶寬度包括從600mm到2200mm。這種定制的側(cè)模塊可以輕松實(shí)現(xiàn)分析裝置和現(xiàn)有皮帶的實(shí)際情況相配合，使得分析裝置中間兩個(gè)側(cè)模塊之間的距離正好為中托滾的寬度。ECA-3需要采集來(lái)自分析裝置上游的現(xiàn)場(chǎng)皮帶秤信號(hào)，進(jìn)而能夠保證了分析裝置能夠補(bǔ)償由于皮帶煤流不同帶來(lái)的誤差。（見(jiàn)下圖1）

分析儀組件包含支持瞬時(shí)伽瑪中子活化分析（PGNAA）所需的關(guān)鍵部件。分析儀組件由屏蔽塊、側(cè)塊、放射源和探測(cè)器腔體所組成，其中探測(cè)器腔體要確保輻射水平低于國(guó)際原子能協(xié)會(huì)（IAEA）和核管理委員會(huì)（NCR）的輻射允許限額。屏蔽塊形成一個(gè)通道，皮帶傳送機(jī)通過(guò)此通道進(jìn)行傳遞。側(cè)屏蔽塊可定制，從而使其具有適用的皮帶寬度和通道高度。

圖2 . ECA-3 入磨煤在線檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)圖片

該方案主要由皮帶中部采樣系統(tǒng)和旁路式煤質(zhì)在線檢測(cè)系統(tǒng)兩部分組成，兩部分通過(guò)一體式聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)來(lái)煤從皮帶上連續(xù)直接全自動(dòng)采樣、煤質(zhì)在線分析、實(shí)驗(yàn)室留樣、煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)上傳等整個(gè)流程。

皮帶中部采樣系統(tǒng)采用刮板式采用結(jié)構(gòu)型式，旁路式煤質(zhì)在線檢測(cè)系統(tǒng)采用同位素锎源配置。皮帶采樣機(jī)將根據(jù)皮帶速度、皮帶寬度及設(shè)計(jì)負(fù)荷等選用一套或兩套。

旁路式煤質(zhì)在線檢測(cè)系統(tǒng)為全部進(jìn)口設(shè)備，系統(tǒng)采用賽默飛世爾科技2014年推出的煤質(zhì)分析專家系統(tǒng) CQM Flex，采用平均能量為2.1MeV的锎源252Cf 作為中子源。皮帶中部采樣系統(tǒng)部分能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)全斷面采樣，同時(shí)系統(tǒng)不會(huì)損傷皮帶。