4MYZK8800煤岩设备常见技术问题解答.docx
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4MYZK8800煤岩设备常见技术问题解答
煤岩设备常见技术问题解答
一、蔡司ZEISS的显微镜真的比徕卡LEICA的好吗？
两者质量本是相同，只不过蔡司宣传工作做的好，用户先入为主造成的错误印象。
其实徕卡与蔡司均为德国160年的老企业，光学显微镜均国际知名，一个在东德（蔡司），一个在西德（徕卡）。
两公司在全球范围竞争，因此产品序列均有对应，对应表如下：
西德LEICA（徕卡）与东德ZEISS（蔡司）产品系列对应表
序号
产品技术等级
西德（徕卡）
东德（蔡司）的对应机型
1
低级
750型
LAB型
2
一般研究级
DM2500P
Axioskop40pol
3
一般研究级的升级款
DM2700P
AxioScopeA1pol
4
高级款
DM4P
AxioimagerA2pol
注意：
评价时要看对应款才有可比性，比如：
不能拿蔡司低端LAB机型去与徕卡中高端的DM2700P对比，没有可比性，二者不是一个档次的东西。
价格差了一大块。
功能上LAB也无法与DM2700P相比，当然蔡司LAB也比徕卡DM2700P要便宜很多。
同类产品还有日本及国产的显微镜，其总体对比情况如下：
国内外可用于煤岩检测各款显微镜对比
品牌
代表机型
使用效果
一般研究级
升级款
智能研究级
徕卡
DM2500P
DM2700P
DM4500P
成像效果好，为精密齿轮减速，回位精确。
蔡司
Axioskop40pol
AxioScopeA1pol
AxioimagerA2pol
成像效果好，但调焦机构为谐波齿减速，自动检测远程中存在打滑现象，无法精确回位。
尼康
LV100
成像效果一般
奥林巴斯
BX51-P
成像效果一般
国产
奥特
成像效果一般
结论：
目前最适用于煤岩自动检测的机型为徕卡DM2700P型。
成像清晰，回位精确，可配加高精密控焦系统。
从煤岩与焦炭检测实际使用角度讲：
●人工型煤岩检测对显微镜的要求仅仅就是成像清晰即可，过多地要求无实际意义。
而从这一点上讲，即使配上国产显微镜一样不影响观察与检测。
●对自动检测来说，在保证一定清晰度的前提下，更关键地是调焦机构的准焦回位精确性。
否则虚焦误测带来的巨大结果偏差将使设备不可用。
●在长时间连续运转工作的场合，比如：
企业生产进厂原料煤监测。
则要求显微镜透镜耐卤素灯高温的寿命要长。
因此，各种显微镜用于煤岩检测，尤其是用于工厂环境下使用的对速度要求高的场合，徕卡DM2700P是最佳选择，原因有两点：
1、调焦打滑问题：
DM2700P为精确齿轮回位，特别适合于自动快速回位对焦。
而蔡司A1.POL调焦轴存在打滑，不能自动准确回位。
所以蔡司的自动煤岩均使用数码变焦来逼近准确。
而数码变焦仅仅是通过计算机算法改变了图片的清晰度，实际还是在虚焦条件下检测的，所得反射率数值会降低。
很不准确。
2、透镜长时间高温寿命问题：
工厂一般是长时间连续检测，这一点蔡司的灯箱前透镜因材质问题，受不了卤素灯带来的热量，会开裂，从而导致整个光路已非真正的平行光路，杂光大量增多。
当然，公正地说，蔡司显微镜也有它的一些优势的地方，比如：
50倍油镜的数值孔径可做到1.0。
目镜视场要略大，物镜转换盘的孔数更多等，但这些在煤岩与焦炭实际观测中基本用不上，没有任何实质意义，并不是说达不到这几项参数就无法检测。
而且有的参数大了还起反作用，违反国家标准的规定。
详见下面。
二、50倍油浸物镜的数值孔径1.0一定比0.85好吗？
数值孔径NA究竟对观察有什么影响？
1、优点地方：
NA增大，分辨率会提高。
比如：
50倍油镜：
蔡司NA1.0,相当于分辨率大约在0.3微米；
徕卡NA0.85,相当于分辨率大约在0.35微米；
结论：
分辨率提高了0.05微米，实际观测中用不着看到这么小，一般最小的煤焦组分鉴别尺寸也在1微米以上。
因此对观测并无实质意义，对结果也毫无影响。
另外，包括国家标准制定单位——西安煤科院用的也是NA0.85老莱兹显微镜，如果必须要求NA到1.0，难道国标单位都不能测煤岩了？
2、缺点地方：
增大数值孔径带来的问题。
●会增加杂散光；
●会减少焦深，影响准焦造成自动检测中误测。
看看国家标准中是怎么规定的？
三、目镜视场数是否一定要23的问题？
视场数究竟对观察有什么影响？
定义：
视场数是指目镜的视场光圈直径用mm表示的值。
1、优点地方：
视场数增大，可观察到范围会变略大。
比如：
10倍目镜：
蔡司10X/23；直径23MM
徕卡10X/22,直径22MM，相当于视野略小了1MM；
国家标准中是怎么规定的？
四、物镜转换器的孔数是否一定要6个的问题？
在煤与焦炭的显微观察检测中，实际只用2个镜头就够用了：
一个为50倍油镜；一个为20倍干物镜；因此，配6孔的多余4个均空闲，还要堵住以免进灰尘影响观察。
所强调这一参数没有任何实质意义！
徕卡DM2700P型显微镜配有5个物镜安装孔，用2个备3个已足够用了。
即使以后增加到5个以上物镜也是可以拧下更换使用的，不会影响。
五、功能转盘孔个数是否一定要6个的问题？
在煤与焦炭所有显微观察中，实际只能用到2个：
一个为明场观察模块；一个为偏光模块；因此多余4个均空闲，强调这一参数也没有实质意义！
徕卡显微镜尽管只有4个，用2个备2个已足够用了。
六、全自动检测不符合国标？
1、首先说明一点，“全自动检测”压根儿就没有国标，所以根本就不存在“符不符合”的问题。
目前国内外煤岩全自动检测用什么样技术路线实现的都有，评价其好不好的唯一标准就是：
“哪种全自动检测出的结果与人工一致，哪种就是好的，是准确的”。
MYZK-8800系统全自动检测准确度接近100%。
2、“准确的全自动功能”对生产企业具有重大意义。
它可解决人工检测速度慢（1-3样/天）！
无法跟上生产的问题。
每天自动检测几十个煤样，全面监控进厂煤，有力稳定生产。
3、如有供煤商“较真”说全自动不符合国标，那这时也可采用“半自动（人工）”方式检测的结果做依据，MYZK-8800系统同样完美具有，并完全符合国标。
而且，我们还有采用国际最新型硅基光电倍增管（SIPM）法的光度计煤岩设备，如果用户需要也可选配。
七、MYZK-8800系统采用“工业照相机做检测器”，不符合国标？
1、首先说明一点，MYZK-8800系统采用的不是普通“民用数码相机用的CCD”，而是16位高精度“科学测量级矩阵CCD”，无论灵敏度、线性、稳定性等指标均全部优于国标，同时也可成像。
2、国标从未规定“只有光电倍增管才能做光电转换器”。
恰恰相反，由于CCD类器件不使用高压，各方面性能全部优于光电倍增管，目前在国内外光测领域基本呈替代趋势。
3、由于CCD器件既可实现幅面分析，又可实现高精度测量。
所以采用CCD器件实现自动化也是目前国内外煤岩自动测控领域公认唯一有前途的技术方法。
4、我们也有类似传统光电倍增管型的型光度计，其性能比同类产品还要好很多呢！
如果用户需要也可配上。
八、500万像素CCD一定比140万像素的好吗？
在同样大的面积上，比如：
CCD检测面均是2/3英寸。
500万个像素点均布在上面意味着每一个像素（即检测单元）面积要小很多。
相反的，140万像素的CCD分布在同样大的面积上，每个像元就要大很多，如果用于拍照片，当然是500万像素的要好，因为图像细腻。
而用于检测则恰恰相反，单个像元大的CCD在暗电流、信号质量稳定性、信噪比等方面要远优于像素多的CCD。
因为形象地说，140万像元的CCD检测器每一次检测都相当于500万像元的3.6个像素在取平均结果，所以更稳定。
所以，像素到底是多好？
还是少好？
要看用在什么地方？
而且比较的前提一定得是在相同大小面积的CCD上。
对于检测煤镜质体反射率这种高精度的测量场合，如果尺寸同样是2/3英寸的CCD，那么140万像素比500万像素的要好，更适合于高精度的反射值检测。
换名话说：
用于检测场合，大像素要好于多像素！
九、MYZK-8800系统没有测量光栏不符合国标？
1、测量光栏是由于80-90年代采用光电倍增管类器件时，其检测单元尺寸较大，为缩小测量区而采用的一个“土办法”——在前面加装的一个小孔板，使“漏”过去的光斑直径满足国标要求的≤10微米。
2、2000年后，新型更优的CCD类器件由于检测单元本身尺寸即微米级，已不再需要在前面加装小孔板。
换句话说：
如果能生产出微米级直径的光电倍增管，那它也不再需要安装测量光栏。
而且，由于CCD器件不再需要另外加装“孔板”，因此还可同时实现光电倍增管器件无法实现的“软对中”等更方便功能，这也是技术上的一大进步。
3、当然，我们提供的选配件—硅基光电倍增管型光度计因采用的是最新型的光电倍增管，因此前面也是有测量光栏的，直径4微米。
符合国家标准规定的小于10微米尺寸。
一十、传统光电倍增管检测方法与MYZK-8800系统“多特征、高精度识取检测技术”的区别在哪里？
1、上世纪八、九十年代，煤岩测控领域多采用光电倍增管作为光电转换器去检测点信号，精度只有12位（4096级）。
其最大缺点是无法准确识别所测“点位”是什么组分。
而另一种图像分析技术法确存在检测精度不够的缺陷，一般只有8位（256级）。
达不到国家标准的精度要求。
二者一直是一个矛盾。
2、MYZK-8800系统彻底解决了此难题。
采用的是“多特征、智能化幅面分析与高精度检测”可同时实现的“二位一体”技术，并不是传统单一的分析图片办法。
完美解决了准确组分分析与高精度检测一直无法兼得的问题。
可“直读”底层16位精度（65536级）的RAW数据用于反射率检测，而且精度远远高于传统PMT或CPM类光电倍增管检测器和一般CCD阵列检测器。
属目前煤岩测控领域中最先进的顶尖技术。
一十一、MYZK-8800系统主要优势是什么？
MYZK-8800系统实现了十个“目前唯一”，遥遥领先于同类产品：
：
⏹采用目前煤岩自动测控领域中最先进的“多特征智能识别技术”，对镜质组的识别准确率接近100%！
目前唯一！
（独有专利技术！
专利号：
ZL201220079834.2）
⏹具备一遍扫描可同时提供镜质组反射率及分布和煤岩组成（活惰比）功能，整个过程全自动完成，无需人工干预，准确度高，可全面评价煤质；目前唯一！
⏹全自动扫描与快速制样相结合，可检15-50样/天（8小时），是目前唯一一款真正能满足监督大批量进厂煤需要的仪器！
⏹是目前唯一能单纯靠自动扫描即可检测出进厂煤中是否掺有褐煤及无烟煤的设备！
有效杜绝“极差煤质”煤入厂。
⏹测区控制可实现精确的“软对中”，替代了传统调节极不方便的“孔板限位——测量光栏”方式！
测区小于2微米！
测量镜质组更纯！
目前唯一！
⏹块焦孔隙率测量实现了“动态识别切分技术”（独有专利技术！
），彻底解决样品磨制及焦壁组成不同带来的干扰，结果准确，速度快（3-7min/样），目前唯一！
⏹创造性地采用直读16位（65536级）底层RAW数据技术，彻底解决传统光度计法精度够用但不能识别组分，图像法可以识别组分但精度又不够的矛盾。
将组分智能识别与高精度检测“一体”完美解决！
目前唯一！
可真正实现高准确度、高精度、全自动化的煤岩快速检测技术。
同时保留了严格符合国标的人工检测功能，且精度、稳定性等全部优于传统光度计。
⏹自动检测全过程均有记录，以后任何时间均可通过“回溯”功能调出，方便后续审核。
提供虚焦区的回位重测、修正，重新统计出报告等功能。
！
尤其其快速回溯技术具有速度快，功能实用，属业内目前唯一！
⏹自动化程度最高（自动移动、自动智能对焦、自动智能分析、自动出报告），是真正的完全自动化。
相当于“专家”在“直接”分析煤样，因此，自动结果与人工结果均在国标误差之内，目前国内外唯一！
⏹具备全自动焦距智能识别技术，同时配备高精密自动补偿型控焦系统，可高精度保证焦距，精度1微米；同类产品无此系统，焦距全靠人工调节或机械性逼近。
目前唯一！
同时还具备以下功能：
⏹具备焦炭光学组织半自动检测功能；
⏹电动平台即可手动又可电动，还可不影响样品旋转，方便最大反射率检测及焦炭光学组织检测；
⏹具备不同温度反射率自动换算到标准温度的功能；
⏹具备报告自动转为WORD和EXCEL格式；
⏹具备模拟合成生产配煤图，并做镜质组权重换算等功能；
⏹具备多次报告取平均，消除采样误差等功能；
⏹具备煤/焦全功能分析；自动/人工检测均可；图像法/光度计双模式检测；回溯/回位/重测/审核/修正等一系列全功能技术等；还具备快速回溯技术，解决同类产品回溯速度慢问题；
一十二、选配件—硅基光电倍增管型光度计与同类产品相比有什么优点？
我公司光电倍增管型显微光度计采用原装加拿大Excelitas公司生产的单级TE冷却型硅基（SiPM）光电倍增管作为核心检测元件，由可工作于盖革模式下的硅雪崩光电二极管阵列组成，每个SiPM包含很多个由30*30μm或者50*50μm的硅雪崩光电二极管组成的阵列，每个一个单元单独输出。
具有低噪音、超快响应且低串扰的优异性能，且内部的LynXSiPM模块由一个单级TE冷却型检测头、直流-直流电源和一个低噪音跨阻抗放大器组成。
可优化动态范围和光子探测效率。
应用于煤岩检测时，主峰546nm,半峰宽8nm,透过率大于53%。
测量光栏直径4微米。
暗电流自动校正。
可长时间稳定工作。
灵敏度：
0.75V/nW@525nm（typ.）；0.4V/nW@700nm（typ.），也可扩展用于350-950nm区间各波长段检测及荧光检测；
可以说，此最新型硅基（SiPM）光电倍增管各方面性能均远远好于传统PMT或CPM类光电倍增管。
为目前世界上最先进、性能最好的光电倍增管。
其与同类产品技术性能对比见下表：
序号
性能指标
MYZK-7000硅基光度计
蔡司MY6000等其它同类产品
对比说明
1
核心器件
采用进口最新型硅基光电倍增管（SiPM），是由可工作于盖革模式下的硅雪崩光电二极管阵列组成，配TE一级制冷，探测效率高，线性好，噪声低等，属目前同类产品中世界最高技术产品。
多采用PMT或CPM类光电倍增管。
其中，PMT属上世纪八、九十年代最落后的技术产品，性能最差。
CPM为PMT的改进型，类似于电子束在弯曲半导体通道面上反射放大，不带制冷功能，稳定性差。
无法与最新的硅基光电倍增管（SiPM）相比。
硅基光电倍增管为目前光电倍增管产品中最好的顶级产品。
2
工作电压
30V左右
PMT：
600-800V
CPM：
2000V左右
低压30V更容易控制，也更稳定。
3
测量光栏直径
4微米
10微米
测量镜质组系统小一倍，更纯。
4
滤光单色性
半峰宽小于8纳米
半峰宽小于30纳米
系统滤光单色性更好。
5
滤光透过率
大于53％
大于35％
系统透过率更高，有利于降低系统噪声。
6
数据采集分辨率
1/65536
1/4096
系统分辨率更高。
7
A/D转换通过率
250K
100K
系统A/D通过率更高，速度快1.5倍。
8
温度自动校正
有
有
总体评价：
MYZK-7000光电倍增管型显微光度计是目前煤岩人工手动测量实验中最佳产品。
因其光电转换器采用目前世界最顶级的硅基（SiPM）光电倍增管并配有TE一级制冷，在探测效率、灵敏度、稳定性、线性、响应速度等各方面性能均远远好于同类采用PMT或CPM类光电倍增管的产品及某些CCD类产品。
非常适合仲裁等极严格条件下使用，也非常适用于350-950nm全波长段检测及荧光检测等场合使用。
其缺点是用于自动化检测不行，因其仅能测得点信号数值高低，无法提取组分图像特征用于自动识别。
但在单纯的人工检测领域确实性能最佳。
自动化领域必须依靠MYZK-8800系统的高精度矩阵CCD，同时还要有高超的自动识别算法才可完成。
一十三、小常识：
数码变焦不能等同于真实变焦！
有些同类CCD煤岩自动产品配在蔡司显微镜上时，由于蔡司显微镜调焦轴为谐波齿（即三个滚珠夹持住一个光滑细调杆在摩擦减速），导致电机自动调焦需要正反换向时打滑，每次打滑多少受当时电机起步速度和载物台样品等总体重量决定，打滑量不确定，无法在控制中进行消差处理。
因此，这种设备只能在尽可能保持样品平行移动的前提下，针对拍得的微虚照片进行后期处理，这种后期处理称为数码变焦。
说白了，是采用相邻像素块间的差值补偿使显示出来的图片看起来清晰了，其实它仍是在虚焦位置拍的，而这时对煤反射率的测值是错了，偏低的。
根本达不到国标的精度要求。
一十四、煤岩检测中，LED灯源好于卤素灯吗？
LED在煤岩镜质组反射率检测中使用不了。
其原因有二：
1、目前国家标准不允许使用LED灯源，只规定使用卤钨灯做灯源，见下图：
邮件附件中附上相应国标（注：
GB6948国标在光度计要求一段中引用了MT/T1053标准）。
2、我们曾经使用两种光源做过对比实验，当使用LED灯源时，反射率数值的波动要大于卤钨灯2-3倍，说明LED光源的稳定度确实比不上卤钨灯源。
我想这可能也是国标中指定灯源时不包括LED光源的原因吧。
不过，如果您厂指定要LED灯源的话，我们也可帮您配上，因徕卡显微镜本身就是两种光源都有的，采购时可以选配一种。
就是LED在后续使用时测值波动会比卤钨的略大。
一十五、是否使用了光电倍增管就一定符合国家标准？
1、这本身是某些销售商的错误诱导。
其经常拿着已作废的1998版旧国标去欺骗用户。
其实目前最新版的国标为GB/T6948-2008，其中规定的检测器名称叫“光电转换器（包括：
光电倍增管和CCD等一切可用的光探测器件，只要稳定性、线性符合标准即可以了。
）”，根本就没写光电倍增管。
而在已作废的GB/T6948-1998旧国标中才写的是光电倍增管。
主要原因为：
在上世纪80-90年代没有更先进的CCD器件，只能使用光电倍增管。
详见相应新旧国标。
2、即使检测器使用了光电倍增管，但采用的是“自动方式”去检测，也不符合现行国标。
并不是说你使用了光电倍增管就一定符合国标。
因现行国标就是个手动检测的国标。
而生产中真正需要的是快速、准确的自动，这才能真正满足生产上大批样快检。
手动可做为生产辅助使用。
GB/T6948-1998旧国标中的规定（已作废）
GB/T6948-2008新国标的规定
3、自动部分目前无国标，而国内外公认研究自动检测的唯一有前途方法为CCD法。
而强行使用只能测个几微米小光点反射值高低的光电倍增管去识别煤岩组分，在技术上讲纯粹就是“扯淡！
死路一条！
”，因其根本就取不到其它有效识别特征，包括：
色度、纹理、大小、形状等。
所以自动型光电倍增管设备才被市场几百家用户普遍反应“不准”。
4、自动部分唯一的“标准”就是谁测得与人工按国标仲裁一样，谁就是准的。
这一点MYZK-8800系统是无数次被验证。
形象地说，要制造一台真正准确的CCD自动煤岩测控系统要解决的技术难度相当于造一辆宝马、奔驰。
因其同时要解决自动识别算法问题、自动对焦问题、测值精度可控问题等一系列难度。
所以国内外才没人搞得出来真正好用的系统。
我们历时五十余年，几代人的努力才做到这个程度。
而制造一台类似于光电倍增管检测系统仅相当于制造一辆三轮车的难度，只要解决光转成电信号，出个数据图表就完了。
而有的用户被骗的宁可高价要“三轮车”也不要“宝马、奔驰”。
煤岩检测对显微镜要求根本就不高，国产的照样用，根本就不影响数据准确度。
何况都是进口的呢？
请广大用户一定明鉴！
买一台真正生产能用的设备。
尊敬的用户：
希望以上解答能为您在选择设备当中提供到帮助！
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