一种基于单放射源的煤炭灰分检测装置

摘要

本发明提供一种基于单放射源的煤炭灰分检测装置，包括容器、检测器和电控机，容器包括煤样仓、漏斗和自动抽板，检测器包括中能伽玛源Cs-137、射线探测器和多道数据分析谱仪；中能伽玛源Cs-137发射的伽玛光子照射煤炭样品，射线探测器采集中能伽玛射线光谱信号，射线探测器的输出端连接多道数据分析谱仪的输入端，多道数据分析谱仪的输出端连接电控机。本发明利用多到数据分析谱仪接收中能伽玛射线光谱信号，通过分析所获取的32KeV的X射线吸收峰的变化检测煤炭的灰分含量，通过检测其全能峰及康普顿平台的变化检测煤炭的质量密度，通过质量密度来修正由于煤炭质量密度变化带来的影响，有效的提高了灰分测量的稳定性；且有效减少了低能放射源的使用，大量的节约成本。

主权项

一种基于单放射源的煤炭灰分检测装置，所述检测装置包括容器、检测器和电控机，其特征在于：所述容器包括煤样仓、漏斗和位于所述煤样仓底部的自动抽板，所述自动抽板与所述煤样仓的轴向垂直，所述自动抽板连接自动卸灰控制系统，所述检测器包括中能伽玛源Cs‑137、射线探测器和多道数据分析谱仪；所述中能伽玛源Cs‑137发射的伽玛光子照射煤样仓中的煤炭样品，所述射线探测器采集透过煤炭样品的中能伽玛射线光谱信号，所述射线探测器的输出端连接所述多道数据分析谱仪的输入端，所述多道数据分析谱仪的输出端连接所述电控机；所述煤样仓顶部设有连接采样机弃样出口的测量位入口，其下部设有连接自动卸灰控制系统的测量位出口；所述中能伽玛源Cs‑137放置于源防护体内，所述源防护体内设有准直孔，所述准直孔与所述射线探测器的中心轴线在同一水平线上，所述准直孔的孔深为5～6cm，孔径为1cm；所述源防护体位于所述煤样仓的一侧，所述射线探测器位于所述煤样仓的另一侧；所述源防护体的内部为铅，所述铅的厚度大于6cm；所述源防护体外壳的厚度为1cm，所述外壳是由碳含量为0.10％、硅含量为0.08％、锰含量为0.065％、磷含量为0.030％、硫含量为0.018％、铬含量为15.6％、余量为铁的合金制备，上述的百分数为重量百分数；所述准直孔内置有薄片，所述中能伽玛源Cs‑137置于所述薄片上，其与所述准直孔的孔口的距离为0.5cm，所述薄片与所述准直孔底部的距离为0.1mm；所述薄片为玻璃纤维或聚乙烯熟料片；所述中能伽玛源Cs‑137发射的伽玛光子照射煤样仓中的煤炭样品产生32KeV的X射线；所述电控机包括主控系统、电源、数据处理及解谱系统、显示系统和信号传输系统；所述多道数据分析谱仪的输出端连接所述信号传输系统；所述主控系统将多道数据分析谱仪处理后的信号通过所述信号传输系统传输给数据处理及解谱系统；所述多道数据分析谱仪对采集的信号进行A/D转换和数字信号分析，所述数据处理及解谱系统分析所述32KeV的X射线的吸收峰得到煤炭灰分响应，分析中能伽玛射线600KeV全能峰得到煤炭的质量厚度响应，所述煤炭灰分含量和质量厚度响应均通过显示系统进行在线显示；所述自动卸灰控制系统包括自动卸灰阀、减速器和螺旋电机，所述自动卸灰阀为星形卸灰阀，包括壳体、叶轮和端盖；所述螺旋电机通过联轴带动所述叶轮转动，将所述壳体上部的物料均匀带到下部；所述射线探测器与所述多道数据分析谱仪之间连接有放大器，所述射线探测器为碘化钠闪烁探测器或溴化镧探测器，所述放大器为光电倍增管；所述煤样仓通过漏斗采集煤样的时间间隔为0.5～2分钟。