[发明专利]插入式煤质快速测量装置

说明书

本发明提出一种插入式煤质快速测量装置，包括：壳体，壳体的一端具有窗口，壳体的一端插入待测煤炭中；X射线发射器，X射线发射器位于壳体内，用于在开启时通过窗口向待测煤炭发射X射线；X射线探测器，X射线探测器位于壳体内，以通过窗口接收经过待测煤炭反射后的X射线；信号处理器，信号处理器设置在壳体内，并与X射线探测器相连，以根据反射后的X射线得到反射后的X射线的能谱和强度，并根据能谱和强度得到待测煤炭的灰分及发热量。本发明采用X射线替代放射源，能够安全有效地进行复杂煤质条件下煤炭的灰分检测，且检测效果准确度高。

技术领域

本发明涉及煤炭检测技术领域，特别涉及一种插入式煤质快速测量装置。

背景技术

煤炭灰分与发热量的快速检测，在煤炭的生产、使用、交易等各个环节都有很多需求，目前煤质快速检测仪器的种类比较多。煤质快速检测仪器根据使用方式来区分，主要有如下几种形式：(1)安装在输煤主皮带上的在线检测仪器；(2)安装在采样小皮带上的快速检测仪器；(3)离线扫描式的快速检测仪器；(4)插入式煤质快速检测仪。

插入式煤质快速检测仪与在皮带上安装的煤质在线检测仪相比较，其在有些场合应用更方便，例如测量煤堆或火车、汽车所载煤的灰分和发热量。现有的插入式煤质快速测量装置主要有2类：一是手持式的，另一类是有动力驱动的大型插入式测量装置。这二者都是使用放射源输出伽马射线，依靠探测伽马射线与煤作用后的剩余射线的强度来计算出煤质数据，即灰分与发热量。

手持式仪器使用单个低能伽马射线放射源，因为低能伽马射线对煤炭灰分敏感，而且低能伽马射线容易屏蔽，这样整个仪器的重量不至于太重而影响便携性，通常使用Am-241放射源。有动力驱动的大型插入式煤质测量装置通常与汽车或火车采样器结合，可以插入到汽车或火车所载煤的内部来测量煤炭灰分。这种测量形式可以采用单个低能伽马射线放射源，利用伽马射线反射方式测量煤；也可以采用一个低能伽马射线放射源和一个中能伽马射线放射源，即利用双能量伽马射线透射方式测量煤。

这两种插入式煤质检测设备都使用放射源，其安全性存在问题，尤其是手持式，放射源容易丢失，安全难以保障，相关放射源审批部门注意到这一问题，在审批时很严格。另外还有不使用放射源，直接利用煤中天然放射性来测量煤炭灰分的插入式仪器，这样的插入式灰分仪中只采用伽马射线接受器，而没有射线发射部分，比较安全，但受使用煤种影响较大，这类仪器的测量结果往往达不到用户要求。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种插入式煤质快速测量装置，该装置采用X射线替代放射源，能够安全有效地进行复杂煤质条件下煤炭的灰分检测，且检测效果准确度高。

为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种插入式煤质快速测量装置，包括：壳体，所述壳体的一端具有窗口，所述壳体的一端插入待测煤炭中；X射线发射器，所述X射线发射器位于所述壳体内，用于在开启时通过所述窗口向所述待测煤炭发射X射线；X射线探测器，所述X射线探测器位于所述壳体内，以通过所述窗口接收经过所述待测煤炭反射后的X射线；信号处理器，所述信号处理器设置在所述壳体内，并与所述X射线探测器相连，以根据所述反射后的X射线得到所述反射后的X射线的能谱和强度，并根据所述能谱和强度得到所述待测煤炭的灰分及发热量。

另外，根据本发明上述实施例的插入式煤质快速测量装置还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，还包括：控制装置，所述控制装置与所述X射线发射器相连，以控制所述X射线发射器的开启和关闭，以及控制所述X射线发射器发出的X射线的能量和强度。

在一些示例中，还包括：环境光检测传感器，所述环境光检测传感器设置在所述壳体上，并与所述控制装置相连，当所述环境光检测传感器检测到的光信号强度低于预设强度时，向所述控制装置发送启动指令，所述控制装置根据所述启动指令控制所述X射线发射器开启。