[發(fā)明專利]一種X射線灰分測量裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110162779.3
• 申請日: 2011-06-16
• 公開（公告）號: CN102269718A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邸生才
• 申請（專利權(quán)）人: 邸生才
• 主分類號: G01N23/02
• 分類號: G01N23/02;G01N23/06
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;田景宜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種灰分測量與控制技術(shù)，特別是涉及一種利用X射線實現(xiàn)灰分的分析測量裝置及方法。

背景技術(shù)

煤炭一般包括兩部分物質(zhì)，一種是由碳、氫、硫等組成的可燃物質(zhì)，另一種是由鈣、鋁、硅、鐵等氧化物組成的不可燃物質(zhì)。

煤灰分是煤在一定溫度下充分、完全灼燒后，不可燃物質(zhì)--也就是氧化物殘渣所占的重量分?jǐn)?shù)(即重量百分比)。

煤灰分與煤的發(fā)熱量密切相關(guān)，為提高煤的利用效率，必須嚴(yán)格控制煤產(chǎn)品的灰分。

目前，煤灰分測量方法有X射線熒光分析法、反散射法、高能γ射線湮沒輻射法、中子活化法以及雙能γ射線吸收法等等，其中以雙能γ射線吸收法用的最多、最廣。其實現(xiàn)方式是，采用兩個同位素放射源Am²⁴¹和Cs¹³⁷分別發(fā)出的低能和中能γ射線照射皮帶上的煤炭，然后在皮帶的另一側(cè)，接收投射煤炭后的射線。由于煤炭中的不同物質(zhì)對該兩種能量的射線的吸收效率不同，特別是煤炭中的重元素對Am²⁴¹發(fā)出的低能γ射線的吸收效率要遠(yuǎn)大于煤炭中的其他輕元素，因此可以根據(jù)比較兩種射線投射煤炭前、后的強(qiáng)度變化，就可以分析得到煤炭的灰分值了。也有利用射線與被測物質(zhì)相互作用產(chǎn)生的效應(yīng)不同測量煤的灰分，如專利(申請?zhí)?00810013224.0)是利用透射光子數(shù)和湮沒輻射光子數(shù)，計算煤的灰分。國外也有利用射線與被測物質(zhì)相互作用產(chǎn)生的電子對效應(yīng)和康普頓散射效應(yīng)測量煤灰分。

但是，雙能γ射線吸收法存在如下缺點：

1、γ射線源的安全性差，一旦丟失或泄露射線源，會對環(huán)境或人身造成較大危害。

2、由于安全性差，γ射線源必須接受嚴(yán)格管理，在應(yīng)用中需要每年為此支付較大管理費用。

3、上述測量煤灰分的方法均存在煤層厚度變化(流量變化)、堆積形狀變化、煤層重量差別，影響煤灰分測量準(zhǔn)確度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于，提供一種X射線灰分測量裝置及方法，用于利用X射線實現(xiàn)灰分測量，降低射線源的危險性，降低管理成本。

本發(fā)明解決的另一技術(shù)問題在于，基于厚度或重量進(jìn)行灰分測量修正，以提高灰分測量的準(zhǔn)確度。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了一種X射線煤灰分測量裝置，包括：

測量容器，其中設(shè)置有被測物或輸送機(jī)，用于輸送被測物；靜止平臺或轉(zhuǎn)動平臺，該測量容器設(shè)置在該靜止平臺或該轉(zhuǎn)動平臺上；X射線源，發(fā)射X射線照射該被測物；m(m＝1、2、3......m)個X射線探測器，用于接收穿透該被測物的X射線并將其轉(zhuǎn)化為探測信號；用于測量該被測物質(zhì)的厚度值的測厚裝置，或者，用于測量該被測物的重量值的測重裝置；數(shù)據(jù)處理單元，用于根據(jù)該電信號以及該厚度值，或者，根據(jù)該電信號以及該重量值計算煤灰分值，該數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)以下數(shù)學(xué)模型計算該煤灰分值：

H=K2·[Σmi=1mk1miln(NimiNomi)/m]di]]>