[發明專利]多靶掃描式快速測硫儀

有效

• 申請號: 201410064573.0
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN103837559A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 賈文寶;凌永生;單卿;張焱;黑大千
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01N23/223
• 分類號: G01N23/223
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發明涉及一種多靶掃描式快速測硫儀，尤其是分析煤炭中硫分含量的多靶掃描式快速測硫儀，其屬于元素快速分析領域。

背景技術

煤中含硫量的高低是評價商品煤質量的一個重要指標。一方面,?它是煤質計價的一個較大影響因素；另一方面對發電用煤而言,?過高的含硫量會導致鍋爐尾部煙道腐蝕。而且,?由于發電用煤量很大,?煤中硫在鍋爐燃燒過程中產生硫的氧化物,并隨煙氣排到大氣中,?極大地污染周圍環境,?嚴重時會形成酸雨,?影響人們的正常生活,?隨著環保意識的提高，節能減排日趨重要。為了降低硫化物的排放，國家已立法強制燃煤企業脫硫脫硝。因此煤炭應用大戶急需硫份快速檢測或者在線檢測系統，以便在源頭進行高硫和低硫煤的混配，有效地降低能耗，保護環境。

目前，煤中硫的測量一般采用化學分析的方法，也有采用測硫儀進行分析，但目前的測硫儀大都是基于化學分析方法，一般都需要將樣品在高溫下燃燒，再用化學試劑與其反應從而計算出硫的含量。這種基于化學分析的測硫方法，由于需要在高溫下燃燒，所以測量時間較長，設備長期在高溫下使用，設備的可靠性也較低；由于需要用化學試劑，所以會對環境造成嚴重污染，對使用人員的身體健康造成損害；由于是人工操作，所以勞動強度較大，人為誤差也較大。

最近也有一些學者提出采用物理方法來進行測硫，大都采用放射源做照射源，或者探測設備為正比計數管，但具有放射性污染，測量時間和精度都還不能滿足工業要求。

因此，確有必要對現有技術進行改進以解決現有技術之不足。

發明內容

本發明提供一種無化學污染、無放射性污染、測量時間短、精度高、結構簡單、安全可靠的多靶掃描式快速測硫儀。

本發明采用如下技術方案：一種多靶掃描式快速測硫儀，其包括激發光源、探測裝置、樣品臺、分析器及電路輸出設備，所述激發光源包括X光管、X光管高壓及設置于X光管出口處的準直器，所述探測裝置包括設置于X光管右邊的硅漂移探測器、探測器高壓、與硅漂移探測器連接的電荷靈敏前置放大器及與電荷靈敏前置放大器連接的脈沖成型放大器，所述樣品臺包括主盤、安裝于主盤上的軸、分別與軸兩端相配合的的軸承和錐形齒輪、通過軸承固定于主盤上的樣品盒及為錐形齒輪和主盤提供動力的馬達，所述電路輸出設備包括與分析器連接的進行數據分析的計算機、控制馬達轉速的控制臺及用于輸出顯示計算機分析出的數據的打印機及顯示器。

所述分析器為數字化多道譜儀。

多靶掃描式快速測硫儀還包括有設置于所述激發光源、探測裝置與數字化多道譜儀外側的用于輻射防護與固定的鐵箱。

所述硅漂移探測器鈹窗為0.5毫米。

所述的X光管高壓為15000伏。

所述激發光源的X光管與樣品盒之間距離為34毫米，夾角為70度，所述準直器的直徑為2毫米。

所述硅漂移探測器與樣品盒之間距離為16毫米，夾角為70度。

所述錐形齒輪包括有使得所述錐形齒輪上下活動的彈簧和卡槽。

所述計算機控制主盤和樣品盒分別在各自的馬達制動下做圓周運動用以實現多靶多面積掃描。

本發明具有如下有益效果：

（1）.與現有測硫儀相比，采用高功率X光管作為激發光源，不產生化學污染和放射性污染；

（2）.由于X?光管高壓為15000伏，所發出的X?射線能量最高為15keV?，經鐵板屏蔽無任何泄漏，故對使用人員沒有輻射損害；

（3）.由于采用現今較為先進的硅漂移半導體探測器以及多道分析器，所以精度高，測量時間短，人為誤差小，操作者勞動強度低；

（4）.對X光管、樣品、探測裝置之間的距離與角度都進行了模擬優化，樣品臺裝置包括主盤、六個小樣品盒、馬達、齒輪、軸承等裝置，在照射點固定的情況下，計算機控制主盤和樣品盒分別在各自的馬達制動下做圓周運動，實現多靶多面積掃描，減少樣品粒度和均勻度的影響；

（5）.本發明多靶掃描式快速測硫儀無化學污染、無放射性污染、測量時間短、精度高、結構簡單、安全可靠，使用方便。

附圖說明

圖l?為本發明工作原理圖。

圖2?為本發明樣品臺上主盤和樣品盒示意圖。

圖3?為本發明實現樣品盒自傳結構示意圖。

其中：