[發明專利]一種在線分析鐵礦石中鐵元素含量的裝置及方法

在審

• 申請號: 201410714059.7
• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN105717139A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 尚慶敏;張偉;楊振龍;國家罡;叢浩杰;劉永超;趙龍;茍強源;尹兆余;陳樹軍;魏曉云;趙洪濤;王文田;王群;畢文;蘇寧;孫曉艷
• 申請（專利權）人: 丹東東方測控技術股份有限公司
• 主分類號: G01N23/00
• 分類號: G01N23/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種在線檢測方法，具體說涉及一種在線檢測物料中的鐵元素含量的方法。

背景技術

對皮帶上礦石或礦粉的在線鐵元素含量進行分析檢測，最早為X熒光法，但是X射線的穿透能力比較弱，對于一般鐵礦石而言，只能穿透1mm，因此測量結果不能代表全部皮帶上的物料實際品位，只是礦石外表面一層的品位值。但是礦石中鐵元素的分布并不是十分均勻的，因此這種方式的測量結果準確度不夠。

后來得到廣泛應用的是電子對淹沒效應與康普頓散射效應相結合的測量方法。其具體方式是放射源和探測器被放置于被測量物的同一側，放射源所發出的能量大于1.022MeV的射線與物質發生作用后，生成的湮沒光子與散射光子被探測器接收，由計算機對探測器所接收到射線而形成的能譜進行分析，選取兩個分別對應康普頓散射射線能量和淹沒輻射射線能量的敏感區S1和S2，并根據相應的公式計算出鐵元素的含量值。

但是這種方式在現場的實際應用中，還是存在一定的不足，就是當皮帶上物料的質量厚度超過一定程度后，探測器所接受到的信號無法體現物料上層的品位變化。而大塊礦石的鐵元素含量分布卻不是均勻的，所以儀表的分析結果與礦石整體的實際含量對應效果并不好。

發明內容

針對原有技術存在的缺陷，本發明提出一種測量結果不受皮帶上物料的料形和厚度變化的影響，測量精度更高的在線分析鐵礦石中鐵元素含量的裝置及方法。

本發明所采取的具體技術方案是：

屏蔽輸出器5、探測器A6通過測量架11被安裝于實際應用現場的上皮帶2和下皮帶1之間，探測器B7則通過測量架11被安裝于上皮帶2的上方。測量架11通過現場的皮帶架10固定。探測器A6與探測器B7分別與多道能譜分析器8聯接，多道能譜分析器8與上位機9聯接。

屏蔽輸出器5中裝有放射源3，屏蔽輸出器5對放射源3進行屏蔽防護，并使放射源發出的射線無法直接照射到探測器A6上。屏蔽輸出器5開有能夠封閉的楔形準直孔4，當準直孔打開時，射線只能在一定的范圍內照射，當準直孔關閉后，整體無輻射外泄。在使用時，楔形準直孔4敞開，放射源3所發出的能量在1.022MeV以上的γ射線向上照射，輻射在上皮帶2以及其上的礦石，γ射線與礦石發生相互作用。

當放射源的射線照射皮帶上的物料，射線與物料發生作用，一部分發生康普頓散射和電子對效應，生成散射光子和湮沒輻射光子被與放射源同側的探測器A6接收到；另一部分射線則穿透物料被探測器B7接收到，兩個探測器將各自接收到的射線轉化為脈沖信號傳輸給多道能譜分析器8，多道能譜分析器8分別對探測器A6和探測器B7傳輸來的脈沖幅度進行識別，并分別形成兩個橫軸對應射線能量、縱軸對應射線個數的能譜A和能譜B，并從能譜A中識別出對應散射射線能量峰和淹沒輻射射線能量峰的峰面積SA1和SA2，從能譜B中識別出對應透射射線能量峰和淹沒輻射射線能量峰的峰面積SB1和SB2，多道能譜分析器8將以上數據SA1、SA2、SB1、SB2傳輸給上位機9，上位機9根據下式計算出物料中鐵元素的含量值P：

P=A·K1·K2+B·K1+C·K2+D·Ln+E

式中：K1=SA2/SA1，K2=SB2/SB1，Ln=ln(SB10)-ln(SB1)；SB10為當皮帶上沒有物料時，物料上方探測器所測量到的透射射線能量峰面積值；A、B、C、D、E為待定系數，用對已知品位的礦石進行測量，由測量結果通過線性回歸獲得。

有益效果：

本發明的特點是測量不受物料形狀和厚度變化的影響，測量精度高，整體系統集成度高，操作簡單，運行穩定。

本發明適用于金屬礦山、采礦廠、選礦廠以及港口等需要對皮帶運輸中的礦石進行在線鐵品位測量的場合，也可以用于在線對皮帶上的礦粉進行檢測。

附圖說明

圖1為實施方式中測量裝置示意圖

圖中：1下皮帶，2上皮帶，3放射源，4楔形準直孔，5屏蔽輸出器，6探測器A，7探測器B，8多道能譜分析器，9上位機，10皮帶架，11測量架。

具體實施方式

結合附圖詳細說明本發明的裝置結構和使用方法。

如圖1所示：

屏蔽輸出器5、探測器A6通過測量架11被安裝于實際應用現場的上皮帶2和下皮帶1之間，探測器B7則通過測量架11被安裝于上皮帶2的上方。測量架11通過現場的皮帶架10固定。探測器A6與探測器B7分別與數字多道8聯接，數字多道8與上位機9聯接。