【技术实现步骤摘要】
本申请涉及散状物料真密度测量领域，尤其涉及一种利用x/γ射线在线测量散状物料真密度的方法及系统。
技术介绍
1、很多物料的加工或应用过程中需要知道其真密度，例如煤炭洗选加工通常利用不同质量的煤炭其真密度不同，来分选煤炭与矸石的，测量物料（包括煤炭）的真密度对指导洗选加工有重要意义。
2、液体或固液混合物的密度更容易测量，测量过程中尽量排除液体中的气泡即可。由于散状固体物料中间有空隙，物料的外形是不规则的，粒度是变化的，空隙也是随机变化的，在线测量散状固体物料排除空隙后的密度（这里称为真密度）是很难的，目前未见在线测量散状物料真密度的仪器设备。
3、物料的堆积密度相对更容易测量，例如，可以采用电子皮带秤测量经过物料流的总质量，利用激光扫描测量出物料流的轮廓，从而计算出经过物料流的总体积，用总质量除以总体积，即可以得到堆积密度。堆积密度与真密度的差异在于计算堆积密度时，将物料空隙的体积也计算在总体积中，而计算真密度时，需要扣除空隙的体积。由于物料颗粒度、形状都是随机变化的，高速运行的物料流，很难测量出其空隙的体积，因此在线测量物料的真密度非常困难，因此亟需提供利用x/γ射线在线测量散状物料真密度的方案。
技术实现思路
1、本申请提供一种利用x/γ射线在线测量散状物料真密度的方法及系统，以至少解决难以测量出散状物料真密度的技术问题。
2、本申请第一方面实施例提出一种利用x/γ射线在线测量散状物料真密度的方法，所述方法包括：
3、获取待测量散
4、利用主探测器测量出准直的x/γ射线束透射散状物料后的射线强度、利用辅助探测器阵列测量出x/γ射线与物料的康普顿散射射线强度；
5、根据主探测器测量出的所述x/γ射线束透射散状物料后的射线强度和辅助探测器阵列测量出的所述x/γ射线与物料的康普顿散射射线强度确定所述散状物料各层的密度；
6、根据所述散状物料各层的密度确定所述散状物料的真密度。
7、优选的，所述获取待测量散状物料的堆积厚度，包括：
8、利用测距传感器测量所述测距传感器到运输所述散状物料的空皮带的第一距离及所述测距传感器到所述散状物料的第二距离；
9、确定所述第一距离与所述第二距离的差值，并将所述差值作为所述待测量散状物料的堆积厚度。
10、优选的，所述辅助探测器阵列包括：多个准直器和辅助探测器；
11、所述多个准直器的准直方向平行，且按照预设角度设置所述准直器。
12、进一步的，所述根据主探测器测量出的所述x/γ射线束透射散状物料后的射线强度和辅助探测器阵列测量出的所述x/γ射线与物料的康普顿散射射线强度确定所述散状物料各层的密度，包括：
13、根据主探测器测量出的所述x/γ射线束透射散状物料后的射线强度确定各层散状物料对应的x/γ射线强度；
14、根据所述各层散状物料对应的x/γ射线强度、辅助探测器阵列中各辅助探测器测量出的所述x/γ射线与物料的康普顿散射射线强度确定所述散状物料各层的密度。
15、进一步的，所述根据主探测器测量出的所述x/γ射线束透射散状物料后的射线强度确定各层散状物料对应的x/γ射线强度，包括：
16、将所述主探测器测量出的所述x/γ射线束透射散状物料后的射线强度作为第一层散状物料对应的x/γ射线强度；
17、基于x/γ射线的指数衰减规律和所述第一层散状物料对应的x/γ射线强度确定第2-n层中各层散状物料对应的x/γ射线强度，n为散状物料分层总数；
18、其中，所述x/γ射线的指数衰减规律的计算式如下：
19、
20、式中，为准直的x/γ射线束透射散状物料后的射线强度，为未经散状物料衰减的x/γ射线强度，为预设的质量衰减系数，为散状物料的真密度，为散状物料排除空隙后的厚度。
21、进一步的，所述根据所述散状物料各层的密度确定所述散状物料的真密度，包括：
22、在所述述散状物料各层的密度中筛选出大于等于预设的真密度下限值的密度，并确定筛选出的各密度的平均值，将所述平均值作为所述散状物料的真密度相关量；
23、对所述散状物料的真密度相关量进行校准，得到所述散状物料的真密度。
24、进一步的，所述方法还包括：
25、将筛选出的大于等于预设的真密度下限值的密度按照从低到高的顺序排列，得到各密度值出现的概率；
26、基于所述各密度值出现的概率确定所述物料的真密度分布数据。
27、本申请第二方面实施例提出一种利用x/γ射线在线测量散状物料真密度的系统，包括：
28、获取模块，用于获取待测量散状物料的堆积厚度，并基于所述堆积厚度对所述散状物料进行分层；
29、测量模块，用于利用主探测器测量出准直的x/γ射线束透射散状物料后的射线强度、利用辅助探测器阵列测量出x/γ射线与物料的康普顿散射射线强度；
30、第一确定模块，用于根据主探测器测量出的所述x/γ射线束透射散状物料后的射线强度和辅助探测器阵列测量出的所述x/γ射线与物料的康普顿散射射线强度确定所述散状物料各层的密度；
31、第二确定模块，用于根据所述散状物料各层的密度确定所述散状物料的真密度。
32、优选的，所获取模块，还用于利用测距传感器测量所述测距传感器到运输所述散状物料的空皮带的第一距离及所述测距传感器到所述散状物料的第二距离；
33、所获取模块，还用于确定所述第一距离与所述第二距离的差值，并将所述差值作为所述待测量散状物料的堆积厚度。
34、优选的，所述辅助探测器阵列包括：多个准直器和辅助探测器；
35、所述多个准直器的准直方向平行，且按照预设角度设置所述准直器。
36、本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
37、本申请提出了一种利用x/γ射线在线测量散状物料真密度的方法及系统，其中所述方法包括：获取待测量散状物料的堆积厚度，并基于所述堆积厚度对所述散状物料进行分层；利用主探测器测量出准直的x/γ射线束透射散状物料后的射线强度、利用辅助探测器阵列测量出x/γ射线与物料的康普顿散射射线强度；根据主探测器测量出的所述x/γ射线束透射散状物料后的射线强度和辅助探测器阵列测量出的所述x/γ射线与物料的康普顿散射射线强度确定所述散状物料各层的密度；根据所述散状物料各层的密度确定所述散状物料的真密度。本申请提出的技术方案，可以准确的测量出散状物料的真密度，为工业生产提供科学的指导。
38、本申请附加的方面以及优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
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1.一种利用X/γ射线在线测量散状物料真密度的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待测量散状物料的堆积厚度，包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅助探测器阵列包括：多个准直器和辅助探测器；
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据主探测器测量出的所述X/γ射线束透射散状物料后的射线强度和辅助探测器阵列测量出的所述X/γ射线与物料的康普顿散射射线强度确定所述散状物料各层的密度，包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据主探测器测量出的所述X/γ射线束透射散状物料后的射线强度确定各层散状物料对应的X/γ射线强度，包括：
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述散状物料各层的密度确定所述散状物料的真密度，包括：
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.一种利用X/γ射线在线测量散状物料真密度的系统，其特征在于，所述系统包括：
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所获取模块
10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述辅助探测器阵列包括：多个准直器和辅助探测器；
...【技术特征摘要】
1.一种利用x/γ射线在线测量散状物料真密度的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待测量散状物料的堆积厚度，包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅助探测器阵列包括：多个准直器和辅助探测器；
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据主探测器测量出的所述x/γ射线束透射散状物料后的射线强度和辅助探测器阵列测量出的所述x/γ射线与物料的康普顿散射射线强度确定所述散状物料各层的密度，包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据主探测器测量出的所述x/γ射线束透射散状物料后的射线强度...
【专利技术属性】
技术研发人员：衣宏昌，李君利，曾志，张辉，武祯，邱睿，马豪，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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