一种透射式X射线煤炭检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种透射式X射线煤炭检测系统，包括：X射线装置，安装在被测煤流的上方或下方，向被测煤流的方向发射X射线，其中部分X射线透过被测煤流，X射线装置的工作管电压大于50kV且小于600kV；射线探测装置，安装在被测煤流的下方或上方，射线探测装置和X射线装置不位于被测煤流的同一侧，用于探测透过被测煤流的X射线的信息，射线探测装置包括一个或多个射线探测模块；计算控制装置，分别与每个射线探测模块相连，用于接收来自各个射线探测模块的X射线的信息，计算出被测煤流的灰分和/或发热量值。本实用新型专利技术的透射式X射线煤炭检测系统在与煤流非接触的情况下对煤流的参数进行测量，从而具有较高的可靠性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤炭检测
，特别涉及一种透射式X射线煤炭检测系统。
技术介绍
煤炭作为一种重要的能源，长期以来被人们广泛的使用在工业及生活中。在将煤炭投入使用之前，需要对煤质进行检测。目前广泛采用的在线煤质检测方法是采用2个放射源向煤流方向发射出2种不同能量的伽马射线，通过检测透过煤流的这2种不同能量的伽马射线的强度，实现对煤质的相关参数(如灰分)的测量。但是，放射源管理严格，在一定程度上限制了利用放射源实现煤炭灰分测量技术的应用，并且放射源的生产、退役都会对环境产生一定影响。
技术实现思路
本技术的目的旨在解决上述缺陷，特别提出一种透射式X射线煤炭检测系统，该煤炭检测系统可以在非接触情况下实现对煤流的灰分及热值等参数的测量。为达到上述目的，本技术的实施例提出了一种透射式X射线煤炭检测系统， 包括χ射线装置，所述X射线装置安装在被测煤流的上方或下方，向所述被测煤流的方向发射包含两种或两种以上能量的X射线，其中部分X射线透过所述被测煤流，其中，所述X 射线装置的工作管电压大于50kv，并且小于600kV ；射线探测装置，所述射线探测装置安装在所述被测煤流的下方或上方，其中，所述射线探测装置和所述X射线装置不位于所述被测煤流的同一侧，用于探测透过所述被测煤流的所述X射线的强度与能量信息，在探测到的所述X射线的强度与能量信息中包括所述 X射线装置在至少两个能量值处发射的X射线所对应的强度，其中，所述射线探测装置包括一个或多个射线探测模块，所述每个射线探测模块用于探测透过部分所述被测煤流的X射线，获得相应的X射线的强度与能量信息；计算控制装置，所述计算控制装置分别与所述每个射线探测模块相连，用于接收来自所述各个射线探测模块的X射线的强度与能量信息，根据所述X射线的强度与能量信息计算出所述被测煤流的灰分和/或发热量值。根据本技术实施例的透射式X射线煤炭检测系统采用χ射线装置替代放射源，实现对煤流的灰分和发热量的测量，并且采用多个射线探测模块可以实现对全部煤流的测量。由于X射线装置发射能量连续的X射线，可以从中选取多个不同能量区域，用于煤质检测计算，因此可以替代应用两个放射源的技术方案，同时由于可以选取多于2个的能量区域进行分析计算，将得到比仅使用2个放射源的方案更好的结果。并且本技术实施例的透射式X射线煤炭检测系统在与煤流非接触的情况下对煤流的参数进行测量，从而具有较高的可靠性。本技术附加的方面和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，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术上述的和/或附加的方面和优点从以下结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图1为根据本技术实施例的透射式X射线煤炭检测系统的示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。下面参考图1描述根据本技术实施例的透射式X射线煤炭检测系统。如图1所示，本技术实施例提供的透射式X射线煤炭检测系统包括X射线装置1000、射线探测装置2000和计算控制装置3000。其中，X射线装置1000和射线探测装置2000分别安装于被测煤流的两侧。本技术实施例提供的透射式X射线煤炭检测系统可以用于对煤炭生产或利用中的煤流质量的评测。在煤炭生产或利用中，煤炭放置于输送带上，通过输送带运输煤炭。X射线装置 1000安装在被测煤流的上方或下方，即安装在输送带上的煤炭的上方或下方，向被测煤流所在的方向发射能量连续的X射线。X射线装置1000发射的X射线中有部分X射线会透过被测煤流，而另一部分X射线不透过煤流。相比较于传统的放射源，X射线装置1000通过电源控制开启或关闭。具体而言，在电源关闭的情况下，X射线装置1000没有X射线输出， 从而提高了检测的安全性。此外，采用X射线装置替代原有的放射源，也可以避免放射源管理上的问题。射线探测装置2000安装在被测煤流的下方或上方，用于探测X射线装置1000发射的、并透过被测煤流的X射线的强度与能量信息，这些信息与被测煤流的质量厚度和元素成分有关联。具体而言，当X射线装置1000安装在被测煤流的上方时，射线探测装置2000 安装在被测煤流的下方。当X射线装置1000安装在被测煤流的下方时，射线探测装置2000 安装在被测煤流的上方。射线探测装置2000包括一个或多个射线探测模块100。如图1所示，每个射线探测模块100包括射线探测器110、第一直流高压电源120和第一探测信号采集器130。每个射线探测模块100可以各自包括一个第一直流高压电源120，也可以多个射线探测模块 100公用一个第一直流高压电源120。第一直流高压电源120与射线探测器110相连，用于向射线探测器110供电。射线探测器110在通电情况下，探测透过当前每个射线探测模块对应的被测煤流的X射线，即探测透过当前煤流探测模块上方的煤流的X射线。同时，生成用于指示上述X射线强度及能量的射线探测信号。在本技术的一个实施例中，射线探测器110可以为以下多种探测器中的一个NaI探测器、CsI探测器、BGO探测器、溴化镧探测器、正比计数管。在本技术的一个实施例中，第一探测信号采集器130可以为多道脉冲幅度分析器、单道脉冲幅度分析器、甄别器、模拟/数字(A/D)变换采集器、脉冲信号计数器中的一种或多种。第一探测信号采集器130与射线探测器110相连，用于接收来自射线探测器110 的射线探测信号，并根据该射线探测信号测量相应的X射线的能谱信息。由于煤炭对X射线的衰减，与X射线对煤中各种元素的质量衰减系数和煤炭质量厚度有关，而不同能量的X射线对煤炭中不同元素成分的质量吸收系数是不同的，根据射线探测装置2000测量到的X射线强度与能量信息，可以计算出不同能量的X射线对被测煤流的质量衰减系数和质量厚度信息，而质量衰减系数与煤炭元素成分相关，最终可以计算出煤炭中部分主要元素之间的比例，从而计算出煤炭灰分及发热量值等参数。第一探测信号采集器130将测量得到的X射线的能谱信息发送给计算控制装置 3000。在本技术的一个实施例中，第一探测信号采集器130采用以下通信方式之一与所述计算控制装置进行通信RS485、RS232、RS422、CAN总线、以太网或USB通信接口。也就是说，第一探测信号采集器130用于根据射线探测信号生成相应的X射线的强度与能量信息，并将X射线的强度与能量信息发送给计算控制装置3000。在本技术的一个实施例中，射线探测模块100的数量可以为一个或多个。当射线探测模块100为一个时，X射线装置1000输出一个窄束射线，该窄束射线射向射线探测模块100中的射线探测器110所在的方向。采用单个射线探测模块可以测量煤流的一部分，满足煤炭检测中的基本使用要求。当射线探测模块100为多个时，多个射线探测模块100沿输送带的横截面方向并列放置。X射线装置1000输出的X射线为扇面，可以覆盖多个射线探测模块100形成的射线探测模块阵列，从而使得每个射线探测模块100均可以探测到X本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：衣宏昌，程建平，刘以农，王忠，林谦，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：实用新型
国别省市：