CN107144584A - 一种基于x射线方法测量矸石回收漏煤率及报警系统 - Google Patents

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曾哲
张恩瑜
庞懿元
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/083—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the radiation being X-rays

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Abstract

本发明涉及一种基于X射线方法测量矸石回收漏煤率及报警系统，该装置安装在运矸皮带上，由X射线探测设备、计数器组成。X射线探测设备包括X射线探头、光电二极管和数据采集卡，X射线探头与光电二极管相连；光电二极管与数据采集卡连接；数据采集卡与外接计数器通信；通过X射线探头探测矸石后射线衰减强度不同对煤矸进行识别，通过光电二极管和数据采集卡对信号进行转换和采集，实时对矸石量和漏煤量进行记录，利用计数器的加法和除法运算得到漏煤率；将漏煤率与设定的漏煤率阈值进行对比，当测定的漏煤率达到或超过设定的漏煤率阈值时,计数器上的报警指示灯会亮起。利用本装置可以间接地计算出矸石回收中的矸中夹煤率，并实现超出阈值报警的功能。

Description

一种基于X射线方法测量矸石回收漏煤率及报警系统
技术领域
本发明涉及一种基于X射线方法测量矸石回收漏煤率及报警系统，尤其适用于实时检测矸石回收过程中的矸中夹煤率。
背景技术
现有煤矸分离的方法很多，主要包括人工挑选法、风力选煤法、流化床选煤法、选择性破碎法、射线穿透法及图像处理法等，现如今大多数选煤厂使用动筛排矸的方法对煤矸分选，分选后矸中含煤率在 5％-9％，每年因漏煤可导致企业损失上千万元的经济。影响企业的煤炭回收率,大大降低企业的经济效益。且矸石回收运往矸石山，若夹带大量的煤，会增加矸石山自燃的风险，严重影响矿区人群的安全性。
矸石中夹带煤会浪费宝贵的煤炭资源,增加矸石废弃处理的难度, 增加矸石山自燃的风险度，与国家倡导的节能减排背道而驰。所以在矸石回运过程中研究计算矸中夹煤率的方法及超出阈值报警这一技术是非常有价值的，可如今尚没有此技术。
发明内容
本发明针对上述背景技术中的不足，提供一种基于X射线方法测量矸石回收漏煤率及报警系统。
本发明涉及一种基于X射线方法测量矸石回收漏煤率及报警系统，该装置安装在运矸皮带上，由X射线探测设备、计数器组成。X 射线探测设备包括X射线探头、光电二极管和数据采集卡，X射线探头与光电二极管相连；光电二极管与数据采集卡连接；数据采集卡与外接计数器通信；通过X射线探头探测矸石，由朗伯-比尔原理： I＝I0e-μhρ，其中，I、I0：入射前与透过被检测物质后的射线强度，μ：质量吸收系数，h：被测物质的高度，ρ：被测物质的密度，e：自然常数，约为2.71828，利用X射线穿过物质后的衰弱强度不同，将密度不同的物质区别开来，可以对煤矸进行识别，通过光电二极管和数据采集卡对信号进行转换和采集，实时对矸石量和漏煤量进行记录，利用计数器的加法和除法运算得到漏煤率；将漏煤率与设定的漏煤率阈值进行对比，当测定的漏煤率达到或超过设定的漏煤率阈值时,计数器上的报警指示灯会亮起。利用本装置可以间接地计算出矸石回收中的矸中夹煤率，并实现超出阈值报警的功能。
本发明，利用X射线识别技术对煤矸进行识别，通过信号转换和采集，将电信号传给计数器，通过计数器计数并进行运算，当漏煤率 C超过设定的漏煤率阈值D时发出警告。
本发明，计数器上包括矸石量显示窗、漏煤量显示窗、时间显示窗、漏煤率阈值设定显示窗、漏煤率显示窗及报警指示灯。矸石量、漏煤量、时间、漏煤率及漏煤率阈值均在计数器上显示。
本发明的有益效果：对矸石回收过程中矸石含煤率进行监测，不仅可以提高煤的回收率，提高企业的经济效益；还可以减小矸石废弃处理的难度，降低矸石山自燃的风险度。
附图说明
附图是本发明一种基于X射线方法测量矸石回收漏煤率及报警系统的结构示意图。
图中：1、X射线探测设备，2、计数显示器，3、矸石量显示窗， 4、漏煤量显示窗，5、时间显示窗，6、漏煤率阈值显示窗，7、漏煤率显示窗，8、报警指示灯，9、数据采集卡，10、光电二极管，11、 X射线探头。
具体实施方式
如图所示，本发明涉及一种基于X射线方法测量矸石回收漏煤率及报警系统，在矸石回运过程中，矸石由运矸皮带T运输。本装置就安装在运矸皮带上，本装置由X射线探测设备1、计数显示器2组成。 X射线探测设备包括X射线探头11、光电二极管10和数据采集卡9，X射线探头11与光电二极管10相连；光电二极管10与数据采集卡9 连接；数据采集卡9与外接计数器2通信；当物料运至X射线探头时，通过X射线探头探测矸石中的射线强度对煤矸进行识别并产生射线信号，通过光电二极管10将射线信号转换为电信号并将电信号传输给数据采集卡9，数据采集卡9对电信号进行采集，并将采集到的电信号传输给计数器2，计数器2对矸石量A和漏煤量B进行记录并分别显示在矸石量显示窗3和漏煤量显示窗4中，时间显示在时间显示窗5中。利用计数器2的加法和除法运算得到漏煤率并显示在漏煤率显示窗7中，将漏煤率C与漏煤率阈值显示窗6中的数值D进行对比，当测量的漏煤率C达到或超过设定的漏煤率阈值D时,计数器2上的报警指示灯8会亮起。利用本装置可以间接地计算出煤矸分离机构的漏煤率并实现超出阈值报警的功能。
工作原理：首先通过矸石皮带对矸石进行运输，当运送至X射线探测设备1时，X射线探头对物料进行照射，并通过射线衰减原理识别出煤矸，并产生射线信号，通过光电二极管10将射线信号转换为电信号并将电信号传输给数据采集卡9，数据采集卡9对电信号进行采集，并将采集到的电信号传输给计数器2，计数器2对矸石量A和漏煤量B进行记录并分别显示在矸石量显示窗3和漏煤量显示窗4 中，时间显示在时间显示窗5中。利用计数器2的加法和除法运算得到漏煤率并显示在漏煤率显示窗7中，从而间接计算出漏煤率C，将漏煤率C与漏煤率阈值显示窗6中的数值D进行对比，当测量的漏煤率C达到或超过设定的漏煤率阈值D时,计数器2上的报警指示灯8会亮起。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于X射线方法测量矸石回收漏煤率及报警系统，该装置安装在运矸皮带T上，由X射线探测设备(1)、计数器(2)组成；X射线探测设备包括X射线探头(11)、光电二极管(10)和数据采集卡(9)，X射线探头(11)与光电二极管(10)相连；光电二极管(10)与数据采集卡(9)连接；数据采集卡(9)与外接计数器(2)通信；通过X射线探头探测矸石后射线衰减强度不同对煤矸进行识别，通过光电二极管和数据采集卡对信号进行转换和采集，实时对矸石量A和漏煤量B进行记录并显示在计数器(2)上，利用计数器(2)的加法和除法运算得到漏煤率将漏煤率C与设定的漏煤率阈值D进行对比，当测量的漏煤率C达到或超过设定的漏煤率阈值D时,计数器上的报警指示灯(8)会亮起；利用本装置可以间接地计算出矸石回收中的矸中夹煤率，并实现超出阈值报警的功能。
2.根据权利要求1所述的一种基于X射线方法测量矸石回收漏煤率及报警系统，其特征在于：利用X射线识别技术对煤矸进行识别，通过信号转换和采集，将电信号传给计数器(2)，通过计数器(2)计数并进行运算比较，当漏煤率C达到或超过设定的漏煤率阈值D时发出警告。
3.根据权利要求1所述的一种基于X射线方法测量矸石回收漏煤率及报警系统，其特征在于：计数器(2)上包括矸石量显示窗(3)、漏煤量显示窗(4)、时间显示窗(5)、漏煤率阈值设定显示窗(6)、漏煤率显示窗(7)及报警指示灯(8)；矸石量、漏煤量、时间、漏煤率及漏煤率阈值均在计数器(2)上显示。
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