CN204740216U - 煤质快速分析装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种煤质快速分析装置，包括：采样机，采样机用于从被采样煤炭中获取煤炭样本；传送装置，传送装置位于采样机的下方，用于传送煤炭样本；X射线发射器，X射线发射器位于传送装置上方，以向煤炭样本发射X射线；X射线探测器，X射线探测器位于传送装置上方，以接收经过煤炭样本反射后的X射线的能谱；数据采集与控制装置，数据采集与控制装置与X射线探测器相连，以根据X射线的能谱得到煤炭样本的灰分、发热量及硫分。本实用新型的装置能够对煤炭的成分进行快速分析测量，具有较高的测量精度，且该装置结构简单、方便安装。

Description

煤质快速分析装置

技术领域

本实用新型涉及煤炭检测技术领域，特别涉及一种煤质快速分析装置。

背景技术

煤炭灰分、发热量以及硫分是煤炭的重要参数指标，快速测量出煤炭的灰分、发热量、硫分对煤炭的生产加工、销售和利用的各个环节都很有意义。传统的实验室化验手段，滞后时间太长，满足不了实际的需求。准确化验煤炭的指标参数，采集有代表性的煤样很重要，因此各种采样机被广泛应用于煤炭的采样当中，例如皮带中部采样机、皮带尾部采样机、汽车采样机、火车采样机等，这些采样机可以大大降低人工采样的劳动强度，提高采到样品的代表性。

尽管目前已经有了多种煤炭灰分等的在线检测装置，但化验室化验工作仍不能被替代，一方面是因为在线煤质检测设备还存在不足，其测量精度在有些应用环境中不能满足测量需求，另一方面，在线煤质检测设备需要使用化验数据来标定仪器。因此很多现场，在安装在线测量设备的同时，也要安装采样机。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种基于电路特征分析的煤质快速分析装置，该装置能够对煤炭的成分进行快速分析测量，具有较高的测量精度，且该装置结构简单、方便安装。

为了实现上述目的，本实用新型提出了一种煤质快速分析装置，包括：采样机，所述采样机用于从被采样煤炭中获取煤炭样本；传送装置，所述传送装置位于所述采样机的下方，用于传送所述煤炭样本；X射线发射器，所述X射线发射器位于所述传送装置上方，以向所述煤炭样本发射X射线；X射线探测器，所述X射线探测器位于所述传送装置上方，以接收经过所述煤炭样本反射后的X射线的能谱；数据采集与控制装置，所述数据采集与控制装置与所述X射线探测器相连，以根据所述X射线的能谱得到所述煤炭样本的灰分、发热量及硫分。

根据本实用新型的煤质快速分析装置，能够对煤炭的成分进行快速分析测量，可以达到较高的灰分测量精度，并能够测量硫分，本装置结构简单，方便安装。

另外，根据本实用新型上述的煤质快速分析装置还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述数据采集与控制装置还与所述X射线发射器相连，以控制所述X射线发射器工作电压和工作电流，以及控制所述X射线发射器的开启或关闭。

在一些示例中，还包括：煤炭破碎装置，所述煤炭破碎装置位于所述采样机和所述传送装置之间，用于将所述煤炭样本进行破碎；煤流限宽成形装置，所述煤流限宽成形装置位于所述煤炭破碎装置和所述传送装置之间，以使输出到所述传送装置上的煤炭样本的宽度小于所述传送装置的宽度；煤流限高整平装置，所述煤流限高整平装置设置在所述传送装置上方，且与所述煤流限宽成形装置相连，以对所述煤流限宽成形装置输出到所述传送装置上的煤炭样本进行整平，以使所述煤炭样本的表面到所述X射线发射器和所述X射线探测器的距离固定。

在一些示例中，所述煤炭样本的表面到所述X射线发射器和所述X射线探测器的距离小于10cm。

在一些示例中，所述数据采集与控制装置用于根据所述X射线能谱的强度计算得到所述煤炭样本的灰分和发热量。

在一些示例中，所述数据采集与控制装置用于根据所述X射线能谱中硫的特征X射线及其它相关反射射线的强度计算得到所述煤炭样本的硫分。

在一些示例中，所述X射线探测器是闪烁探测器、正比计数管和半导体探测器中的一种或多种组合。

在一些示例中，所述X射线发射器的工作电压范围为4kV-200kV。

本实用新型的附加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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的煤质快速分析装置的结构示意图。

附图标记说明：

1-采样机，2-煤炭破碎装置，3-煤流限宽成形装置，4-挡板，5-煤，6-煤流限高整平装置，7-X射线发射器，8-X射线探测器，9-探测箱，10-传送装置，11-弃料返回装置，12-X射线发射器控制电缆，13-X射线探测器控制电缆，14-数据采集与控制装置，15-电机控制电缆，16-电机及减速装置，17-传送装置驱动轮。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

以下结合附图描述根据本实用新型实施例的煤质快速分析装置。

图1是根据本实用新型一个实施例的煤质快速分析装置的结构示意图。如图1所示，该装置包括：采样机1、传送装置10、X射线发射器7、X射线探测器8和数据采集与控制装置14。

具体地说，采样机1用于从被采样煤炭中获取煤炭样本。在具体示例中，例如，采样机1从输煤皮带或载煤车辆等承载的煤炭中采样以获得煤炭样本。需要说明的是，采样机1可以设置在被采样煤炭的上方或其它方位。

传送装置10位于采样机1的下方，用于传送煤炭样本。

X射线发射器7位于传送装置10上方，以向煤炭样本发射X射线。在一些示例中，例如，X射线发射器7的工作电压范围为4kV-200kV。

X射线探测器8位于传送装置10上方，以接收经过煤炭样本反射后的X射线的能谱。在一些示例中，X射线探测器8例如为但不限于闪烁探测器、正比计数管和半导体探测器中的一种或多种组合。

数据采集与控制装置14与X射线探测器8相连，以根据X射线的能谱得到煤炭样本的灰分、发热量及硫分。更为具体地，在一些示例中，例如，数据采集与控制装置14通过X射线探测器控制电缆13与X射线探测器8相连，数据采集与控制装置14根据X射线能谱的强度计算得到煤炭样本的灰分和发热量。以及，数据采集与控制装置14根据X射线能谱中硫的特征X射线及其它相关反射射线的强度计算得到煤炭样本的硫分。

具体地说，当X射线发射器7发射的X射线照射到煤炭样本上后，部分X射线将被煤炭样本反射，反射的射线强度与煤炭灰分有关，煤炭灰分越高，反射的X射线强度越低，因此，数据采集与控制装置14通过测量被反射射线的强度，就可以推算出灰分，再根据煤灰分推算出煤的发热量。进一步地，X射线照射到煤炭样本上时，会激发出煤炭样本中硫的特征X射线，硫分越高，产生的硫的特征X射线强度越高，因此，数据采集与控制装置14可根据硫特征X射线强度和其它相关反射射线的强度，推算出硫的含量。

进一步地，在上述示例中，X射线探测器8测量到的来自煤炭样本表面反射的X射线强度，不仅与煤炭的灰分、硫分有关，还与煤炭粒度有关，也与煤炭样本表面到X射线探测器8的距离有关，距离越远，X射线探测器8能探测到的X射线强度越低，因此在测量过程中，要保证煤的粒度较小，以及煤炭样本表面与X射线探测器8之间距离固定，这就需要将煤炭样本破碎成粒度较小的煤炭颗粒，并保持煤炭样本表面与X射线探测器8之间的距离固定。

因此，在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，该煤质快速分析装置还包括：煤炭破碎装置2、煤流限宽成形装置3和煤流限高整平装置6。

其中，煤炭破碎装置2(例如破碎机)位于采样机1和传送装置10之间，用于将煤炭样本进行破碎，以使煤炭样本成为粒度较小的煤炭颗粒。

煤流限宽成形装置3位于煤炭破碎装置2和传送装置10之间，以使输出到传送装置10上的煤炭样本的宽度小于传送装置10的宽度。换言之，即煤流限宽成形装置3用于将破碎后的煤炭样本输出到传送装置10的有效传送范围内，防止煤炭样本洒落在传送装置10之外。其中，在一些示例中，例如，煤流限宽成形装置3为漏斗式煤流限宽成形装置。

煤流限高整平装置6设置在传送装置10上方，且与煤流限宽成形装置3相连，以对煤流限宽成形装置3输出到传送装置10上的煤炭样本进行整平，以使煤炭样本的表面到X射线发射器7和X射线探测器8的距离固定。更为具体地，在一些示例中，例如，经过整平后的煤炭样本的表面到X射线发射器7和X射线探测器8的距离小于10cm。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，数据采集与控制装置14还与X射线发射器7相连，以控制X射线发射器7的工作电压和工作电流，同时，还控制X射线发射器7的开启或关闭。这样，当不需要测量时，数据采集与控制装置14可控制X射线发射器7关闭，在X射线发射器7关闭电源后，将不产生X射线，安全性较之使用放射源提高很多，也不存在放射源退役回收等问题。其中，如图1所示，数据采集与控制装置14例如通过X射线发生器控制电缆12与X射线发生器7相连。

进一步地，在一些示例中，如图1所示，该装置例如还包括探测箱9。具体地说，X射线发射器7和X射线探测器8设置在探测箱9内，探测箱9对X射线发射器7和X射线探测器8进行隔离和保护。

综上，根据本实用新型实施例的煤质快速分析装置，能够对煤炭的成分进行快速分析测量，可以达到较高的灰分测量精度，并能够测量硫分，本装置结构简单，方便安装。另外，在关闭X射线发生器后无射线输出，因此，该装置具有较高的射线安全性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种煤质快速分析装置，其特征在于，包括：

采样机，所述采样机用于从被采样煤炭中获取煤炭样本；

传送装置，所述传送装置位于所述采样机的下方，用于传送所述煤炭样本；

X射线发射器，所述X射线发射器位于所述传送装置上方，以向所述煤炭样本发射X射线；

X射线探测器，所述X射线探测器位于所述传送装置上方，以接收经过所述煤炭样本反射后的X射线的能谱；

数据采集与控制装置，所述数据采集与控制装置与所述X射线探测器相连，以根据所述X射线的能谱得到所述煤炭样本的灰分、发热量及硫分。

2.根据权利要求1所述的煤质快速分析装置，其特征在于，所述数据采集与控制装置还与所述X射线发射器相连，以控制所述X射线发射器的工作电压和工作电流，以及控制所述X射线发射器的开启或关闭。

3.根据权利要求1所述的煤质快速分析装置，其特征在于，还包括：

煤炭破碎装置，所述煤炭破碎装置位于所述采样机和所述传送装置之间，用于将所述煤炭样本进行破碎；

煤流限宽成形装置，所述煤流限宽成形装置位于所述煤炭破碎装置和所述传送装置之间，以使输出到所述传送装置上的煤炭样本的宽度小于所述传送装置的宽度；

煤流限高整平装置，所述煤流限高整平装置设置在所述传送装置上方，且与所述煤流限宽成形装置相连，以对所述煤流限宽成形装置输出到所述传送装置上的煤炭样本进行整平，以使所述煤炭样本的表面到所述X射线发射器和所述X射线探测器的距离固定。

4.根据权利要求3所述的煤质快速分析装置，其特征在于，所述煤炭样本的表面到所述X射线发射器和所述X射线探测器的距离小于10cm。

5.根据权利要求1所述的煤质快速分析装置，其特征在于，所述数据采集与控制装置用于根据所述X射线能谱的强度计算得到所述煤炭样本的灰分和发热量。

6.根据权利要求1所述的煤质快速分析装置，其特征在于，所述数据采集与控制装置用于根据所述X射线能谱中硫的特征X射线及其它相关反射射线的强度计算得到所述煤炭样本的硫分。

7.根据权利要求1所述的煤质快速分析装置，其特征在于，所述X射线探测器是闪烁探测器、正比计数管和半导体探测器中的一种或多种组合。

8.根据权利要求2所述的煤质快速分析装置，其特征在于，所述X射线发射器的工作电压范围为4kV-200kV。