CN2176545Y - 灰分仪 - Google Patents

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郭树声
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Abstract

本实用新型公开了一种灰分仪，包括测量单元和 测量控制单元，其特征在于放射源室带有准直孔，探 头带有准直器，样品桶由转样装置支撑。转样装置由 电机、主动齿轮、从动齿轮、托盘、定位销、微动开关和 分度盘组成。每测量一次，转动一定角度，可消除样 品不均匀造成的误差，具有结构简单、成本低、运行稳 定、工作可靠、使用方便、测量速度快等优点，可用于 各种煤的灰分测量，也可用于有色金属精矿品位的测 量。

Description

本实用新型涉及同位素工业监测仪表，具体地说是一种灰分仪。
发热量是电厂锅炉的重要指标，燃料煤的灰分值对发热量有着直接的影响。因此，对洗煤厂、电厂、焦化厂的煤灰分进行测量是一项十分重要的工作。现有的包括放射源、放射源室、探头和测量控制单元的灰分仪结构较复杂，成本高，测量结果的稳定性及测量误差均不够理想。
本实用新型的目的在于设计一种结构简单、合理、工作可靠、成本低的灰分仪，以克服上述缺点。
本实用新型的设计方案，包括测量单元和测量控制单元，测量单元包括放射源、探头、电缆和放射源室，其特征在于放射源室带有准直孔，探头前端带有准直器，置于放射源和探头之间的样品桶由转样装置支撑，转样装置由电机、主动齿轮、从动齿轮、托盘、定位销、微动开关和分度盘组成，电机固定在小车的底部，主动齿轮固定在电机的转动轴上，并与从动齿轮啮合，从动齿轮和轴上安装有托盘，托盘上安装有样品桶的定位销，电机的轴上安装有用于控制和显示样品桶转动角度的微动开关和分度盘，测量单元和各部件均安装在一台带滚轮的小车上。
本实用新型具用结构简单、成本低、运行稳定、工作可靠、使用方便、测量速度快、精度高等优点。小车移动方便，当配合人工采样时，可以满足多点采样、集中快速监测灰分值的要求。
本实用新型有如下附图：
图1灰分仪结构示意图
图2测量单元示意图
图3探头准直器剖面示意图
图4探头准直器正视图
图5转样装置示意图
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1为灰分仪结构示意图，由测量单元和测量控制单元两大部分组成，测量单元的测量装置放置在一辆带滚轮的小车18上，测量控制装置安装在一个控制柜19中，测量小车和控制柜之间由电缆相连接。测量控制装置可以采用NIM插件，包括低压电源、高压电源、放大器、单道分析器、稳峰器、计算机、打印机和模出，均可采用现有技术。
图2为测量单元示意图，包括放射源1、探头3、电缆4和放射源室7。放射源采用两个能量不同的γ源，例如一个镅－241源、一个铯－137源，利用高能、低能两种能量的射线建立数学模型，进而测算出灰分值，这与常规的刻度方法相类似。此灰分值在一定范围内可以不受水分、松散程度的影响。
数学模型方程式为：
ASH＝f（R）
式中：ASH－灰分值
R＝［loge（I／I0）AM／loge（I／IO）CS
f－数学模型方程。
I、IO分别为有、无样品时的计数。
数学模型可固化在微机中，标定用精煤样灰分值范围7％～13％，标准样品4～5个，每个煤样约3～4kg。
两个γ源放置在一个铅罐内，为了提高测量精度，可以采用带准直孔的铅罐（参见图2），即铅罐7的前端带有一定长度的准直孔8，作为一个实施方案，铅罐长180mm，准直孔8长100mm。由于增加了准直孔，使得样品测量时的R值加大，从而提高了测量精度，例如1号样品灰分值36.13％，2号样品灰分值32.26％，实验结果见表1。由表1可见加准直孔后效果十分明显。
在上述实验的基础上，对探头3也加设有准直器。探头准直器9的形状结构参见图3、图4。探头3内采用碘化钠闪烁体和光电倍增管作为探测器件。
为了使测量的灰分值更加准确，本实用新型设有样品桶2的转样装置6，其结构参见图5。置于放射源1和探头3之间的样品桶2由转样装置的托盘13支撑，托盘13可由伺服电机10、主动齿轮11和从动齿轮12驱动，并由定位销14定位。电机10固定安装在小车18的底部，托盘13的轴可安装在小车的底部，也可以经轴承17安装在小车上。微动开关15用于控制电机10的停、转，分度盘16用于控制托盘13每次转动的角度，例如可使托盘每转45度停止一下，进行测量，以消除煤样不均匀造成的测量误差。在正常工作时，放射源、探头是固定不动的；在测量时，放射源、样品桶、探头的相对位置不变，样品桶不转动。测量结束时，样品桶转动固定角度（可由计算机控制，也可手动控制），再进行测量，这种多次、多角度测量的方法可以减少样品不均匀所造成的误差。
采用本灰分仪对两种精煤灰分值的标定误差分别为0.210893％和0.1249605％；对精、浮精和原煤样品的测量误差分别为0.054％、0.157％和0.744％。灰分仪的长期稳定性较好，对一个混精煤连续8小时测量的平均灰分值为10.59638％，最大误差小于0.02％。与国内外同类仪器的测量误差相比，本灰分仪指标居领先地位。
本灰分仪也可以做为有色金属精矿品位计使用，可用于测量镍、钴、锌、钼、钨、铅、锡等矿品位。
表1
有准直孔时R值 无准直孔时R值
1号样品 3.2726 3.0296
2号样品 3.1813 2.9891
R号差值 0.0913 0.0405

Claims (1)

1、一种灰分仪，包括测量单元和测量控制单元，测量单元包括放射源(1)、探头(3)、电缆(4)和放射源室(7)，其特征在于放射源室(7)带有准直孔(8)，探头(3)前端带有准直器(9)，置于放射源(1)和探头(3)之间的样品桶(2)由转样装置(6)支撑，转样装置(6)由电机(10)、主动齿轮(11)、从动齿轮(12)、托盘(13)、定位销(14)、微动开关(15)和分度盘(16)组成，电机(10)固定在小车(18)底部，主动齿轮(11)固定在电机(10)的转动轴上，并与从动齿轮(12)啮合，从动齿轮(12)的轴上安装有托盘(13)，托盘(13)上安装有样品桶(2)的定位销(14)，电机(10)的轴上安装有用于控制和显示样品桶转动角度的微动开关(15)和分度盘(16)，测量单元的各部件均安装在一台带滚轮的小车(18)上。
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