NL8420126A

NL8420126A - Werkwijze en inrichting voor de analyse en stromingsmeting van steenkool.

Info

Publication number: NL8420126A
Application number: NL8420126A
Authority: NL
Original assignee: Southwest Res Inst
Priority date: 1983-05-05
Filing date: 1984-05-04
Publication date: 1985-04-01
Also published as: GB8432201D0; US4531093A; EP0147427A4; CH670315A5; CA1211505A; EP0147427A1; EP0147427B1; GB2152677B; WO1984004398A1; GB2152677A; DE3490211T1

Description

Pr ~ N.O. 32.955 1 j 8420126

Werkwijze en inrichting voor de analyse en stromingsmeting van steenkool.

Gebied van de techniek 5

De uitvinding heeft betrekking op het meten van de kwantiteit en de gekozen eigenschappen van materialen, die in een fluïdumstroom worden getransporteerd, in het bijzonder een werkwijze en inrichting voor het meten van de stromingseigenschappen van steenkool.

10 De onderhavige aanvrage betreft een werkwijze en inrichting voor het bepalen van de warmtestroom in een steenkool suspens ie of andere steenkoolgeleiding. De inrichting betreft in het bijzonder een pijpleiding die gemalen steenkolen in water levert, of in lucht of in een andere drager. Andere geleidingsmiddelen zijn toelaatbaar en kunnen worden 15 gemeten door toepassing van de onderhavige inrichting die voorzien is van een suspensiepijpleiding die steenkolen levert met relatief grote deeltjesafmetingen in water. Een ander type steenkoolgeleiding is een transportstelsel waarin steenkooldeeltjes worden getransporteerd in een goot of op een transportband. Onafhankelijk hiervan betreft de onderha-20 vige uitvinding in het bijzonder het meten van de stroom steenkool. Deze stroom kan worden aangegeven in gewicht, bijvoorbeeld ponden of kilogram. Nog beter wordt de steenkoolstroom aangegeven in warmte-inhoud, zoals BTU’s per pond of kalorieën per kilogram, of dit kan worden omgezet in een stroom BTU's of kalorieën per tijdeenheid. Andere gegevens 25 die verkregen kunnen worden zijn de stromingssnelheid, de stromings-dichtheid, de massastromingssnelheid, het percentage vocht in de steenkolen, het percentage waterstof en de percentages koolstof in de brandbare delen van de steenkolen.

30 Beschrijving van de uitvinding

De onderhavige inrichting en werkwijze levert onmiddellijke steen-koolstromingsgegevens indien zij naast een stroom steenkool wordt geplaatst. De steenkool wordt in het bijzonder getransporteerd door een 35 transportstelsel of geleverd door een pijp, ofwel door de steenkool te transporteren of de steenkoolstroom in water te geleiden of in lucht of in een ander fluïdum. De onmiddellijke gegevens van de stromingssnelheid worden daarbij verkregen onder vermijding van de noodzakelijke lange wachtintervallen voor het verkrijgen van samengestelde gegevens en voor 40 het bepalen van het vochtgehalte. Bovendien zijn geen afzonderlijke be- 84 2 0 1 2 6 V ΐ , * 2 monsteringen en analyses met verschillende analyseerinrichtingen nodig, waardoor langdurige laboratoriumtestprocedures worden vermeden. In plaats hiervan worden de gegevens die het brandbare deel van de steenkool beschrijven onmiddellijk geleverd, zodat een optimale verbranding 5 mogelijk is in een installatie die met steenkolen wordt gestookt. Beschouwd kan bijvoorbeeld worden een stoominstallatie op grote schaal, waarin steenkool gedurende 24 uren wordt verbrand. Als de verbrandbare steenkool in warmte-inhoud zal variëren, zal ook de uitgangsstoom variëren. Deze variatie moet worden gekompenseerd. Een methode voor het kom-10 penseren hiervan is het laten wegstromen van een overmaat aan stoom als deze wordt geproduceerd. Dit is echter zeer oneconomisch. Een andere kompensatiemethode is het opbanken van de vuurhaard. Ook dit is kostbaar en een langzaam proces. Beter is het een bestuurde brandstofinvoer naar de brandhaard in stand te houden voor een gestuurde stoomlevering. De 15 onderhavige inrichting maakt het in het bijzonder mogelijk de steenkool toe te voeren met een lagere of hogere snelheid, waardoor de warmte-in-voer wordt verbeterd en de grilligheden worden vermeden, wat betreft de kwaliteit van de steenkool en de werking van de installatie. Als de warmte-inhoud over een bepaalde tijdperiode varieert kan de leverings-20 snelheid van de steenkool worden gevarieerd. Deze besturing vereist een direkte lezing dat de warmte-inhoud van de aan de vuurhaard geleverde steenkool is veranderd.

Een belangrijke bijzonderheid in deze inrichting en werkwijze is, dat de informatie wordt verkregen zonder afzonderlijke bemonsteringen of 25 ingrepen in de stromingsweg. Er zijn geen bemonsteringen noodzakelijk. Bovendien wordt de stromingsweg niet door de inrichting onderbroken. In plaats hiervan blijft de stromingsweg ongewijzigd en treedt er derhalve in de stromingsweg geen belemmering of opeenhoping op. De uit de stromende steenkool verkregen informatie in de stroomweg wordt dan ook nage-30 noeg zonder beïnvloeding van deze weg verkregen. In de stromingsweg worden magnetische en elektromagnetische velden opgewekt, maar dit beïnvloedt deze stromingsweg in genen dele.

De inrichting en werkwijze werkt zeer goed bij steenkool, die tot relatief fijne korrels is vermalen. Ook werkt de inrichting en werkwijze 35 zeer goed bij steenkool in de vorm van grotere deeltjes. Hierdoor wordt de noodzaak vermeden van het verpoederen van de steenkool om testgegevens te verkrijgen.

Gebleken is, dat magnetische velden met specifieke intensiteit in een pijp van niet metallisch materiaal kunnen worden ingevoerd. Hierdoor 40 wordt de stromende steenkool blootgesteld aan een kontinu magnetisch 8420125 ΐ » 3 veld en ook aan een hoogfrequent magnetisch veld. De samenwerking tussen het magnetische veld en het hoogfrequente magnetische veld start het responsretype, dat wordt verkregen door het vormen van gegevenssignalen teneinde de koncentraties te koderen van waterstof en niet gepaarde 5 elektronen voor daaropvolgende verwerking.

De inrichting maakt gebruik van elektronenmagnetische resonantie.

Ook maakt zij gebruik van nucleaire magnetische resonantie. Gebleken is, dat elektronenmagnetische resonantie (EMR) zeer nuttig is voor metingen die met steenkool verband houden, omdat steenkool betrekkelijk signifi-10 kante koncentraties bevat van vrije of niet gepaarde elektronen. Steenkool is in het bijzonder een koolwaterstof. De koolstofmolekulen in de steenkool bezitten een relatief hoge populatie van niet gepaarde elektronen, die de vorming van een signaal mogelijk maken dat verband houdt met de koolstofpopulatie in het materiaal. Af gezien hiervan wordt de 15 nucleaire magnetische resonantie (NMR) gebruikt voor het vaststellen van de waterstof bevattende delen in de steenkool. Drie waterstofresponsies worden verkregen. Een NMR responsie levert een indikatie van waterstof in het water in de steenkool. Dit water moet worden onderscheiden van water (een tweede NMR responsie) dat wordt gebruikt als transportfluïdum 20 voor een suspensiepijpleiding. Een andere responsie wordt verkregen uit de waterstof in de vluchtige komponenten van de steenkool. Omdat de bron van de steenkool meestal onbekend is kan een profiel van de steenkool aanvankelijk worden bepaald als indikatie van de relatieve verhoudingen van de waterstof en de koolstof in de steenkool. Niet reagerende chemi-25 sche komponenten waaronder asbestanddelen kunnen eveneens uit dit profiel worden bepaald. Dienovereenkomstig maken deze metingen, die een indikatie vormen van relatieve koncentraties van de steenkool in de vluchtige komponenten van de steenkool en de koolstof het bepalen mogelijk van de BTU stroom.

30 Twee soorten metingen die hierin worden beschreven zijn in algemene termen in de natuur verwant. NMR neemt de kernen waar van een gekozen elementaire soort in het monster. EMR neemt de vrije elektronen waar in het materiaal. Beide vereisen, dat het van belang zijnde monster wordt blootgesteld aan een relatief statisch magnetisch veld. Detektie wordt 35 in beide gevallen verkregen door het waarnemen van de interaktie van het toegevoerde magnetische veld en het magnetische moment van de van belang zijnde deeltjes, de vrije elektronen in het geval van EMR en de water-stofkernen in het geval van NMR. De interaktie tussen het toegevoerde veld en het magnetische moment van de van belang zijnde subatome deel-40 tjes veroorzaakt een verandering in de geabsorbeerde energie van het 8420126 * » 4 toegevoerde hoogfrequente magnetische veld, welke geabsorbeerde energie daarna wordt geëmitteerd. De energie die geëmitteerd wordt na absorptie wekt een uitgangssignaal of echo op, die gedetekteerd kan worden. Dit uitgangssignaal is evenredig met de populatie van de van belang zijnde 5 subatome kernen of vrije elektronen.

Gebleken is, dat de frequentie van het toegevoerde elektromagnetische veld moet samenvallen met de resonantiefrequentie van de deeltjes in het veld. De resonantiefrequentie is evenredig met de intensiteit van het magnetische veld. Voor elektronen wordt de resonantiefrequentie ge-10 geven door de vergelijking (1) (1) f0 = 2,7994 H0

In het hiervoor gegeven verband wordt de resonantiefrequentie in 15 MHz gegeven en het magnetische veld gemeten in Gauss. Dit is het verband dat voor vrije elektronen overheerst en derhalve het verband dat bij EMR metingen moet worden verkregen.

Voor het verkrijgen van NMR metingen wordt de resonantiefrequentie gegeven door de vergelijking (2): 20 (2) fQ - M x H0

In de voorgaande vergelijking verschilt de proportionaliteitskon-stante M voor de speciale van belang zijnde nucleaire soort.

25 Aangenomen moet worden, dat elk doel verschillende kernen bezit, die van belang zouden kunnen zijn. Door instelling van de intensiteit van het magnetische veld kunnen uitsluitend waterstofkernen worden gedetekteerd. Met andere woorden, wordt door NMR meting uitsluitend een signaal verkregen van de waterstofkernen in de massa van het materiaal 30 dat wordt blootgesteld aan de velden die voor het starten van NMR worden vereist, en de meting van de waterstofbestanddelen in de steenkool kan dan worden vastgesteld. Voor waterstofkernen (in essentie uitsluitend een proton) wordt de resonantiefrequentie gegeven door de vergelijking (3) : 35 (3) fQ = 4,2577 x Hq in kHz als Hq in Gauss wordt uitgedrukt.

Bij beschouwing van de bovenstaande vergelijkingen (1) en (3) blijkt dat de intensiteit van het magnetische veld in hoofdzaak de van 40 belang zijnde variabele is. Als de intensiteit van het magnetische veld 8420123 r * 5 toeneemt neemt de gevoeligheid toe van zowel de NMR als EMR responsie. Bijvoorbeeld kunnen signalen met passende afmetingen voor gemakkelijke verwerking worden verkregen bij een frequentie van ongeveer 10 MHz door het monster bloot te stellen aan een veld van 2346 Gauss. Een geschikte 5 EMR responsie bij een frequentie van ongeveer 2 GHz is verkregen in responsie op een veld van 714 Gauss. Als de schaalfaktoren met een aanzienlijke faktor toeneemt (twee of drie orden van grootte) kan derhalve een passende NMR frequentie worden verkregen, zoals 2,5 MHz, uit een magnetisch veld van 587 Gauss. Bij toepassing van de veldintensiteit als 10 schaalfaktor zijn de vereisten gesteld aan de magneet relatief bescheiden en praktisch. Alhoewel onder laboratoriumomstandigheden veel hogere veldintensiteiten kunnen worden verkregen, is het een van de bijzonderheden van de onderhavige uitvinding een stelsel te verschaffen, dat in het veld kan worden geïnstalleerd en gedurende lange tijdperioden onbe-15 waakt kan blijven. Dit wordt verkregen met behulp van magnetische velden met relatief lage intensiteit.

Een van de belangrijke bijzonderheden van de onderhavige uitvinding is de mogelijkheid van het analyseren van de waterstofresponsie op de NMR ondervraging en het verkrijgen van afzonderlijke gegevens waaronder 20 ten minste drie komponenten. Dat wil zeggen drie komponenten van het NMR signaal worden verkregen die indikatief zijn voor de waterstof. Een waterstof is aanwezig in het vrije water of andere vloeistoffen die in de steenkool aanwezig kunnen zijn. Dit kan het medium zijn dat de steen-koolsuspensie met zich mee voert. Het is niet van bijzonder belang in 25 termen van warmte-inhoud. Een andere komponent is het aanwezige gebonden water. Dit is water gebonden in de matrix van de steenkool. Een derde komponent is de waterstof, die chemisch in het vluchtige deel van de steenkool is gebonden. Door het sorteren van de drie samenstellende delen van het waterstofsignaal kunnen aanzienlijke gegevens worden ver-30 kregen van de NMR metingen, waaronder een indikatie van het totale vochtgehalte (aangeduid als het vocht in de steenkool) en de waterstof in de vluchtige delen en vandaar kwantifikatie van de totale steenkool-stroom.

Een voordeel van de uitvinding is de mogelijkheid om de steenkool-35 stroom in de suspensiepijpleiding te bepalen. De steenkoolstroom wordt gemeten door NMR en EMR ondervraging. De sterkten van de NMR en EMR signalen worden konstant waargenomen voor het verkrijgen van een kontinue meting van de dichtheid. Een afzonderlijke maat van de snelheid wordt verkregen. Met de gegeven snelheid en dichtheid kan de totale massastro-40 ming worden verkregen. Hierdoor kan de totale massa van samenstellende 8420126 y 'l 6 delen, gedetekteerd door NMR of EMR worden bepaald. Omdat de massa per tijdseenheid kan worden bepaald en de relatieve populatie van koolstof en waterstof in de massa ook wordt bepaald, wordt het BTU gehalte bepaald. Het BTU gehalte wordt bepaald door meting van de NMR en EMR res-5 ponsies teneinde de aanwezigheid te bepalen van koolstof en waterstof, waarbij deze gegevens worden vergeleken met het profiel voor het type steenkool dat door de suspensieleiding passeert.

Steenkoolmonsters zijn gekontroleerd voor het bepalen van verschillende parameters van verschillende soorten steenkool. Bij het onderzoek 10 van een aantal verschillende steenkolen uit verschillende delen van de Verenigde Staten zijn profielen verkregen van verschillende typen steenkool, waaronder de verbrandingswarmte en de relatieve percentages koolstof, as, vocht en vluchtige komponenten. Meer dan twintig soorten steenkool zijn onderzocht. Gedeeltelijk vormde de onderzoekingen een 15 verifikatie van de NMR en EMR responsies. De verschillende soorten steenkool omvatten komponenten die niet reageren op NMR en EMR ondervraging zoals in de onderhavige uitvinding. Als voorbeeld geldt zwavel en andere samenstellende delen, die in het algemeen de als aanwezig bekende asbestanddelen vormen, maar deze zijn niet signifikant in de bijdrage 20 van de BTU inhoud. Asbestanddelen leveren geen belangrijke invloed op de gegevens die met de onderhavige uitvinding worden verkregen. Dienovereenkomstig is de korrelatie bepaald tussen de EMR en NMR signalen en de parameters van de steenkool en gerelateerd aan de verschillende steen-kooleigenschappen met asbestanddelen. Het bepalen van deze koëfficienten 25 door het onderzoeken van meerdere ladingen van verschillende soorten steenkool kan de nauwkeurigheid van de steenkoolparameters redelijk worden vastgesteld. Zoals uit de hierna volgende tabel 1 blijkt vormen deze parameters gefabuleerde lijsten van maximum verbrandingswarmte-inhoud tot minimum warmte-inhoud. Andere parameters kunnen indien gewenst wor-30 den vastgesteld; aanwezige zwavel en andere elementen (zelfs indien niet gemeten) veranderen de BTU waarde niet en deze elementen kunnen inderdaad pro rata worden vastgesteld overeenkomstig de soort steenkool die in het stelsel vloeit.

Het is nuttig de aard te bepalen van het signaal dat met de EMR 35 ondervraging wordt verkregen. Steenkool bezit gelukkig een aanzienlijke populatie van niet gepaarde elektronen, zodat relatief sterke en stabiele signalen worden geleverd. De'EMR gegevens worden bij voorkeur bepaald als het totale relatieve EMR signaal, of het produkt van de amplitude van het EMR signaal vermenigvuldigd met de lijnbreedte. Het produkt van 40 de amplitude en de lijnbreedte stelt de totale energie-absorptie voor.

'8420126 7

Dienovereenkomstig zijn de maximum amplitude en de totale energie— absorptie nuttige metingen van de koolstofinhoud van de steenkool.

Dienovereenkomstig moet de NMR signaalresponsie worden beschouwd. Voor bepalingsdoeleinden is de spin—roosterrelaxatietijdkonstante - 5 Voor de meeste soorten steenkool loopt dit van ongeveer 0,001 tot ongeveer 0,040 sekonden. De spin-spinrelaxatietijd is Deze is in het bijzonder ongeveer 40 mikrosekonden of minder. T2 wordt in drie gebieden vastgesteld, een voor het gebonden water, een voor het vrije water en een voor waterstof in het vluchtige deel. De relaxatietijden en 10 vormen een indikatie van het type steenkool dat door de pijpleiding stroomt. Bovendien levert de NMR responsie-amplitude een redelijk goede aanduiding van een relatieve verhouding van waterstof in steenkool (het afzonderen van water door diskriminatie). Omdat er een koolstof EMR signaal is levert de verhouding van waterstof tot steenkool met relatief * 15 ruwe gewichtskoëfficienten bepaald voor de verschillende typen steenkool (waaronder de steenkool die in de slutry-llne stroomt) de mogelijkheid tot een relatief nauwkeurige berekening van de verbrandingswarmte van de stromende steenkool tot een relatief hoge nauwkeurigheid, bijvoorbeeld binnen 200 BTU. De nauwkeurigheid kan nog worden verbeterd door een 20 betere korrelatie van het type steenkool te verkrijgen, waaronder instellingen voor de bekende waarden van zwavel en zuurstof in de steenkool, welke elementen de BTU inhoud wijzigen. Dergelijke wijzigingen zijn relatief onbelangrijk.

Vele andere voordelen van de onderhavige uitvinding zijn het opmer-25 ken waard. De uitvinding is in het bijzonder geschikt voor installaties voor onmiddellijke analyse van een kontinue stroom steenkool in een steenkoolsuspensieleiding of dergelijke en kan kontinu gegevens leveren voor het evalueren van de steenkool die ofwel stroomt ofwel stationair is. De werkelijke aard van de evaluatie kan worden gevarieerd teneinde 30 ook de BTU per pond, het percentage vocht, het percentage waterstof, het percentage koolstof, de stromingsdichtheid en andere variabelen, zoals bepaald, te omvatten. Gezien het bovenstaande kan de inrichting volgens de onderhavige uitvinding worden samengevat als een steenkoolstroommeet-stelsel waarmee steenkool kan worden gemeten die stroomt langs een punt 35 waar de installatie is opgesteld, welke installatie onmiddellijk de aard van de stroming en de stroming zelf kan meten. De inrichting onderzoekt de steenkool op koolstofpopulatie in responsie op EMR ondervraging. Waterstof wordt bepaald door NMR ondervraging, waarbij de waterstof van het water wordt afgezonderd door T2 diskriminatie. De signalen worden 40 geëvalueerd en de totale stroom steenkool wordt verkregen uit een line- '8*20126 8 aire vergelijking die de totale verbrandingsstroom of massa aangeeft, afhankelijk van konstanten in de vergelijking, als funktie ‘van deze twee metingen. Afzonderlijk wordt, de NMR responsie verwerkt teneinde waterstof in de vluchtige komponenten en waterstof van water af te zonderen.

5 Deze en andere voordelen van de onderhavige uitvinding zullen nog duidelijker worden na lezing van de hierna volgende beschrijving van de voorkeursuitvoeringsvorm, in kombinatie met de bijgaande tekeningen.

Korte omschrijving van de tekeningen 10

Opdat de hierboven vermelde bijzonderheden, voordelen en doeleinden van de onderhavige uitvinding meer in detail toegankelijk zijn en kunnen worden begrepen volgt hierna een meer gedetailleerde beschrijving van de uitvinding, hierboven kort samengevat, aan de hand van uitvoeringsvormen 15 daarvan, weergegeven op de bijgaande tekeningen.

Opmerking verdient echter, dat de bijgaande tekeningen slechts speciale uitvoeringsvormen van de uitvinding tonen en derhalve niet moeten worden beschouwd als beperking van de omvang van de uitvinding, aangezien deze in andere effektieve uitvoeringsvormen eveneens kan worden 20 toegepast.

Fig. 1 toont schematisch een blokschema van de onderhavige inrichting met een steelkoolleiding geplaatst nabij magneten en sensoren voor het verkrijgen van de gegevens uit de stromende steenkool.

25 Meest geschikte uitvoeringsvorm van de uitvinding

De aandacht wordt eerst gericht op fig. 1 van de tekeningen. Hier geeft het verwijzingscijfer 10 een steenkoolsuspensieleiding aan. Deze transporteert korrelvormige of deeltjes steenkool die stromen in water, 30 lucht of een ander fluïdum. Andere soorten geleidingen kunnen eveneens worden toegepast. Zo kan bijvoorbeeld de steenkool worden gemalen tot fijne stof of bestaan uit grotere deeltjes die in water stromen of zonder water. De steenkool kan in een pijp stromen, zoals een pijpleiding met passende diameter. Ook kan de steenkool stromen in een rubber trans-35 portband of in een bewegende goot. De verschillende uitvoeringsvormen worden niet beperkt tot de speciale toepassing van een ronde pijp, die •een steenkoolstroom in water geleidt.

De steenkool passeert een EMR magneet 12. De magneet is buiten de pijpleiding gelegen. Hiertoe moet de pijp, althans nabij de magneet 12, 40 bestaan uit niet magnetisch materiaal. Meestal worden lage drukken ont- 8420126 9 moet, zodat kunststofpijpen voldoen. Hier wordt een eerste magnetisch veld gevormd. Het eerste magnetische veld treft de steenkool die door de pijpleiding 10 stroomt. Een betrekkelijk gelijkvormig veld wordt gevormd met een veldintensiteit die hierna nog wordt besproken. Het uniforme 5 veld werkt over een belangrijke lengte van de pijp, waarmee wordt gewaarborgd, dat de koolstof in de steenkool wordt ondervraagd voor het verkrijgen van een EMR responsie. Een EMR sensor wordt eveneens omvat en is aangegeven bij 14. Kort samengevat wordt door de magneet 12 een statisch magnetisch veld toegevoerd. Een signaal met hoge frequentie wordt 10 aan het stromende materiaal in de pijpleiding toegevoerd. Het hoogfrequente veld (HF) treedt op onder rechte hoeken. Dat wil zeggen, dat het veld dat door de sensor 14 wordt toegevoerd onder rechte hoeken ten opzichte van het magnetische veld optreedt. Een techniek om dit mogelijk te maken is het plaatsen van een spoel om de pijp 10 en het vormen van 15 HF velden in de spoel die koaxiaal ten opzichte van de pijp 10 is opgesteld. Een andere benadering is het plaatsen van een hoogfrequente sig-naalgenerator, zoals een klystron, in een zodanige positie, dat het veld dat door de klystron wordt gevormd en samenwerkt met golfpijpen, loodrecht op het magnetische veld staat. In beide gevallen wordt een derge-20 lijk veld onder rechte hoeken gevormd.

De sensor 14 die in fig. 1 is weergegeven reageert op dit EMR be-monstersignaal. De EMR sensor omvat een spoel die als zender en als ontvanger werkt. De spoel is een zender van het toegevoerde hoogfrequente veld dat het materiaalmonster treft, en is een ontvanger voor het terug-25 kerende EMR signaal. Het EMR uitgangssignaal wordt door de sensor gevormd en toegevoerd aan de detektor en processor 22 in fig. 1. Het uitgangssignaal van de detektor 22 bezit een relatieve amplitude en breedte en het uitgangssignaal omvat beide aspekten. Dat wil zeggen dat het uitgangssignaal van de detektor 22 zowel de EMR amplitude omvat als de 30 lijnbreedtegegevens.

Fig. 1 omvat verder een tweede magneet aangegeven met het verwij— zingscijfer 24. Deze vormt een afzonderlijk magnetisch veld voor de steenkool die door de pijp 10 stroomt. Zij werkt samen met een NMR sensor 26. De magnetische fluxlijnen worden tussen de magnetische poolstuk-35 ken opgewekt. Deze staan loodrecht op het hoogfrequente veld dat door de HMR sensor wordt toegevoerd. Dit veld en de frequentie verhouden zich ten opzichte van elkaar als wordt aangegeven in de bovenstaande vergelijking (3). De frequentie zal in het algemeen liggen in het gebied van enkele tot verschillende tientallen MHz. In het bijzonder ligt het mag-40 netische veld in het gebied tot bijvoorbeeld 1000 of 2000 Gauss. De NMR

S < 2 0 1 2 6 W ·ν.

10 responsie wordt als hoogfrequent signaal gekodeerd, dat door de NMR sensor 26 wordt gedetekteerd* Deze sensor vormt het ingangssignaal voor de NMR detektor en processor 28. Deze vormen een signaal, dat het ingangssignaal vormt voor de stuur- en gegevensprocessor 30. De gegevensproces-5 sor 30 ontvangt signalen van zowel de detektoren 22 als 28. De EMR gegevens vormen een indikatie van de populatie van vrije elektronen en zijn vandaar evenredig met de koolstofinhoud. Het NMR signaal dat hiervoor is beschreven, vormt een indikatie van de waterstofinhoud en de waterstof-inhoud wordt in drie verschillende signalen onderverdeeld, te weten vrij 10 water, gebonden water of vocht in de steenkool en waterstof in de vluchtige komponenten van de steenkool, die brandbaar zijn.

De onderhavige parameters van de steenkool vormen invoersignalen voor de gegevensverwerker 30. Tabel 1 toont bepaalde parameters. Deze zijn vastgesteld door onderzoekingen en waarnemingen en zij beschrijven 15 verschillende typen steenkool. Voor een gegeven type steenkool vormen deze gegevens een profiel van de parameters die het speciale type steenkool beschrijven. Deze parameters worden gebruikt als schaalfaktoren voor het kalibreren van de responsie van de NMR en EMR waarnemingen, zodat de inrichting kan worden gekalibreerd. Zo kan bijvoorbeeld een pro-20 fiel van een speciaal soort steenkool worden verkregen. De verkregen EMR en NMR signalen identificeren dan de gespecificeerde stromende steenkool. De signalen worden ten opzichte van de standaard gekalibreerd, waardoor het stelsel volledig kan worden gekalibreerd voor verschillende koncentraties van gekozen steenkolen.

25 Gegevens worden verder aangeboden aan een gegevensregistreerinrich- ting 32 door middel van een kiezer 34. De verschillende uitgangssignalen van de gegevensprocessor worden verkregen door het wegen van de ingangssignalen. Een gewogen ingangssignaal in termen van uitgang in STU of kalorieën in statische toestand voor steenkool in de sensor wordt bij-30 voorbeeld gegeven door de vergelijking (4):

(4) Q = (A x H) + (B x C) + D

waarin Q = BTU of kalorieën; 35 A, B & D konstanten zijn; H = de amplitude van de NMR komponent van waterstof in vluchtige steenkool en; C = de amplitude van het EMR signaal maal de signaallijnbreedte.

Andere vergelijkingen die gelijksoortig zijn aan deze vergelijking, 40 kunnen worden gebruikt voor het vaststellen van andere uitgangssignalen, 8420126 11 zoals gewicht. Uit de figuur blijkt verder* dat de tijdsnelheidsintegrator 36 selektief is verbonden met verschillende uitgangen en met een ge-gevensregistreerinrichting 38 voor het registreren van de integraal van de stroming ofwel in massa of BTU over een speciaal tijdinterval.

5 Zoals hierboven is vermeld is de NMR komponent afkomstig van water stof; waterstof in drie afzonderlijke vormen, een de waterstof gebonden aan vluchtige delen van de steenkool, de andere gebonden aan water en de derde zijnde vrij water. Alle drie de waterstofkernen geven verschillende responsies. Dienovereenkomstig gebruikt de bovenstaande verge— 10 lijking (4) de waterstofresponsie van de gebonden waterstof in de steenkool en niet de waterstof van water. Het water kan gemakkelijk worden gemeten omdat de T2 responsie voor waterstof in de vluchtige komponen-ten van de steenkool ligt in een gebied dat verschilt van het gebied van de T2 voor water, vrij of gebonden.

15 De hierna volgende tabel 1 toont verschillende gegevens voor mon sters. Deze gegevens zijn representatief voor het soort gegevens dat door het onderzoek van steenkool kan worden verkregen. De tabel betreft verschillende typen steenkool van verschillende lokaties.

Tabel 2 toont een stel gegevens voor een willekeurig stel monsters. 20 Ten eerste toont tabel 2 de EMR responsie (genormaliseerd tot 100 willekeurige eenheden) voor monster Nr. 10. Uit vergelijking (4) blijkt, dat dit EMR signaal in feite het gebied is onder de kromme benaderd door de amplitude van het EMR signaal vermenigvuldigd met de lijnbreedte. Deze kromme benadert min of meer een Gauss kromme. Deze gegevens leveren bij 25 benadering een telling van de vrije elektronen. De vrije elektronen zijn evenredig met de koolstofinhoud van de steenkool. Het is bekend dat steenkool is samengesteld uit koolstof, geschikt voor verbranding en andere samenstellende delen, die niet tot het vrijmaken van warmte bijdragen. Het in tabel 2 opgegeven EMR signaal voor gekozen monsters ko-30 deert derhalve de koolstoftelling voor het monster.

In tabel 2 is de EMR responsie ook genormaliseerd voor een maximum kwantiteit van het eerste in de tabel opgenoemde monster. De NMR responsie is het vrije induktievervalsignaal. Tabel 2 omvat verder in willekeurige tijdeenheden T2, waarbij de eerste invoer een kolom is voor de 35 waterstofgebonden in vluchtige bestanddelen van de steenkool. Hier is de waarde voor T2 de vermelde waarde of kleiner, terwijl de tweede waarde voor T2 de maximum waarde is die voor water wordt waargenomen. Deze kan kleiner zijn. Ook hier is de invoer voor T2 van de waterstof in een schaal van willekeurige eenheden uitgezet.

40 Vergelijking (4) geeft de warmte-inhoud ofwel in BTU's of kalo- 8420126

ψ 'X

12 rieën. De koustauten kunnen worden gevarieerd om veranderingen in de schaalfaktor te omvatten. De voorwaarden waaronder deze vergelijking succesvol kan worden gebruikt verdient opmerking.

Ten eerste wordt de ruimte voor de magnetische polarisatie en de HF 5 ondervraging (voor zowel de EMR als NMR responsie) als fysisch vast aangenomen, dat wil zeggen dat de pijp een vast volume heeft ten opzichte van de testapparatuur. Verder wordt aangenomen, dat de pijp of de transportband volledig is gevuld, zodat de EMR en NMR signalen niet zo zwak zijn dat zij door apparatuurruis ernstig kunnen worden vervormd. De in-10 richting werkt redelijk goed (na kalibratie) met of zonder een relatief volledig monstervolume. Dit volume wordt beperkt door de pijp of het transportstelsel, maar de hoeveelheid steenkool wordt gemeten door gebruik van de NMR en EMR signaalamplituden en voor juiste werking van de inrichting is een volle pijp niet nodig.

15 De pijp of de transportinrichting geleidt steenkool die met een be paalde snelheid langs de testapparatuur stroomt. Deze verplaatsingssnel-heid is relatief laag in vergelijking met de snelheid van de hierin beschreven testprocedure. Dienovereenkomstig is er in vergelijking (4) geen volumetrische faktor opgenomen. Dit is het geval, omdat de test na-20 genoeg ogenblikkelijk plaatsvindt. Zelfs zou de test moeten worden herhaald, dan is de relatieve verplaatsing van de stromende steenkool zo klein (in vergelijking met de verlopen tijd nodig voor een volledige test), dat de test nagenoeg ogenblikkelijk kan worden geacht. Er is geen snelheidsfaktor in vergelijking (4). Vergelijking (4) kan met succes 25 worden toegepast bij zowel statische als dynamische steenkoolmeetstel-sels. Dynamisch duidt op een stelsel waarin de steenkool met lage snelheid langs de testapparatuur stroomt, snelheden die in het algemeen bij kommerciële apparatuur worden ontmoet, zelfs zodanig, dat de stromingssnelheid nog voldoende klein is dat de onderzochte steenkool voor prak-30 tische doeleinden statisch of stationair kan worden geacht. In dit licht gezien is de apparatuur in principe het grootste deel van de tijd uitgeschakeld, zelfs waar bij grotere installaties de stromingssnelheid wordt gestuurd.

Als voorbeeld wordt aangenomen, dat de spoelen die de pijp omgeven 35 voldoende afmetingen bezitten om luchtgeblazen steenkooldeeltjes daardoorheen te verplaatsen in een pijp met een doorsnede van 6 inch. Verder wordt aangenomen, dat de pijp is verbonden met een voedingsbron voor tot kleine deeltjes gemalen steenkool, waaronder gemalen deeltjes met een fijnheid van 220 mesh en ook deeltjes met grotere afmetingen. Verder 40 wordt aangenomen, dat de stroom kontinu is met voldoende luchtperkolatie 84 2 0 1 26 r- * 13 door de steenkool om deze van. de voedingsbron naar de vuurhaard te verte verplaatsen. Verder wordt aangenomen, dat de pijp nagenoeg vol is. Zelfs in dit geval is er een afname in vulfaktor, wat resulteert uit de perkolatie van lucht (of elk ander drijvend fluïdum) door de steenkool, 5 maar omdat de amplitude van de NMR en EMR signalen evenredig zijn met de dichtheid van de steenkool in de monstervolumen wordt bij juiste kali-bratie een nauwkeurige meting van de werkelijke hoeveelheid steenkool verkregen.

De inrichting volgens de onderhavige uitvinding is geschikt voor 10 het periodiek testen van steenkool. Aangenomen wordt, dat deze test wordt uitgevoerd door EMR en NMR apparatuur onder toepassing van afzonderlijke magneetstelsels voor de EMR en de NMR test. Verder wordt aangenomen, dat een enkel type steenkool wordt toegevoerd, bijvoorbeeld monster no. 3 in tabel 1. Voor dit speciale monster kunnen de in tabel 2 15 weergegeven gegevens worden verkregen uit laboratoriumonderzoek en worden ingevoerd in het geheugen. Verder wordt aangenomen, dat de steenkool langs de twee stellen testapparatuur stroomt (aangeduid met EMR en NMR apparatuur) en dat elk gegevens verkrijgt in intervallen van 1 sekonde.

Over een periode van 1 minuut worden zestig gegevenspunten verkregen 20 voor de amplitude van de NMR komponent uit de waterstof in de steenkool.

Dit is de term H in vergelijking (4). Op dezelfde wijze bevat het EMR signaal zestig gegevenspunten. De gegevens zijn de waarde voor de term C in vergelijking (4) en worden verkregen uit de EMR signaalamplitude vermenigvuldigd met de signaallijnbreedte. Indien gewenst kunnen de zestig 25 gegevenspunten voor beide waarden worden afgenomen en gemiddeld; het gemiddelde kan dan in vergelijking (4) worden gebruikt. Ook kan vergelijking (4) worden uitgevoerd voor elke sekondegegevens voor het leveren van herhaalde berekeningen van BTU. Opmerking verdient weer, dat sehaal-faktoren zijn opgenomen, die de BTU of kalorieën vertalen en deze kunnen 30 eveneens in termen van stromingssnelheid worden uitgedrukt.

Opmerking verdient tevens, dat de praktijk een bepaalde afstand vereist tussen de EMR magneten en de NMR magneten. Dit leidt niet tot een speciaal probleem met het oog op de dynamiek van de steenkoolstro-ming. Op een gegeven moment zullen de gegevens voor term H niet precies 35 samenvallen met de gegevens verkregen voor de term C in vergelijking (4), dat wil zeggen dat de steenkool die zich binnen de NMR testspöel bevindt niet precies dezelfde is als de steenkool die juist in de EMR testspöel is. Dit levert echter geen groot probleem op. De stromingsge-gevens voor de ene of de andere kunnen worden vertraagd, zodat de twee 40 stellen gegevens met elkaar in overeenstemming kunnen worden gebracht om 8420125 14 rekening te houden met de tijdvertraging die nodig is opdat de steenkool van de ene testspoel naar de andere testspoel loopt. Voorzover steenkool afkomstig is van hetzelfde type of dezelfde lading (zie tabel 1) zullen er geen grote problemen optreden door het niet relatief in de tijd ver-5 schuiven van de twee gegevensstromen teneinde koïncidentie te verkrijgen en daardoor de vertraging van de overdraagtijd in de pijp te vermijden.

De snelheid van de steenkool in de pijp kan van voordeel zijn bij het verschuiven van de H en C gegevensstromen afkomstig van de testappa-ratuur en het is van belang de steenkoolstroomtempo te meten. Door de 10 kennis van de dichtheid van de stromende steenkool, verkregen door het gebruik van NMR en EMR gegevens en van de stromingssnelheid kan het stromingstempo worden verkregen als een produkt van de twee — dichtheid en snelheid. De snelheid kan worden verkregen door gebruik van NMR en andere methoden, die op zichzelf bekend zijn. Een verbeterde snelheids-15 meting kan echter worden verkregen door de apparatuur beschreven in de samenhangende aanvrage serienummer .......... en ingediend op dezelfde datum als de onderhavige aanvrage. De genoemde aanvrage betreft een stelsel voor het meten van de snelheid van de steenkoolstroming. Bovendien openbaart deze een stelsel voor het meten van de vulfaktor of de 20 dichtheid. Het is meer of minder akkuraat om te stellen dat de pijp die door de testapparatuur stroomt vol is; in werkelijkheid kan er een stro-mingsfluïdum (lucht of water) zijn, dat de pijp vult, maar dit fluïdum is niet van belang voor de meting in kwestie. Het testvolume van de pijp bestaat niet volledig uit steenkool, zodat deze faktor wordt aangeduid 25 als vulfaktor of dichtheid. Dezelfde aanvrage geeft een werkwijze en inrichting voor het bepalen van de vulfaktor of de dichtheid.

Metingen van de warmte-inhoud Q leveren een meting van de warmte-inhoud van de steenkool binnen het sensorvolume. Dit signaal kan worden omgezet in BTU per pond of stroming in BTD per uur, door gebruik van de 30 stromingssnelheid en de dichtheidsmeting door de NMR en EMR gegevens. De BTÜ per uur stromingssnelheid kan worden geïntegreerd over een tijd-periode teneinde een indikatie te verkrijgen van de totale BTD in de steenkool die door de stroom gedurende die periode wordt geleverd. Dit is in de tekeningen aangegeven, waar de uitgang is verbonden met een 35 tijdsnelheidsintegrator.

Het bovenstaande is gericht op de voorkeursuitvoeringsvorm, de omvang van de uitvinding wordt door de hierna volgende conclusies aangegeven.

8420125 15 z Μ Ζ a ca /-% O p σ' cn O sf Γ" o h q cn ao m ό σ' O H jz — - - - -

O Z < 00 OO O H

Z O E-f <i- CS -σ Ci s p n

'-Z Z W

> «

Cd

CO

>< ,4 o σ> θ' ό vo <j ca co <*ï vo o cs gj — — - — - <j in w oo π <Ti I—) CS Cd

§ W

Cd Z

p o < CO H "i C0 ^ fl Z H W vo r% -d" O %f w Z ö r- -c* o m cs w o os <r -r <r h o J i—4 f—4 p™4 fH ρ*Ή

II

Cd o ca < E-t Η S Z σ\ ao r" o Γ" ow cs m cs σ\ m v mo - - - - - J5 z i—I O M U-| cd WW -1

O Z

Z J

W W 1—1 § z o 5 < w > H g§

n o <J Ό U <J

W O Z > 0) > >

Ζ Z < Z S 33 CC

O < ca Z

<u <ü >, m

M C M

M 0) ·Η Μ Z > > bfl 00 co ao d

4J M -M

U 1—i o oj cd

W o < Ph aj M

HZ Sa)

Η I l 5 Z

<! i S «J

S O O D m

w Z <e Z Z z S

Q O Z S S , o

W Ö Z Z I C

z z α μ ω o 3 3 > μ u <o s

> o Μ Z Z Z

g >% > > O I

Η Z co S

<! W jj aj .u Z O

< W C QQ fll Η Ή E-tE-l a) 0) 0) M z

ca ca Z Z & h O

Z

W Z H W ca g Z s H n in -t «i O 5 s z 8420126

_ -V

16 TABEL 2 MONSTER ELECTRON WATERSTOF T2 T2H20 NUMMER EMR NMR __ _ 10 100 100 70 40 11 75 88 50 40 12 39 70 55 40 13 37 64 60 40 8420126

Claims

1. Werkwijze voor het meten van de warmte-inhoud van steenkool, bestaande uit de volgende stappen: 5 (a) het meten van de nucleaire magnetische resonantie (NMR) respon sie van waterstof in de steenkool; (b) het meten van de magnetische elektronenresonantie (EMR) van vrije elektronen in de steenkool; en (c) het bepalen van de warmte-inhoud van de steenkool als funktie 10 van de waterstof NMR en de EMR metingen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin de stap voor het bepalen van de warmte-inhoud de stappen omvat van het vergelijken van de gemeten waarden van waterstof in de steenkool met waarden die afhankelijk zijn 15 van het type steenkool en het bepalen van de verhouding van de warmte-inhoud.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, die de stap omvat van het periodiek verkrijgen van metingen van kontinu stromende steenkool langs een 20 magnetisch veld met bepaalde intensiteit.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, die de stap omvat van het opdrukken van eerste en tweede afzonderlijke magnetische velden op de steenkool. 25

5. Werkwijze volgens conclusie 1, die de stap omvat van het vormen van een magnetisch veld met specifieke intensiteit in de steenkool en het ondervragen van de steenkool met een HF veld; het bepalen van een HF signaal van de steenkool in het magnetische 30 veld en het HF veld; en het verkrijgen van een uitgangssignaal uit het gedetekteerde HF signaal dat daarin een meting kodeert.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, waarin vrije elektronen van de • 35 steenkool het gedetekteerde HF signaal vormen en het signaal de vrije elektronenpopulatie in een uitgangssignaal kodeert.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, die de stap omvat van het omzetten van het uitgangssignaal door het vermenigvuldigen van de resonantie- 40 lijnbreedte met de amplitude en het vervolgens nemen van het produkt 8420125 hiervan.

8. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin de warmte-inhoud wordt gegeven door

5 D - A H + (B C) + D waarin D = warmte-inhoud H * de amplitude van het NMR signaal van de waterstof in de steenkool;

10 C = de EMR signaalamplitude maal de resonantielijnbreedte van het EMR signaal van de steenkool; en A, B & D = konstanten.

9. Werkwijze volgens conclusie I, waarin de meetstap voor waterstof 15 het meten omvat van het vrije induktieverval van waterstof in vluchtige komponenten in de steenkool.

10. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin de stap van het meten van de vrije elektronen de volgende stappen omvat; 20 (a) het plaatsen van een magnetisch veld op de steenkool welk veld een vaste intensiteit bezit; (b) het vormen van een HF veld onder een rechte hoek ten opzichte van het magnetische veld met een frequentie die verband houdt met de magnetische veldintensiteit, terwijl het HF veld een specifieke duur be- ' 25 zit; en (c) het detekteren met een HF spoel van een elektronenmagnetische resonantieresponsie van de vrije elektronen waarin de responsie de verhouding integreert tot de populatievrije elektronen.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, met een verdere stap voor het verkrijgen van de logarithme van de integraal van de vrije elektronenresponsie.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, die de stap oravant van het ver-35 menigvuldigen van de logaritme met een konstante voor het bepalen van de koolstofinhoud van de steenkool.

13. Werkwijze volgens conclusie 1, waaronder de stap van het vermenigvuldigen van de aldus verkregen warmte-inhoud met de stromingssnel- 40 heid van de steenkool, teneinde het tijdtempo te bepalen waarin de ver- 8420126 warmingswaarde in een steenkoolstromingsstelsel wordt geleverd,

14. Werkwijze volgens conclusie 1, die de stap omvat van het vermenigvuldigen van de warmte-inhoud per gewichtseenheid met de dichtheid 5 van de steenkool teneinde het stromingstempo van de steenkool in een steenkoolstromingsstelsel te bepalen.

15. Werkwijze volgens conclusie 1, die de stap omvat van het plaatsen van een niet magnetische stroomgeleidingspijp voor het insluiten van 10 een steenkoolstroming; het plaatsen van een eerste magneet nabij de pijp voor het vormen van een specifiek magnetisch veld om de pijp; en het vormen van een HF veld onder een rechte hoek in de pijp, waarbij het HF veld en het magnetische veld in resonantieverband met elkaar 15 samenwerken voor het leveren van een uitgezonden HF signaal dat een aanduiding vormt van de populatie van elementen in de samenwerkende velden.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, die de stap omvat van het meten 20 van de amplitude van het HF signaal.

17. Werkwijze volgens conclusie 15, die de stap omvat van het plaatsen van een tweede magneet nabij de pijp voor het vormen van een tweede magnetisch veld dwars door de pijp, en het vormen van een tweede

25 HF veld in de pijp onder een rechte hoek ten opzichte van het tweede magnetische veld; het laten samenwerken van het tweede HF veld met het tweede magnetische veld in resonantieverband teneinde een uitgezonden RF signaal te verkrijgen dat een indikatie vormt van de elementpopulatie; en 30 waarin het genoemde eerste HF signaal een indikatie vormt van de populatie aan vrije elektronen in de steenkool en het tweede HF signaal een indikatie vormt van de waterstofpopulatie van vluchtige komponenten van de steenkool.

18. Inrichting voor het meten van de warmte-inhoud van steenkool, voorzien van: (a) magnetische middelen die een magnetisch veld vormen met specifieke intensiteit dat op een koolmonster werkt; (b) eerste middelen voor het vormen van een HF veld, die een HF 40 veld vormen, dat loodrecht staat op het magnetische veld; 8420126 j Sw r « (c) tweede middelen voor het vormen van een HF veld dat een HF veld vormt dat loodrecht: staat op het magnetische veld; (d) detektiemiddelen die reageren op de HF uitgangssignalen die door de steenkool worden uitgezonden, waardoor eerste en tweede HF sig- 5 nalen door de steenkool worden uitgezonden; en (e) uitgangsmiddelen die reageren op de genoemde gedetekteerde eerste en tweede HF signalen voor het vormen van een verbrandingsuitgangs-signaal voor de steenkool. 10 19'. Werkwijze volgens conclusie 13, voorzien van een tijdsnelheids- integrator om de totale warmte-inhoud aan te geven van de steenkool die gedurende een tijdperiode stroomt.

20. Werkwijze voor het meten van de dichtheid van een eerste ver-15 brandbaar deel van steenkool in geleidemiddelen gevormd door de volgende stappen: (a) het meten van de NMR responsie van de waterstof in de steenkool; (b) het meten van de EMR van vrije elektronen in de steenkool; en 20 (c) het bepalen van de koncentratie van de steenkool als funktie van de waterstof NMR en EMR verbeteringen.

21. Werkwijze volgens conclusie 20, die de stap omvat van het vermenigvuldigen van de aldus verkregen steenkooldichtheid met de stroom- 25 snelheid van de steenkool voor het bepalen van het stromingstempo van het eerste verbrandbare deel van de steenkool.

22. Werkwijze volgens conclusie 20, die de stap omvat van het optellen van een dichtheidsmaat van de steenkoolbestanddelen die niet door 30 de waterstof NMR of EMR zijn gemeten, zoals as en zwavel ter verkrijging van een indikatie van de totale dichtheid van de steenkool binnen het waargenomen gebied van de geleiding.

23. Werkwijze volgens conclusie 22, waarin de stromingssnelheid 35 wordt verkregen door NMR of EMR metingen.

24. Werkwijze volgens conclusie 21, waarin de aldus verkregen stromingssnelheid in de tijd wordt geïntegreerd voor het meten van de totale massastroming over een tijdperiode van het eerste verbrandbare deel van 40 de steenkool. 8420126 ψ -*

25. Werkwijze volgens conclusie 20, waarin het waterstof NMR signaal wordt gescheiden in komponenten gebaseerd op en T2 verval tijden teneinde afzonderlijk de evenredigheidswaarden te meten van waterstof in het vluchtige deel van de steenkool en dat in het water van 5 de steenkool.

26. Werkwijze volgens conclusie 25, waarin de hoeveelheid aldus gemeten waterstof in de vluchtige delen van de steenkool wordt vermenigvuldigd met een faktor voor het verkrijgen van een maat van de. vluchtig- 10 heidsinhoud van de steenkool.

27. Werkwijze volgens conclusie 25, waarin de aldus gemeten hoeveelheid waterstof in het water in de steenkool wordt gebruikt voor het verkrijgen van een maat van de vochtinhoud van de steenkool. 15

28. Werkwijze volgens conclusie 20, waarin het aldus gemeten EMR signaal van de vrije elektronen in de steenkool wordt vermenigvuldigd met een faktor voor het verkrijgen van een maat van de koolstofinhoud van de steenkool. 20

29. Inrichting voor het meten van de dichtheid van de steenkool in geleidemiddelen bestaande uit: (a) magnetische middelen die een magnetisch veld vormen met specifieke dichtheid dat werkt op een s teenkoolmonster; 25 (b) eerste middelen voor het vormen van een HF veld die een HF veld vormen dat loodrecht staat op het magnetische veld; (c) tweede middelen voor het vormen van een HF veld die een HF veld vormen dat loodrecht staat op het magnetische veld; (d) detektiemiddelen die reageren op de HF uitgangssignalen die 30 door de steenkool worden uitgezonden, waarin eerste en tweede HF signalen door de steenkool worden uitgezonden; en (e) uitgangsmiddelen die reageren op de genoemde eerste en tweede HF signalen van de detektor voor het vormen van een dichtheidsmaat van de steenkool in de genoemde HF veldgebieden van de geleiding. 35

30. Inrichting volgens conclusie 29, waarin het eerste en het tweede genoemde HF veld eenb NMR signaal teweeg brengen van waterstof in de steenkool respektievelijk een EMR signaal van de volle elektronen in de steenkool. 8420125 Η- *_ t

31. Inrichting volgens conclusie 18, waarin het eerste en het tweede HF veld een NMR signaal teweeg brengen van de waterstof in de steenkool respektievelijk een EMR signaal van de volle elektronen in de steenkool. 5

32. Inrichting volgens conclusie 29, voorzien van middelen voor het vermenigvuldigen van de aldus verkregen steenkooldichtheid met de stromingssnelheid van de steenkool voor het verkrijgen van het stromingstempo van het primaire brandbare deel van de steenkool. 10

33. Inrichting volgens conclusie 29, voorzien van middelen voor het optellen van een dichtheidsmaat van de steenkoolbestanddelen die niet worden gemeten door waterstof NMR of EMR, zoals as en zwavel, teneinde een indikatie te verkrijgen van de totale dichtheid van de, steenkool in 15 het waargenomen gebied van de leiding.

34. Inrichting volgens conclusie 32, voorzien van middelen voor het verkrijgen van de stromingssnelheid ten gebruike bij de NMR of EMR metingen. 20

35. Inrichting volgens conclusie 32, voorzien van tijdintegreermid-delen teneinde als uitgangssignaal een maat te verkrijgen van de totale massastroming over een tijdperiode van het primaire brandbare deel van de steenkool. 25

36. Inrichting volgens conclusie 30, voorzien van middelen voor het scheiden van het waterstof NMR signaal in komponenten gebaseerd op en T2 vervaltijden, teneinde afzonderlijk de verhoudingswaarden te meten van waterstof in het vluchtige deel van de steenkool en dat in het 30 water van de steenkool.

37. Inrichting volgens conclusie 36, voorzien van middelen teneinde het aldus gemeten waterstofsignaal van de vluchtige bestanddelen in verband te brengen met de vluchtige inhoud van de steenkool. 35

38. Inrichting volgens conclusie 36, voorzien van middelen om het aldus gemeten waterstofsignaal van het water in verband te brengen met de vochtigheidsinhoud van de steenkool. 8420126 *

39. Inrichting volgens conclusie 30, voorzien van middelen teneinde het aldus gemeten EMR signaal van de koolstofinhoud in verband te brengen met de steenkool. ***** t 8420126