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原文传递基于滤光法的纸张总灰分及组分快速测量装置及测量方法

专利名称：	基于滤光法的纸张总灰分及组分快速测量装置及测量方法
摘要：	本发明公布了一种滤光法纸张总灰分及组分快速测量装置，包括设置在上箱体(11)、下箱体(12)以及设置在二者之间的转盘(13)；所述上箱体(11)内部中央设有电离室(111)，所述下箱体(12)内部中央设有放射室(121)，所述转盘(13)上设置有可放置5个滤光片(131)的放置孔。本发明通过X射线管发出的X射线经过转盘和滤光片到达电离室，电离室对进入的射线进行电离后产生电压，根据电压数值计算出纸张灰分及组分，能够快速、精确测量纸张灰分及其组分，解决了灼烧法测量纸张灰分存在的耗时长、步骤繁琐、人为误差较大等问题，满足了造纸生产、科研过程中对纸张灰分及其组分快速测量的需求。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	陕西科技大学
发明人：	胡连华;鲁鑫钰;向成毅
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910174673.1
公开号：	CN109765291A
代理机构：	西安利泽明知识产权代理有限公司
代理人：	贾晓玲
分类号：	G01N27/66(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	710000 陕西省西安市未央大学园区
主权项：	1.一种滤光法纸张总灰分及组分快速测量装置，其特征在于，包括C型箱(1)和其内部的上箱体(11)、下箱体(12)和转盘(13)；所述转盘(13)设置在上箱体(11)和下箱体(12)之间；所述上箱体(11)内部中央设有电离室(111)，两侧设置含铅橡胶(112)；所述下箱体(12)内部中央设有放射室(121)，所述放射室(121)内部设置X射线管(1211)，放射室(121)一侧设置步进电机及其驱动器(122)，箱角一侧设置X射线管高压电源(123)，另一侧设置水冷散热装置(124)；所述转盘(13)与步进电机及其驱动器(123)连接，所述转盘上设置有可放置5个滤光片(131)的放置孔。 2.根据权利要求书1所述的滤光法纸张总灰分及组分快速测量装置，其特征在于，所述转盘(13)上的5个滤光片放置孔设置在转盘的0°、72°、144°、216°、288°处。 3.根据权利要求书1所述的滤光法纸张总灰分及组分快速测量装置，其特征在于，所述滤光片(131)包括五种滤光片。 4.根据权利要求书3所述的滤光法纸张总灰分及组分快速测量装置，其特征在于，所述五种滤光片包括四个分别使CaCO3、TiO2、高岭土或滑石粉、CaSiO3特征波长的X射线通过的带通滤光片以及一个空白对照滤光片。 5.根据权利要求书1所述的基于滤光法的纸张总灰分及组分快速测量方法，其特征在于，包括如下步骤： 1)制作四个分别使CaCO3、TiO2、高岭土或滑石粉、CaSiO3特征波长的X射线通过的带通滤光片和一个空白对照滤光片； 2)接通电离室(111)的电源,在无射线情况下测量电离室(111)发出的电压信号作为无射线电压Vbackground； 3)根据所测纸张种类，调节X射线管高压电源(123)得到一个最佳测量纸张灰分的X射线强度； 4)接通X射线管高压电源(123)，待其稳定后，在无纸张的情况下测量电离室(111)发出的电压信号作为空气气隙电压Vair； 5)在转盘(13)的5个滤光片放置孔处分别放入一张被测纸张，转动转盘(13)，测出电离室(111)发出的五个电压信号作为灰分测量电压Vash，再在5个滤光片放置孔处依次放入二张、三张、四张、五张被测纸张分别测出其分别对应的五个电压信号，并对纸张总灰分进行计算； 6)在转盘(13)上夹角为72°的五个位置处分别放入五种滤光片，并在滤光片上分别叠加被测纸张，转盘(13)在步进电机及其驱动器(122)带动下，每旋转72°测量一种滤光片上面的被测纸张，直至五种滤光片测完，在此过程中，分别测量电离室(111)发出的电压信号作为灰分测量电压Vash，并对纸张灰分组分进行计算。 6.根据权利要求书5所述的基于滤光法的纸张总灰分及其组分快速测量方法，其特征在于，所述步骤3)最佳的X射线强度是通过以下方式确定的：在滤光片(131)上面放入标准纸张试样，调节X 射线管高压电源(123)，测量电离室(111)发出的电压信号电压值，选择标准纸张试样的灰分计算值与标准纸张试样的标准灰分值偏差最小时的电压值对应的X射线强度。 7.根据权利要求书6所述的基于滤光法的纸张总灰分及其组分快速测量方法，其特征在于，所述纸张总灰分的计算公式为： Ash＝BA0+BA1X+BA2X2+BA3X3；其中，Ash为纸张灰分；BA0～BA3为计算系数；Vash、Vbackgeound、Vair分别为灰分测量电压、无射线电压、空气气隙电压。 8.根据权利要求书4所述的基于滤光法的纸张总灰分及其组分快速测量方法，其特征在于，所述纸张灰分组分的计算公式为：式中，I0为初始X射线强度，I1，I2，I3，I4为经过被测纸张叠加四种滤光片后的X射线强度，W1、W2、W3、W4以及分别是CaCO3、TiO2、高岭土或滑石粉、CaSiO3在被测纸张中的灰分含量，μ1、μ2、μ3、μ4是CaCO3、TiO2、高岭土或滑石粉、CaSiO3的X射线吸收系数，联立上述方程组即可求得被测纸张灰分及其组分含量。
所属类别：	发明专利