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原文传递基于X射线的煤灰分检测装置及检测方法

专利名称：	基于X射线的煤灰分检测装置及检测方法
摘要：	本发明提供了一种基于X射线的煤灰分检测装置及检测方法，属于煤灰分检测技术领域。当对煤灰分进行检测时，控制器接收第一激光测距仪检测的第一厚度值，并根据第一厚度值确定平料装置的档位，以使平料装置调整煤层的厚度，降低煤层的厚度对煤灰分检测结果的影响，第二激光测距仪能采集煤层的厚度值，控制器根据第二厚度值和能量信号值的对应关系，提取并根据有效的能量信号值计算煤灰分，及根据多个煤灰分计算平均灰分，提高了煤灰分计算的准确度，另外，温度传感器能实时检测射源箱内的温度值，根据温度值控制第一散热电磁阀或第二散热电磁阀打开或关闭，稳定射源箱的温度，减少温度对煤灰分检测结果的影响，从而提高煤灰分的检测效果。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	天津美腾科技有限公司
发明人：	李太友;张秀峰;葛小冬;杨凯
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910094525.9
公开号：	CN109781750A
代理机构：	北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	王宁宁
分类号：	G01N23/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N23
申请人地址：	300450 天津市滨海新区中新生态城中滨大道以南生态建设公寓8号楼1层137房间
主权项：	1.一种基于X射线的煤灰分检测装置，其特征在于，包括：控制器及与所述控制器连接的第一激光测距仪、平料装置、X射线源、线阵探测器和第二激光测距仪；所述第一激光测距仪用于检测位于带式输送机上的煤层的第一厚度值，并将所述第一厚度值发送至所述控制器；所述控制器用于根据所述第一厚度值确定平料装置的档位；所述平料装置用于调整所述煤层的厚度；所述X射线源用于向所述煤层发射X射线；所述线阵探测器用于采集透过所述煤层的X射线的能量信号值，并将所述能量信号值发送至所述控制器；所述第二激光测距仪用于检测调整厚度后的煤层的第二厚度值，并将所述第二厚度值发送至所述控制器；所述第二厚度值与相同时刻采集的能量信号值具有对应关系；所述控制器还用于根据所述能量信号值和所述第二厚度值确定有效信号值，根据所述有效信号值计算所述煤层的灰分值。 2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述线阵探测器包括数字采集卡和多块模拟采集卡；所述模拟采集卡用于接收透过所述煤层的X射线信号；所述数字采集卡用于将每块所述模拟采集卡接收到的X射线信号转换为数字量的能量信号值。 3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：射源箱和散热装置；所述X射线源设置在所述射源箱内；所述射源箱内还设置有温度传感器；所述温度传感器用于检测所述射源箱内的温度值，并将所述温度值传送至所述控制器；所述控制器还用于根据所述温度值控制所述散热装置使所述射源箱内的温度维持在设定范围内。 4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述散热装置包括散热电磁阀和散热系统；所述散热电磁阀用于在所述控制器控制下接通或关闭，以控制所述散热系统的工作状态；所述散热系统用于在所述散热电磁阀的控制下调节所述射源箱内的温度。 5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述散热电磁阀包括两个散热电磁阀；当所述射源箱内的温度达到预设的第一温度值时，所述控制器控制所述两个散热电磁阀中的一个散热电磁阀接通；当所述射源箱内的温度达到预设的第二温度值时，所述控制器控制所述两个散热电磁阀均接通；所述第二温度值高于所述第一温度值；当所述射源箱内的温度降至预设的第三温度值时，所述控制器控制所述两个散热电磁阀中的一个散热电磁阀关闭；所述第三温度值高于所述第一温度值，低于所述第二温度值；当所述射源箱内的温度降至预设的第四温度值时，所述控制器控制所述两个散热电磁阀均关闭；所述第四温度值低于所述第一温度值。 6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述平料装置包括伺服电机、减速器、同步带、丝杠及犁头。 7.一种基于X射线的煤灰分检测方法，其特征在于，应用于权利要求1～6中任意一项所述的基于X射线的煤灰分检测装置，所述方法包括：获取第一激光测距仪检测的位于带式输送机上的煤层的第一厚度值；根据所述第一厚度值确定平料装置的档位，控制所述平料装置运行至与所述第一厚度值相对应的档位；所述平料装置用于调整所述煤层的厚度；控制X射线源向调整厚度后的煤层发射X射线；接收线阵探测器采集的透过所述煤层的X射线的能量信号值；获取第二激光测距仪检测的调整厚度后的煤层的第二厚度值；所述第二厚度值与相同时刻采集的能量信号值具有对应关系；根据预先存储的有效厚度区间，选取位于所述有效厚度区间之内的第二厚度值对应的能量信号值作为有效信号值；根据所述有效信号值计算所述煤层的灰分值。 8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述线阵探测器包括数字采集卡和多块模拟采集卡；所述数字采集卡用于将每块所述模拟采集卡接收到的X射线信号转换为数字量的能量信号值；所述接收线阵探测器采集的透过所述煤层的X射线的能量信号值的步骤，包括：接收所述线阵探测器传送的每块模拟采集卡对应的能量信号值；根据所述有效信号值计算所述煤层的灰分值的步骤，包括：根据每块模拟采集卡对应的有效信号值，计算每块所述模拟采集卡对应的煤灰分值，得到多个煤灰分值；将所述多个煤灰分值的加权平均值作为所述煤层的灰分值。 9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述X射线源为发射高能X射线和低能X射线的双能X射线源，所述能量信号值包括高能信号值和低能信号值；根据每块模拟采集卡对应的有效信号值，计算每块所述模拟采集卡对应的煤灰分值的步骤，包括：将每块模拟采集卡对应的有效信号值代入灰分计算模型，得到每块所述模拟采集卡对应的煤灰分值；所述灰分计算模型如下：其中，Ad为当前模拟采集卡对应的煤灰分值；a、b、和c为定时优化系数，每块模拟卡对应的所述定时优化系数不同；IoL为预先采集的带式输送机空载时当前模拟采集卡对应的低能信号值；IoH为预先采集的带式输送机空载时当前模拟采集卡对应的高能信号值；IL为带式输送机正常载煤时当前模拟采集卡对应的低能信号值；IH为带式输送机正常载煤时当前模拟采集卡对应的高能信号值；m和n分别为预设的特征值。 10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：接收通过现场煤质化验得到的煤的化验灰分值；根据所述化验灰分值和所述煤灰分检测装置得到的灰分值，调整所述灰分计算模型的定时优化系数。
所属类别：	发明专利