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一种透射式X射线煤炭检测系统

2022-05-12 15:29:18
云上高博会 https://heec.cahe.edu.cn
关键词: 煤炭检测
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所属领域:
新一代信息技术
项目成果/简介:

1.痛点问题

煤炭作为一种重要的能源,长期以来被人们广泛的使用在工业及生活中。在将煤炭投入使用之前,需要对煤质进行检测。目前广泛采用的在线煤质检测方法是采用2个放射源向煤流方向发射出2中不能能量的伽马射线,通过检测透过煤流的这2种不同能量的伽马射线的强度,实现对煤质的相关参数(如灰分)的测量。但是,放射源管理严格,在一定程度上限制了利用放射源实现煤炭灰分测量技术的应用,并且放射源的生产、退役都会对环境产生一定影响。

2.解决方案

本技术采用X射线装置替代伽马放射源,在安全与管理上存在优势,X射线源可以人工控制其开关,也没有退役回收问题。采用一个或多个射线输出可控的X射线源,透射煤流,使用一个或多个射线探测器,测量X射线被煤流的衰减情况,根据X射线源输出的多种能量射线的不同衰减程度,计算出煤的灰分。

应用范围:

主要应用于煤矿和洗煤厂等输煤量大,需要检测、控制煤质,并且煤质较单一的场合。我国上规模的煤矿和洗煤厂分别约有几千家,市场前景很好。

项目阶段:

在本专利技术的基础上,需要完成产品化的研究工作,需要现场的实验测试、规律总结与分析、系统验证,最终完成产品的定型。然后生产与推广。

效益分析:

本技术的对标技术是“双能量伽马射线透射煤灰分测量技术”,该技术较为成熟,在国内有几百套的应用,主要应用于洗煤厂,用来控制煤炭产品的质量。但由于它使用放射源,应用过程中带领诸多不便。本技术采用X射线装置替代伽马放射源,就是为了解决这些不便。

为使本专利技术实际应用,除了整体软硬件设计外,还需要解决一些关键性技术问题:

(1)由于X射线装置是通过电路控制其输出射线的能量与强度,其稳定性无法和放射源比较,根据双能量灰分仪经验,源强度长期稳定性应好于3‰,这一点对目前的X光机较困难,目前能得到的高能X光机的管电压和管电流的综合长期稳定性实际在1%左右。需要解决长期稳定性问题,才能更好地使用本技术。

(2)X射线管输出的射线能量是连续的,而放射源输出的射线能量是单能的,分析X射线装置的输出能谱要复杂得多,加之煤流厚度变化对能谱形状影响很大,其计算模型远比双能量伽马射线技术复杂,需要研究专门的方案解决能谱测量问题。

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