一种透射式X射线煤炭检测系统

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。

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。

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。

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。