本實用新型涉及煤炭檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種插入式煤質(zhì)快速測量裝置。

背景技術(shù)：

煤炭灰分與發(fā)熱量的快速檢測，在煤炭的生產(chǎn)、使用、交易等各個環(huán)節(jié)都有很多需求，目前煤質(zhì)快速檢測儀器的種類比較多。煤質(zhì)快速檢測儀器根據(jù)使用方式來區(qū)分，主要有如下幾種形式：(1)安裝在輸煤主皮帶上的在線檢測儀器；(2)安裝在采樣小皮帶上的快速檢測儀器；(3)離線掃描式的快速檢測儀器；(4)插入式煤質(zhì)快速檢測儀。

插入式煤質(zhì)快速檢測儀與在皮帶上安裝的煤質(zhì)在線檢測儀相比較，其在有些場合應(yīng)用更方便，例如測量煤堆或火車、汽車所載煤的灰分和發(fā)熱量?，F(xiàn)有的插入式煤質(zhì)快速測量裝置主要有2類：一是手持式的，另一類是有動力驅(qū)動的大型插入式測量裝置。這二者都是使用放射源輸出伽馬射線，依靠探測伽馬射線與煤作用后的剩余射線的強度來計算出煤質(zhì)數(shù)據(jù)，即灰分與發(fā)熱量。

手持式儀器使用單個低能伽馬射線放射源，因為低能伽馬射線對煤炭灰分敏感，而且低能伽馬射線容易屏蔽，這樣整個儀器的重量不至于太重而影響便攜性，通常使用Am-241放射源。有動力驅(qū)動的大型插入式煤質(zhì)測量裝置通常與汽車或火車采樣器結(jié)合，可以插入到汽車或火車所載煤的內(nèi)部來測量煤炭灰分。這種測量形式可以采用單個低能伽馬射線放射源，利用伽馬射線反射方式測量煤；也可以采用一個低能伽馬射線放射源和一個中能伽馬射線放射源，即利用雙能量伽馬射線透射方式測量煤。

這兩種插入式煤質(zhì)檢測設(shè)備都使用放射源，其安全性存在問題，尤其是手持式，放射源容易丟失，安全難以保障，相關(guān)放射源審批部門注意到這一問題，在審批時很嚴(yán)格。另外還有不使用放射源，直接利用煤中天然放射性來測量煤炭灰分的插入式儀器，這樣的插入式灰分儀中只采用伽馬射線接受器，而沒有射線發(fā)射部分，比較安全，但受使用煤種影響較大，這類儀器的測量結(jié)果往往達不到用戶要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。

為此，本實用新型的目的在于提出一種插入式煤質(zhì)快速測量裝置，該裝置采用X射線替代放射源，能夠安全有效地進行復(fù)雜煤質(zhì)條件下煤炭的灰分檢測，且檢測效果準(zhǔn)確度高。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型公開了一種插入式煤質(zhì)快速測量裝置，包括：殼體，所述殼體的一端具有窗口，所述殼體的一端插入待測煤炭中；X射線發(fā)射器，所述X射線發(fā)射器位于所述殼體內(nèi)，用于在開啟時通過所述窗口向所述待測煤炭發(fā)射X射線；X射線探測器，所述X射線探測器位于所述殼體內(nèi)，以通過所述窗口接收經(jīng)過所述待測煤炭反射后的X射線；信號處理器，所述信號處理器設(shè)置在所述殼體內(nèi)，并與所述X射線探測器相連，以根據(jù)所述反射后的X射線得到所述反射后的X射線的能譜和強度，并根據(jù)所述能譜和強度得到所述待測煤炭的灰分及發(fā)熱量。

另外，根據(jù)本實用新型上述的插入式煤質(zhì)快速測量裝置還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在一些示例中，還包括：控制裝置，所述控制裝置與所述X射線發(fā)射器相連，以控制所述X射線發(fā)射器的開啟和關(guān)閉，以及控制所述X射線發(fā)射器發(fā)出的X射線的能量和強度。

在一些示例中，還包括：環(huán)境光檢測傳感器，所述環(huán)境光檢測傳感器設(shè)置在所述殼體上，并與所述控制裝置相連，當(dāng)所述環(huán)境光檢測傳感器檢測到的光信號強度低于預(yù)設(shè)強度時，向所述控制裝置發(fā)送啟動指令，所述控制裝置根據(jù)所述啟動指令控制所述X射線發(fā)射器開啟。

在一些示例中，還包括：第一和第二把手，所述第一和第二把手對稱設(shè)置在所述殼體另一端的兩側(cè)。

在一些示例中，還包括：電源模塊，所述電源模塊分別與所述X射線發(fā)射器、X射線探測器、信號處理器及控制裝置相連，以對所述X射線發(fā)射器、X射線探測器、信號處理器及控制裝置進行供電。

在一些示例中，還包括：驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置與所述殼體相連，以驅(qū)動所述殼體插入所述待測煤炭中。

在一些示例中，其特征在于，所述殼體被構(gòu)造為密閉管狀結(jié)構(gòu)，所述窗口設(shè)置在臨近所述密閉管狀結(jié)構(gòu)的一端，所述窗口的材料為鈹或鋁。

在一些示例中，還包括：顯控裝置，所述顯控裝置與所述信號處理器相連，以顯示所述待測煤炭的灰分及發(fā)熱量，并進行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。

在一些示例中，所述信號處理器包括：無線通訊裝置，所述無線通訊裝置與所述顯控裝置進行通訊，以向所述顯控裝置傳輸所述待測煤炭的灰分及發(fā)熱量。

在一些示例中，所述顯控裝置包括：智能手機、平板電腦和/或個人電腦。

根據(jù)本實用新型的插入式煤質(zhì)快速測量裝置，具有如下優(yōu)點：1、不使用放射源，更加安全，不需要擔(dān)心放射源丟失，也沒有放射性回收處理的費用支出，即成本低；2、X射線發(fā)射器發(fā)射連續(xù)能量的X射線，可以利用多個不同能量區(qū)間的X射線強度，進行灰分計算，與現(xiàn)有的煤質(zhì)檢測儀器比較，能得到更加準(zhǔn)確的測量結(jié)果，且能適應(yīng)更復(fù)雜的煤質(zhì)條件下煤炭的灰分檢測，即便于操作且適用性強。

本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本實用新型實施例的插入式煤質(zhì)快速測量裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是根據(jù)本實用新型一個實施例的插入式煤質(zhì)快速測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本實用新型另一個實施例的插入式煤質(zhì)快速測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是根據(jù)本實用新型又一個實施例的插入式煤質(zhì)快速測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖5是根據(jù)本實用新型再一個實施例的插入式煤質(zhì)快速測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本實用新型實施例的插入式煤質(zhì)快速測量裝置。

圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的插入式煤質(zhì)快速測量裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，該插入式煤質(zhì)快速測量裝置100包括：殼體9、X射線發(fā)射器5、X射線探測器4及信號處理器6。

其中，結(jié)合圖2所示，殼體9的一端具有窗口3，殼體9的一端插入待測煤炭中。在本實用新型的一個實施例中，結(jié)合圖2-5所示，殼體9例如被構(gòu)造為密閉管狀結(jié)構(gòu)，窗口3設(shè)置在臨近密閉管狀結(jié)構(gòu)的一端。更為具體地，窗口3的材料例如為鈹或鋁。

X射線發(fā)射器5(如X射線管)位于殼體9內(nèi)，用于在開啟時通過窗口3向待測煤炭發(fā)射X射線2。

X射線探測器4位于殼體9內(nèi)，以通過窗口3接收經(jīng)過待測煤炭反射后的X射線1。

信號處理器6設(shè)置在殼體9內(nèi)，并與X射線探測器4相連，以根據(jù)反射后的X射線1得到反射后的X射線1的能譜和強度，并根據(jù)該能譜和強度得到待測煤炭的灰分及發(fā)熱量。

結(jié)合圖2，也就是說，插入式煤質(zhì)快速測量裝置100包括一個密閉的一端附近帶窗口3的管狀殼體9，殼體9中設(shè)置有X射線發(fā)射器5、X射線探測器4和信號處理器6。管狀殼體9具有窗口3的一端可以插入到煤中，X射線發(fā)射器5發(fā)射的X射線2通過管狀殼體9的窗口3照射到被測煤上，被反射回來的X射線1經(jīng)過窗口3被X射線探測器4測量，信號處理器6處理被X射線探測器4測量到的X射線1，并獲取X射線1的能譜和強度，進而計算被測煤的灰分與發(fā)熱量。

進一步地，在本實用新型的一個實施例中，該插入式煤質(zhì)快速測量裝置100還包括：控制裝置(圖中未示出)?？刂蒲b置與X射線發(fā)射器5相連，以控制X射線發(fā)射器5的開啟和關(guān)閉，以及控制X射線發(fā)射器5發(fā)出的X射線2的能量和強度。

在具體示例中，結(jié)合圖2所示，殼體9內(nèi)部例如還設(shè)置有一個支撐機構(gòu)7，殼體9內(nèi)部的X射線發(fā)射器5、X射線探測器4、信號處理器6及控制裝置等都可以固接在支撐機構(gòu)7上，以保證各部件的穩(wěn)定性。

進一步地，在本實用新型的一個實施例中，結(jié)合圖3所示，該插入式煤質(zhì)快速測量裝置100還包括：環(huán)境光檢測傳感器14。環(huán)境光檢測傳感器14設(shè)置在殼體9上，并與控制裝置相連，當(dāng)環(huán)境光檢測傳感器14檢測到的光信號強度低于預(yù)設(shè)強度時，向控制裝置發(fā)送啟動指令，控制裝置根據(jù)啟動指令控制X射線發(fā)射器5開啟，以通過窗口3向待測煤炭發(fā)射X射線2。具體地說，環(huán)境光檢測傳感器14實時檢測外部的光信號，當(dāng)檢測到的光信號的強度低于預(yù)設(shè)強度時，判定此時環(huán)境光檢測傳感器14被待測煤炭擋住，即殼體9已經(jīng)插入到被測煤炭里了，則向控制裝置發(fā)送啟動指令，控制裝置控制X射線發(fā)射器5開啟，以通過窗口3向待測煤炭發(fā)射X射線2。換言之，即只有在殼體9插入到被測煤炭中時，才開啟X射線發(fā)射器5，從而提高了安全性，降低了成本。

進一步地，在本實用新型的一個實施例中，結(jié)合圖3所示，該插入式煤質(zhì)快速測量裝置100還包括：第一和第二把手10。第一和第二把手10對稱設(shè)置在殼體9另一端的兩側(cè)。具體地說，在實際檢測過程中，操作人員可通過手握第一和第二把手10將殼體9具有窗口3的一端插入到待測煤炭里，極大地方便了用戶的操作。

進一步地，在本實用新型的一個實施例中，結(jié)合圖3和圖5所示，該插入式煤質(zhì)快速測量裝置100還包括：電源模塊。電源模塊分別與X射線發(fā)射器5、X射線探測器4、信號處理器6及控制裝置相連，以對X射線發(fā)射器5、X射線探測器4、信號處理器6及控制裝置進行供電。具體地，在圖3所示的示例中，電源模塊例如為電池8，通過電池8對X射線發(fā)射器5、X射線探測器4、信號處理器6及控制裝置供電；在圖5所示的示例中，電源模塊例如包括電源轉(zhuǎn)換模塊15和供電裝置17，通過供電裝置17和電源轉(zhuǎn)換模塊15對X射線發(fā)射器5、X射線探測器4、信號處理器6及控制裝置供電。

進一步地，在本實用新型的一個實施例中，結(jié)合圖3所示，該插入式煤質(zhì)快速測量裝置100還包括：驅(qū)動裝置(圖中未示出)。驅(qū)動裝置與殼體9相連，以驅(qū)動殼體9插入待測煤炭中。具體地說，在實際應(yīng)用過程中，該插入式煤質(zhì)快速測量裝置100例如可與汽車采樣器或火車采樣器結(jié)合，通過液壓或電機驅(qū)動裝置將殼體9插入煤中，從而便于測量煤層更深處的灰分與發(fā)熱量。

進一步地，結(jié)合圖3至圖5所示，在本實用新型的一個實施例中，該插入式煤質(zhì)快速測量裝置100還包括：顯控裝置。顯控裝置與信號處理器6相連，以顯示待測煤炭的灰分及發(fā)熱量，并進行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。基于此，結(jié)合圖4所示，信號處理器6例如包括無線通訊裝置12(例如為藍牙)。無線通訊裝置12與顯控裝置進行通訊，以向顯控裝置傳輸待測煤炭的灰分及發(fā)熱量。其中，顯控裝置例如包括：智能手機、平板電腦和/或個人電腦等。具體地，在圖3所示的示例中，顯控裝置例如為一個觸控屏11；在圖4所示的示例中，顯控裝置例如為智能手機13；在圖5所示的示例中，顯控裝置例如為個人電腦16。

綜上，根據(jù)本實用新型實施例的插入式煤質(zhì)快速測量裝置，具有如下優(yōu)點：1、不使用放射源，更加安全，不需要擔(dān)心放射源丟失，也沒有放射性回收處理的費用支出，即成本低；2、X射線發(fā)射器發(fā)射連續(xù)能量的X射線，可以利用多個不同能量區(qū)間的X射線強度，進行灰分計算，與現(xiàn)有的煤質(zhì)檢測儀器比較，能得到更加準(zhǔn)確的測量結(jié)果，且能適應(yīng)更復(fù)雜的煤質(zhì)條件下煤炭的灰分檢測，即便于操作且適用性強。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同限定。