专利名称：灰份测定仪的专用探头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能在现场测定原煤灰份的灰份测定仪的专用探头。
目前，原煤灰份的测定，以称重加燃烧的经典方法为主，煤炭样品按粒度要求缩分采样，经粉碎、烘干、称重、燃烧、再称重、计算灰份值。分析周期长、费工、费时，不能及时指导生产。国外已有基于γ-γ密度探测煤层灰份的仪器，但结果准确度差，试样制备也较烦琐，国内也有类似报导，但未见适于现场直接测定煤层，煤堆中煤炭灰份，直接给出结果的准确快速的灰份测定仪，其关键在于没有实用的灰份测定仪的专用探头。
本实用新型的目的的是提供一种携带方便、直接插入煤堆中、就能准确快速给出煤炭中灰份含量，现场用煤炭灰份测定仪的专用探头。
本实用新型设计的灰份测定仪的专用探头是这样实现的本实用新型设计的灰份测定仪的专用探头，包括有放射源、散射校正装置和探测器等，其特征在于灰份测定仪专用探头的放射源是镉-241(241Am)放射源[4]，散射校正装置是由固定内铅屏[5]和步进电机[9]驱动的、有开口的可转动的外铅屏[8]组成，探测器是由碘化钠闪烁晶体-NaI(Tl)[1]和光电倍增管GDB[2]及外围的防磁材料[3]组成，241Am放射源[4]，置于固定内铅屏[5]内，固定内铅屏[5]朝向碘化钠闪烁晶体[1]的顶端留有放射源的校正准直孔[6]，与校正准直孔[6]垂直方向设有散射口[7]，步进电机[9]置于装有241Am放射源[4]的固定内铅屏[5]和可转动的外铅屏[8]的下面，并有控制信号传输电缆[11]电联接至单片微机系统[13]，光电倍增管GDB[2]有射线信号传输电缆[10]电联接至信号处理系统[12]。
本实用新型提出的灰份测定仪的专用探头是基于γ射线与煤炭样的作用产生的反散射γ能谱峰位能量与其灰份含量的线性关系来测定灰份的含量。当本实用新型设计的灰份测定仪的专用探头插入煤炭中，241Am的射线经由散射口射向探头外面的煤炭，又被其反散射产生反散射线作用于NaI(Tl)晶体后产生的光子，经光电倍增管GDB转化为电信号输入信号处理系统，给出相关的反散射数据，经单片微机处理，直接给出灰份值、241Am放射源[4]通过准直校正孔[6]射向NaI(Tl)闪烁晶体的一次射线所产生的电信号专用于谱校正，以保证谱的稳定。由步进电机[9]程控转动的外铅屏控制241Am源[4]分别用于校正和反散射测量，既方便准确又快速，现场给出煤炭的灰份含量，便于现场的工艺调控，提高了生产效率。
以下结合附图
进一步说明附图是本实用新型提供的灰份测定仪专用探头的示意图，如图所示在园柱形的高分子材料制做的探头外壳[14]内依次装有步进电机[9]、转动外铅屏[8]、固定内铅屏[5]、241Am放射源[4]、NaI(Tl)闪烁晶体[1]、光电倍增管GDB[2]、和防磁材料[3]，步进电机有控制信号传输电缆[11]电联接至单片微机系统[13]、光电倍增管[2]由射线信号传输电缆[10]电联接至信号处理系统[12]，固定内铅屏[5]上部有放射源的校正准直孔[6]，与其垂直方向有散射口[7]，转动外铅屏[8]有一缺口，由单片微机[13]程控的步进电机[9]操纵转动外铅屏[8]的转动位置使放射源241Am[4]，分别处于全屏蔽、校正和测量三个状态，即不允许射线射向任何方向、只允许射线通过放射源的校正准直孔[6]射向NaI(Tl)闪烁晶体[1]，和只允许射线通过散射口[7]，射向探头外围的煤炭，经煤炭产生反散射射线射向NaI(Tl)闪烁晶体[1]三种状态，由单片微机[13]处理采样信号，经信号处理系统[12]和单片微机[13]处理给出煤炭灰份含量。使用时，只要把专用探头插入煤炭中，几十秒后就能得到准确的分析结果。
本实用新型提出的灰份测定仪的专用探头由于采用了反散射灵敏的241Am放射源，效率高的Φ50×50的的NaI(Tl)闪烁晶体探测器，加之独特的固定和可控转动铅屏的程控操作，使用同一放射源进行校正和反散射测量，提高了测试的精度和准确度。使煤炭中灰份的测定既快速又准确，尤其适于现场测量。
权利要求1.灰份测定仪的专用探头，包括有放射源、散射校正装置、探测器等，其特征在于灰份测定仪专用探头的放射源是镉-241(241Am)放射源[4]，散射校正装置是固定内铅屏[5]和由步进电机[9]驱动的有开口的可转动的外铅屏[8]组成的可控散射校正装置，探测器是由碘化钠闪烁晶体-NaI(Tl)[1]和光电倍增管GDB[2]及外围的防磁材料[3]组成，241Am放射源[4]置于固定内铅屏[5]内，固定内铅屏[5]朝向NaI(Tl)闪烁晶体[1]的顶端留有放射源的校正准直孔[6]，与校正准直孔[6]垂直方向设有散射口[7]，步进电机[9]置于装有241Am放射源[4]的内外铅屏[5]、[8]的下面，并有控制信号传输电缆[11]电联接至单片微机系统[13]，光电倍增管GDB[2]有射线信号传输电缆[10]电联接至信号处理系统[12]。
专利摘要灰份测定仪的专用探头,用于现场直接测定煤炭中的灰份,包括有
文档编号G01N23/20GK2383071SQ99233748
公开日2000年6月14日 申请日期1999年7月21日 优先权日1999年7月21日
发明者王庆国, 王武玉, 张洪恩 申请人:河南豫联能源集团有限责任公司