多探测器型无源灰分仪的研究与设计
白云飞
陈鹏
葛铮
张广超
开封市测控技术有限公司,河南 开封 475000
摘要：针对单探测器型无源灰分仪在低天然放射性煤炭灰分测量时信号计数率不足,无法覆盖宽带宽输送机煤流全横断面,以及易受环境本底波动干扰等问题,研究设计了多探测器型无源灰分仪,以提升测量系统性能与适用范围.选用体积为 2 L的NaI(Tl)闪烁探测器作为核心探测组件;单套设备最多配置 4台主探测器与 1台环境本底探测器,主探测器通过横向线阵或纵向面阵灵活布置,环境探测器用于本底补偿,横向线阵可覆盖 1 800～2 200 mm带宽,纵向面阵可延长测量区域;采用 TEC 半导体温控技术保证探测器 24 h温度波动小于 0.5℃;通过高压电源动态调节技术提高无源灰分仪的稳定性,可将 1 460 keV特征能量峰稳定在多道能谱图中的 256 道左右.对蒙东低放射性煤样进行单/双探测器对比测试,对广旺矿区精煤煤样开展测量分辨力、精密度及长期稳定性评估.结果表明:与单探测器相比,双探测器型无源灰分仪可实现有效测量.对低放射性煤样的检测中,双探测器的计数率约为单探测器的 2倍,随机误差降低至 70%;精煤测量中,单位负荷计数率为 0.75 cps,灰分每增加 1%对应计数率增加 5.4 cps,测量精密度达0.19%,线性相关度R2 为 0.96;长期稳定性方面,24 h连续测量极差<0.18%,完全满足现场应用要求.多探测器型无源灰分仪通过提升计数率、拓展探测区域及优化环境补偿,可满足低放射性煤和高精度精煤测量需求,性能优势显著,具有校高的市场推广价值和应用前景.
关键词：无源灰分仪多探测器计数率测量分辨力测量精密度长期稳定性
分类号：TD948.9(选矿)
论文发表日期：2025-06-30
在线出版日期：2025-09-30（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 85-91 )
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