专利名称:一种自然γ射线防爆灰分传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及煤中灰分检测领域，特别是在煤矿井下皮带输送机上的一种自然γ射线防爆灰分传感器，包括传感器支架和γ射线传感器，所述的传感器支架包括前端向板、后端向板、角钢一和角钢二，所述的前端向板、后端向板之间通过角钢一和角钢二进行固定连接，所述的前端向板、后端向板、角钢一和角钢二为围成一方形结构槽，所述的γ射线传感器放置在该方形结构槽内，所述的γ射线传感器与方形结构槽之间布置有屏蔽板，本实用新型为组合式结构，简单合理，符合自然γ射线检测煤中灰分原理，便于运输、安装，满足煤矿井下防爆要求，适应煤矿井下皮带输送机工况。
【专利说明】一种自然Y射线防爆灰分传感器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤中灰分检测领域，特别是在煤矿井下皮带输送机上的一种自然Y射线防爆灰分传感器。
【背景技术】
[0002]根据煤炭市场多样化的需求，要求煤炭企业生产出不同品种、不同质量的煤炭产品，煤炭品种和质量的关键指标是灰分，检测煤中灰分有多种方法。其中一种方法为非γ射线双能法无源检测或者称为自然γ射线法。其原理是:煤炭中的灰分含有一些自然的放射性同位素，为铀系、钍系元素和Κ40等，固定碳和挥发分中不含放射性同位素。这些放射性同位素会发出微量的射线，而且射线的多少与灰分存在相对稳定的关联，因此通过检测煤炭发出的射线的多少就可以确定煤炭中灰分含量。目前采用自然γ射线法在线检测煤中灰分，市场上已经有相应的产品在使用。这些产品使用的环境是在地面普通环境中，没有煤粉、甲烷爆炸性危险，皮带输送机上的在线灰分检测工况较好，运输、安装较方便，对灰分传感器结构要求不高。传感器外壳为长方体结构，屏蔽板安装在传感器壳内部，整体重量大。为使γ射线尽量多的进入传感器，γ射线入射窗为非金属材料，灰分传感器不具有防爆性能。煤矿井下环境，皮带输送机煤中灰分在线监测通常安装空间有限，皮带输送机工况不稳定，要求灰分检测设备搬运、安装方便；要求具有很好的抗震性；要求灰分检测设备具有防爆性能。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种自然γ射线防爆灰分传感器，用于煤矿井下皮带输送机煤中灰分在线检测，适应井下环境，方便搬运、安装，适应皮带输送机工况。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:
[0005]一种自然γ射线防爆灰分传感器，包括传感器支架和防爆Y射线探测器，所述的传感器支架包括前端向板、后端向板、角钢一和角钢二，所述的前端向板、后端向板之间通过角钢一和角钢二进行固定连接，所述的前端向板、后端向板、角钢一和角钢二为围成一方形结构槽，所述的防爆γ射线探测器放置在该方形结构槽内，所述的防爆γ射线探测器与方形结构槽之间布置有屏蔽板。
[0006]基于以上所述，所述的防爆γ射线探测器包括端盖一、端盖二、筒状壳体、闪烁体光电倍增管组件、法兰一和法兰二，所述的端盖一、端盖二、分别设置在筒状壳体的两端，所述的端盖一与法兰一通过内六角螺钉连接，所述的端盖二与法兰二通过内六角螺钉连接，所述的筒状壳体上设置有出线嘴，所述的传感器固定设置在筒状壳体内。
[0007]基于以上所述，所述的闪烁体光电倍增管组件一端通过一橡胶圈固定在筒状壳体内，另一端通过橡胶减震螺栓固定在一定位板上，该定位板垂直固定设置在筒状壳体内。
[0008]基于以上所述，所述的屏蔽板由端向屏蔽板、侧向屏蔽板、底向屏蔽板组成，所述的端向屏蔽板布置在前端向板与防爆γ射线探测器之间，所述的侧向屏蔽板布置在角钢一侧面与防爆γ射线探测器之间以及角钢二侧面与防爆γ射线探测器之间，所述的底向屏蔽板布置在角钢一底面与防爆γ射线探测器之间以及角钢二底面与防爆γ射线探测器之间；
[0009]所述的角钢一和角钢二之间靠近后端向板的部位横向架设有一屏蔽板固定板。
[0010]基于以上所述，所述的防爆γ射线探测器两端分别设置有传感器固定板一和传感器固定板二，所述的防爆γ射线探测器分别通过传感器固定板一和传感器固定板二固定在侧向屏蔽板一、后端向板上。
[0011]基于以上所述，所述的侧向屏蔽板由侧向屏蔽板一和侧向屏蔽板二组成，所述的侧向屏蔽板一的宽度小于侧向屏蔽板二的宽度，所述的侧向屏蔽板的水平方向长度大于防爆γ射线探测器的灵敏区长度；所述的底向屏蔽板由底向屏蔽板一和底向屏蔽板二组成，所述的底向屏蔽板一的宽度小于底向屏蔽板二的宽度，所述的侧向屏蔽板一与底向屏蔽板一宽度对应，侧向屏蔽板二与底向屏蔽板二的宽度对应。
[0012]基于以上所述，所述的前端向板、后端向板之间架设有保护条一和保护条二，所述的保护条一和保护条二分别布置在角钢一和角钢二的正上方。
[0013]基于以上所述，所述的前端向板、后端向板外侧面均设置有连接板。
[0014]本实用新型为组合式结构，简单合理，符合自然γ射线检测煤中灰分原理，便于运输、安装，满足煤矿井下防爆要求，适应煤矿井下皮带输送机工况。
【附图说明】
[0015]图1为传感器支架的结构示意图。
[0016]图2为传感器的结构示意图。
[0017]图3为传感器的总装结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步的描述。
[0019]如图1、2、3所示，一种自然γ射线防爆灰分传感器，包括传感器支架I和防爆Y射线探测器2，所述的传感器支架I包括前端向板11、后端向板12、角钢一 13和角钢二 14，所述的前端向板11、后端向板12之间通过角钢一 13和角钢二 14进行固定连接，所述的前端向板11、后端向板12、角钢一 13和角钢二 14为围成一方形结构槽15，由于角钢有两个侧边，因此，与前后端向板之间能够形成一个方形结构槽15。前端向板11、后端向板12、角钢一13和角钢二 14之间采用焊接的方式进行固定，角钢与两端的端端向板之间是直角形的线焊接固定，因此，传感器支架I更加牢固。
[0020]所述的防爆γ射线探测器2放置在该方形结构槽15内，下端依靠角钢的一侧边进行支撑，两侧依靠角钢的另一侧边进行支撑。所述的防爆γ射线探测器2与方形结构槽15之间布置有屏蔽板3。
[0021]基于以上所述，所述的防爆γ射线探测器2包括端盖一 21、端盖二 22、筒状壳体23、闪烁体光电倍增管组件24、法兰一 25和法兰二 26，所述的端盖一 21、端盖二 22、分别设置在筒状壳体23的两端，所述的端盖一 21与法兰一 25通过内六角螺栓连接，所述的端盖二 22与法兰二 26也通过内六角螺栓连接，所述的筒状壳体23上设置有出线嘴4，所述的闪烁体光电倍增管组件24固定设置在筒状壳体23内。所述的筒状壳体23与端盖一 21和端盖二 22均为防爆结合面。为了减小筒状壳体23对有效自然γ射线的衰减，筒状壳体23采用煤矿井下防爆电气产品标准允许的最小厚度即3_。
[0022]基于以上所述，所述的闪烁体光电倍增管组件24 —端通过一橡胶圈9固定在筒状壳体23内，另一端通过橡胶减震螺栓固定在一定位板10上，该定位板10垂直固定设置在筒状壳体23内。
[0023]基于以上所述，所述的屏蔽板3由端向屏蔽板31、侧向屏蔽板32、底向屏蔽板33组成，所述的端向屏蔽板31布置在前端向板11与防爆γ射线探测器2之间，所述的侧向屏蔽板32布置在角钢一 13侧面与防爆γ射线探测器2之间以及角钢二 14侧面与防爆γ射线探测器2之间，所述的底向屏蔽板33布置在角钢一 13底面与防爆γ射线探测器2之间以及角钢二 14底面与防爆γ射线探测器2之间；
[0024]所述的角钢一 13和角钢二 14之间靠近后端向板12的部位横向架设有一屏蔽板固定板8，该屏蔽板固定板8能够一下子固定两个侧向屏蔽板和一块底向屏蔽板，且通过螺钉进行固定。
[0025]基于以上所述，所述的防爆Y射线探测器2两端分别设置有传感器固定板一 251和传感器固定板二 261，所述的防爆γ射线探测器2分别通过传感器固定板一 251和传感器固定板二 261固定在侧向屏蔽板一 321、后端向板12上，需要通过橡胶减震螺栓进行固定，先在侧向屏蔽板一 321上打两个孔，然后通过两个橡胶减震螺栓进行固定。与后端向板12之间也是采用两个橡胶减震螺栓进行固定，从而实现防震，减震的效果，以适应井下皮带输送机况。
[0026]基于以上所述，所述的侧向屏蔽板32由侧向屏蔽板一 321和侧向屏蔽板二 322组成，所述的侧向屏蔽板一 321的宽度小于侧向屏蔽板二 322的宽度；所述的底向屏蔽板33由底向屏蔽板一 331和底向屏蔽板二 332组成，所述的底向屏蔽板一 331的宽度小于底向屏蔽板二 332的宽度，所述的侧向屏蔽板一 321与底向屏蔽板一 331的较小宽度的设置，主要是为了给传感器的法兰让出一定的空间，使得结构更为合理。所述的侧向屏蔽板一321与底向屏蔽板一 331宽度对应，侧向屏蔽板二 322与底向屏蔽板二 332的宽度对应。每块屏蔽块的重量主要是为了考虑便于搬运、组装设计在5-10公斤，为宜，其厚度设计在70-100_之间为宜。端向屏蔽块及侧向屏蔽块用于屏蔽来自水平方向的无效射线，底向屏蔽块用来屏蔽传感器下方的无效射线，也就是通过角钢一 13和角钢二 14之间的无效射线。
[0027]所述的底向屏蔽块布置在两侧向屏蔽块之间，屏蔽块的块数根据传感器的灵敏区的长度进行设置，一般将整个水平方向的长度布置的略大于探测器灵敏区的长度。
[0028]基于以上所述，所述的前端向板11、后端向板12之间架设有保护条一 5和保护条二6，所述的保护条一 5和保护条二 6分别布置在角钢一 13和角钢二 14的正上方，保护条可以通过内六角螺钉固定在前后端向板上，保护条一 5和保护条二 6的上表面高出探测器两端端向板大概5-10_，保护条的作用主要是对防爆γ射线探测器露出传感器支架I的部分能够得到保护，两根保护条的保护作用能够从上方和斜上方对防爆γ射线探测器进行充分的保护。
[0029]基于以上所述，所述的前端向板11、后端向板12外侧面均设置有连接板7。
[0030]安装步骤:1.支撑架就位。2.放入端向屏蔽块。3按照顺序先放入侧向屏蔽块321再放入全部侧屏蔽块322。4.在侧向屏蔽块321之间先放入底向屏蔽板二 332，再放入全部底向屏蔽板一 331。5.在侧向屏蔽块321上和另一侧端板上安装橡胶减震螺栓。6.将固定板用螺钉安装在探测器两端的端盖上。7.将固定板安装在橡胶减震螺栓上。8.将保护条安装在端板上。
【权利要求】
1.一种自然γ射线防爆灰分传感器，其特征在于:包括传感器支架(I)和防爆γ射线探测器(2)，所述的传感器支架⑴包括前端向板(11)、后端向板(12)、角钢一(13)和角钢二(14)，所述的前端向板(11)、后端向板(12)之间通过角钢一(13)和角钢二(14)进行固定连接，所述的前端向板(11)、后端向板(12)、角钢一(13)和角钢二(14)围成一方形结构槽(15)，所述的防爆γ射线探测器(2)放置在该方形结构槽(15)内，所述的防爆γ射线探测器(2)与方形结构槽(15)之间布置有屏蔽板(3)。2.根据权利要求1所述的一种自然γ射线防爆灰分传感器，其特征在于:所述的防爆Y射线探测器(2)包括端盖一(21)、端盖二(22)、筒状壳体(23)、闪烁体光电倍增管组件(24)、法兰一(25)和法兰二(26)，所述的端盖一(21)、端盖二(22)、分别设置在筒状壳体(23)的两端，所述的端盖一(21)、端盖二(22)与筒状壳体(23)的两端之间为防爆结合面，所述的端盖一(21)与法兰一(25)通过内六角螺钉连接，所述的端盖二(22)与法兰二(26)通过内六角螺钉连接，所述的筒状壳体(23)上设置有出线嘴(4)，所述的闪烁体光电倍增管组件(24)固定设置在筒状壳体(23)内。3.根据权利要求2所述的一种自然γ射线防爆灰分传感器，其特征在于:所述的闪烁体光电倍增管组件(24) —端通过一橡胶圈(9)固定在筒状壳体(23)内，另一端通过橡胶减震螺栓固定在一定位板(10)上，该定位板(10)垂直固定设置在筒状壳体(23)内。4.根据权利要求1所述的一种自然γ射线防爆灰分传感器，其特征在于:所述的屏蔽板⑶由端向屏蔽板(31)、侧向屏蔽板(32)、底向屏蔽板(33)组成，所述的端向屏蔽板(31)布置在前端向板(11)与防爆γ射线探测器(2)之间，所述的侧向屏蔽板(32)布置在角钢一(13)侧面与防爆γ射线探测器(2)之间以及角钢二(14)侧面与防爆γ射线探测器⑵之间，所述的底向屏蔽板(33)布置在角钢一(13)底面与防爆γ射线探测器(2)之间以及角钢二(14)底面与防爆γ射线探测器(2)之间； 所述的角钢一(13)和角钢二(14)之间靠近后端向板(12)的部位横向架设有一屏蔽板固定板⑶。5.根据权利要求4所述的一种自然γ射线防爆灰分传感器，其特征在于:所述的防爆Y射线探测器(2)两端分别设置有传感器固定板一(251)和传感器固定板二(261)，所述的防爆γ射线探测器(2)分别通过传感器固定板一(251)和传感器固定板二(261)固定在侧向屏蔽板一(321)、后端向板(12)上。6.根据权利要求5所述的一种自然γ射线防爆灰分传感器，其特征在于:所述的传感器固定板一(251)与侧向屏蔽板一(321)之间通过两个橡胶减震螺栓固定，所述的传感器固定板二(261)与后端向板(12)之间也通过两个橡胶减震螺栓固定。7.根据权利要求4所述的一种自然γ射线防爆灰分传感器，其特征在于:所述的侧向屏蔽板(32)由侧向屏蔽板一(321)和侧向屏蔽板二(322)组成，所述的侧向屏蔽板一(321)的宽度小于侧向屏蔽板二(322)的宽度，所述的侧向屏蔽板(32)的水平方向长度大于防爆γ射线探测器(2)的灵敏区长度；所述的底向屏蔽板(33)由底向屏蔽板一(331)和底向屏蔽板二(332)组成，所述的底向屏蔽板一(331)的宽度小于底向屏蔽板二(332)的宽度，所述的侧向屏蔽板一(321)与底向屏蔽板一(331)宽度对应，侧向屏蔽板二(322)与底向屏蔽板二(332)的宽度对应。8.根据权利要求1所述的一种自然γ射线防爆灰分传感器，其特征在于:所述的前端向板(11)、后端向板(12)之间架设有保护条一(5)和保护条二(6)，所述的保护条一(5)和保护条二(6)分别布置在角钢一(13)和角钢二(14)的正上方。9.根据权利要求1所述的一种自然γ射线防爆灰分传感器，其特征在于:所述的前端向板(11)、后端向板(12)外侧面均设置有连接板(7)。
【文档编号】G01N23-00GK204269568SQ201420479267
【发明者】葛学海, 白云飞, 陈鹏, 张立功 [申请人]开封市测控技术有限公司