[发明专利]煤质检测方法及其应用的煤质激光检测分析仪器

摘要

本发明公开了一种煤质检测方法及其应用的煤质激光检测分析仪器，煤质激光检测分析仪器包括：三维运动样品平台，所述三维运动样品平台用于移动待测的煤饼，并将煤饼送入检测区域；激光装置，所述激光装置设置在检测区域的上方，并且所述激光装置包括用于发出激光的脉冲激光器和将激光聚焦在检测区域上的煤饼表面的自动聚焦器件；光谱分析装置，所述光谱分析装置包括光谱仪和光谱采集组件，光谱采集组件与光谱仪相连，以便光谱采集组件采集煤饼表面激发的等离子体所辐射出的带有相应的煤饼信息的光，并将其传递给光谱仪；计算机，所述光谱仪与所述计算机相连，以便光谱仪将生成的光谱响应信号传递给计算机。通过该方法可以得到高精度的煤质在线分析结果。

主权项

1.一种煤质检测方法，其特征在于，它应用一煤质激光检测分析仪器，煤质激光检测分析仪器包括：三维运动样品平台，所述三维运动样品平台用于移动待测的煤饼，并将煤饼送入检测区域；激光装置，所述激光装置设置在检测区域的上方，并且所述激光装置包括用于发出激光的脉冲激光器和将激光聚焦在检测区域上的煤饼表面的自动聚焦器件；光谱分析装置，所述光谱分析装置包括光谱仪和光谱采集组件，光谱采集组件与光谱仪相连，以便光谱采集组件采集煤饼表面激发的等离子体所辐射出的带有相应的煤饼信息的光，并将其传递给光谱仪；所述光谱采集组件包括准直镜和光纤，光纤的一端与准直镜相连，光纤的另一端与光谱仪相连；计算机，所述光谱仪与所述计算机相连，以便光谱仪将生成的光谱响应信号传递给计算机；还包括延时信号产生器，脉冲激光器的控制输入端与所述计算机相连，所述延时信号产生器的信号输入端与计算机相连，所述延时信号产生器的信号输出端与所述光谱仪相连；所述自动聚焦器件包括第一反射镜、第二反射镜和聚焦透镜，脉冲激光器发出的激光正对所述第一反射镜，第一反射镜反射出的激光正对所述第二反射镜，所述第二反射镜反射出来的激光垂直入射聚焦透镜，聚焦透镜折射后的激光聚焦在检测区域上的煤饼表面；方法的步骤中含有：(a)通过煤质自动采样装置对煤质进行采样；(b)采样的煤质中的一部分在煤粉制粉和压饼装置中进行处理形成煤粉，并对煤粉进行压饼处理形成煤饼；采样的煤质中的另一部分被送往化验室分析煤粉的工业指标和元素含量；(c)将煤粉制粉和压饼装置中形成的煤饼送入三维运动样品平台，并通过三维运动样品平台将煤饼送至检测区域；(d)调整角度使得脉冲激光器出光口正对第一反射镜，第一反射镜反射出来的激光正对第二反射镜中心，第二反射镜反射出来的激光垂直入射聚焦透镜，脉冲激光器产生激光，经过聚焦透镜之后，在样品室内的煤饼上表面聚焦成一个高能激光点并激发出等离子体，准直镜正对等离子体，通过光纤与光谱仪连接，并把收集到的等离子体发射出来带有样品信息的光通过光纤发送到光谱仪，光谱仪经过延时信号产生器的控制，在一定延时之后，在辐射最弱、有效光谱最强的时候成像，成像后将光谱发送到光谱仪，然后分析后输出的光谱响应信号采集至计算机中；在此过程中，通过移动三维运动样品平台，变换激光在煤饼上打点的点位；(e)在计算机中，根据多个光谱响应信号进行建模分析，并将光谱响应信号和步骤(b)中化验室得到的工业指标和元素含量进行数学比对分析，建立模型；重复进行步骤(a)到步骤(d)，将每次得到的光谱响应信号作为模型的输入，通过模型分析出煤样的工业指标和元素含量；在所述的步骤(c)中，通过一煤饼探测器件对三维运动样品平台上的煤饼是否正确放置进行探测：当煤饼放置正确时，所述三维运动样品平台把煤饼送入检测区域；当煤饼放置不正确时，则等待煤饼放置正确；在所述的步骤(d)中，移动三维运动样品平台使三维运动样品平台上煤饼按Z字形进行步进移动，每次当运动停止时，脉冲激光器发出激光，并将激光通过激光自动聚焦器件聚焦在检测区域上的煤饼表面。