[发明专利]在线煤质分析系统及方法

权利要求书

1.一种在线煤质分析系统，其特征在于，包括光学探头和煤质分析装置，所述光学探头用于将光照射在煤粉上，并采集煤粉的反射光；所述煤质分析装置用于根据光学探头采集的煤粉的反射光生成光谱，通过所述光谱进行在线煤质分析；

其中，所述光学探头包括光源机构、窗片和采光器，所述光源机构发出的光经过窗片照射在样品上，样品的反射光经过窗片后进入采光器采集，所述光源机构设置为相对于窗片倾斜，所述光源机构相对于窗片的倾斜位置设置为防止煤粉的反射光经过窗片后返回光源机构，所述采光器相对于窗片倾斜，所述采光器相对窗片的倾斜位置设置为使得样品的反射光经过窗片在采光器内光斑重合；所述采光器包括第一汇聚透镜、光筒和第二汇聚透镜，所述第一汇聚透镜用于将透过窗片的样品的反射光汇聚到光筒内，所述第二汇聚透镜用于将光筒内的光汇聚到向外传输的光传输设备; 所述光学探头还包括顶板、底板、围板和支撑架，所述顶板、底板和围板形成中空腔体，所述支撑架设置在所述中空腔体内，所述底板用于固定所述窗片，所述支撑架用于支撑所述光源机构和采光器;所述光学探头还包括采光器支撑座，所述采光器支撑座固定在所述支撑架上，所述采光器支撑座包括底座和转片，所述底座与支撑架固定连接，所述转片可转动连接在所述底座上，所述采光器与所述转片连接；光源机构或/和采光器还能够通过连接在光源机构或/和采光器与顶板或/和围板连接的伸缩杆进行角度调节；

所述光源机构的倾斜角度标定的步骤包括：

通过光学探头将光照射在标准物质上；

调整光源机构的倾斜角度，获得不同倾斜角度下的标准物质的光谱；

将上述光谱与标准物质的标准光谱对比，将吸光度特征峰峰形最相似的光谱对应的倾斜角度作为光源机构的最优倾斜角度；

所述采光器的倾斜角度标定的步骤包括：

通过光学探头将光照射在标准物质上；

调整采光器的倾斜角度，获得采光器在不同倾斜角度下的标准位置的光谱及其信噪比；

将最高信噪比对应的倾斜角度作为采光器的最优倾斜角度。

2.根据权利要求1所述的在线煤质分析系统，其特征在于，所述光源机构包括光源、反光杯和第一准直透镜，所述反光杯用于汇聚光源发出的光到第一准直透镜，所述第一准直透镜将汇聚光束转换为平行光束。

3.根据权利要求1所述的在线煤质分析系统，其特征在于，还包括探头支架，用于固定光学探头。

4.根据权利要求1所述的在线煤质分析系统，其特征在于，所述煤质分析装置包括光谱仪和煤质分析模块，所述煤质分析模块与所述光谱仪有线或者无线连接，所述光谱仪用于生成煤粉的光谱数据，所述光谱数据包括采样编号、波长或波数以及吸光度，所述煤质分析模块用于将光谱仪的光谱数据转换为光谱，通过所述光谱进行在线煤质分析。

5.根据权利要求4所述的在线煤质分析系统，其特征在于，所述光谱仪沿着光路方向依次包括狭缝、第一凹面镜、第二准直透镜、光栅、第二凹面镜和检测器，所述煤粉的反射光经过狭缝后通过第一凹面镜汇聚到第二准直透镜，经过第二准直透镜转换为平行光束后照射到光栅，所述光栅对所述平行光进行色散后通过第二凹面镜聚光到检测器，所述检测器用于检测煤粉在不同波长或波数时的吸光度。