[发明专利]基于入厂的煤质在线分析系统及方法

权利要求书

1.一种基于入厂的煤质在线分析系统，其特征在于，包括取样器、传送装置和煤质分析组件，所述取样器用于从煤车上抽取煤样；所述传送装置用于传送煤样到煤质分析组件；所述煤质分析组件设置成向煤样发射光，采集煤样的反射光的煤样光谱数据，通过所述煤样光谱数据进行煤质分析以及通过煤质分析结果判断煤样是否合格，所述煤样光谱数据包括煤样编号、波长或波数及其对应的吸光度；

其中，所述煤质分析组件包括光组件和分析组件，所述光组件包括外壳、光源组件、透光片和反射光回收组件，所述透光片设置在所述外壳的底面，所述光源组件和所述反射光回收组件设置在外壳内，所述分析组件包括光谱仪和上位机，所述反射光回收组件与光谱仪之间通过光纤连接，所述光谱仪和所述上位机之间通过有线或者无线连接，所述光源组件发出的光经过透光片照射在煤样上，煤样的反射光经过透光片后进入反射光回收组件，所述光源组件和反射光回收组件均相对于传送装置上放置煤样的平面倾斜，所述光源组件相对于所述平面的倾斜角度设置为防止煤样的反射光进入光源组件，所述反射光回收组件相对于所述平面的倾斜角度设置为使得煤样的反射光经过透光片在反射光回收组件内形成的多个光斑在反射光回收组件向外传输反射光之前重合；所述光谱仪采集所述反射光回收组件发射的煤样的光斑，生成所述煤样的光斑对应的煤样光谱数据，所述上位机根据所述煤样光谱数据进行煤质分析，结合煤质分析结果和煤质合格标准判断煤样是否合格；

其中，所述反射光回收组件包括入射透镜、传光体和出射透镜，所述入射透镜和出射透镜分别设置在传光体的入光口和出光口，所述入射透镜将透过透光片的煤样的反射光汇聚到所述出射透镜，所述出射透镜将入射透镜的汇聚光束向外传输到光纤；

其中，所述光源组件的倾斜角度的标定步骤包括：

通过光组件将光照射在标准物质上；

调整光源组件的倾斜角度，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组件的最优倾斜角度；

其中，所述反射光回收组件的倾斜角度的标定步骤包括：

通过光组件将光照射在标准物质上；

调整反射光回收组件的倾斜角度，获得反射光回收组件在不同倾斜角度下的标准物质的光谱及其信噪比；

将最高信噪比对应的倾斜角度作为反射光回收组件的最优倾斜角度。

2.根据权利要求1所述的基于入厂的煤质在线分析系统，其特征在于，还包括破碎装置，所述破碎装置用于将取样器抽取的煤样破碎到设定粒径，并投放到传送装置上。

3.根据权利要求1所述的基于入厂的煤质在线分析系统，其特征在于，还包括取样支架，所述取样支架用于安装所述取样器，使得取样器能够在三维方向的任一个方向上移动。

4.根据权利要求3所述的基于入厂的煤质在线分析系统，其特征在于，所述取样支架包括支撑框架、第一滑块、第二滑块、第三滑块、伸缩杆和连接块，所述取样器包括外筒、中间筒和内筒，所述支撑框架沿x方向设置有两条滑轨，所述第一滑块沿两条水平滑轨在x方向滑动，所述外筒固定在所述第二滑块上，所述伸缩杆的一端通过第三滑块固定在第二滑块上，所述伸缩杆的另一端通过所述连接块连接中间筒，所述第二滑块和第三滑块带动取样器在Y方向滑动，所述伸缩杆带动中间筒相对于外筒在z方向运动，所述内筒相对于中间筒旋转，所述x方向为煤车的车厢长度方向，所述Y方向为煤车的车厢宽度方向，所述z方向为煤车的车厢深度方向。

5.根据权利要求1所述的基于入厂的煤质在线分析系统，其特征在于，所述光源组件包括光源、反光杯和光源准直透镜，光源发出的光通过反光杯汇聚到光源准直透镜后转变为平行光束相对于煤样倾斜射出。

6.根据权利要求1所述的基于入厂的煤质在线分析系统，其特征在于，所述煤质分析组件还包括光组件支撑架，用于将光组件固定在传送装置上方，使得光组件的透光片与传送装置上放置煤样的平面平行。

7.根据权利要求6所述的基于入厂的煤质在线分析系统，其特征在于，所述传送装置包括传送带，所述光组件的透光片与传送带平行。