无源灰分仪
智能化系统和仪器需求旺盛并呈放大趋势：当前我国已经明确了碳达峰和碳中和时间表，煤炭利用的旺盛需求和碳排放的总量限制之间的矛盾势必会对煤炭企业的提质增效提出更高的要求。随着行业协会和业内各大煤炭集团出台智能化建设的标准和规范，智能化的概念已经深入人心，简单的自动化控制技术改造已经无法满足工人和生产经营管理者的需要。智能化系统和仪器在业内的应用获得了极高的接受度，成为煤炭企业生产提质增效的选择。
无源灰分仪的原理及结构
(1) 原理。无源在线测灰仪不使用放射源，通过检测煤中自身所含的放射性元素 ( 如钾、钍、铷等) 所发出的天然 γ 射线量，利用其与灰分的相关性，经数据筛选，结合称重量，对实时灰分进行拟合推断。
(2) 结构。无源在线测灰仪由 γ 射线探测器、
环境射线屏蔽体、能谱分析仪表、胶带电子秤等测量探测装置组成，如图 1 所示。
(3) 主要部件作用。γ 射线探测器包括闪烁晶体、光电倍增管等探测元件，其作用是将入射的 γ射线转换为可供测量的电信号后供能谱分析仪使用; 环境射线屏蔽体由多块防辐射合金板组成，其作用为可减少本底环境辐射对探测器的影响; 能谱分析仪对能谱信号进行分析、运算、显示并实现人机交互功能。
灰分仪的相关问题分析概述
测灰精度问题。近年来，各类测灰技术频出，如有源双 γ 射线、中子活化、X 射线及激光分析等，测灰精度均有待进一步改善。结合现场使用经验，天然射线灰分仪至少还应从以下 3 个方面改进: ① 增强分析速度和能力，充分适应煤厚不匀、粒度频繁变化的情形，保证测量精度。② 当被测量混合煤与静态标定煤样差异过大时，要能及时预警或改进算法自动补偿修正。③ 增强适应性以满足各种现场条件对测量时不同需要。比如针对同一批煤，分多次测量的情况下应能自动辨识及进行加权等数据处理。
在线测灰仪投入使用前，采用在线测灰仪检测 对矿井原煤逐一进行天然放射性实验室评估，测得矿区煤炭天然放射性在 120 cps ～ 350 cps。且随着灰分增加，cps 数值增大，说明矿区煤炭的天然放射性可被无源在线测灰仪测量。在线测灰仪安装时，应测量灰分仪所安装区域本底环境的 γ 辐射量，为后期剔除环境辐射的影响进行准备。