灰分仪工作原理
放射性核素在自然界中是普遍存在的，比如岩石和土壤中都有一定量的天然放射性元素（如铀、钍和钾等），煤炭也不例外，并且燃煤中的矿物质（灰分）比有机质（挥发分）含有更多的放射性元素。这些放射性元素可以认为是一些微小的放射源，当它们发射的天然γ射线与周围物质（如煤中的矿物质和有机质）相互作用时，天然γ射线的能量就向低能方向聚集，从而形成“低能峰”，这种“低能峰”的谱线形状和峰面积与煤的成分构成有关。
利用这一信息，采用高灵敏度的γ射线探测器，探测特征γ射线的粒子通量，即可对煤炭灰分进行快速监测。如将天然放射性信息与胶带输送机单位长度上的料厚或料厚测量信号相结合，可使在线灰分监测的置信度进一步提高。
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。
灰分仪的应用背景
在一些大型煤炭生产、运输企业中，由于其煤炭运输量很大，为了提高输煤皮带强度，增加寿命和安全性，往往采用内嵌钢丝皮带。普遍使用的在线煤灰分仪应用在钢丝皮带上，其测量结果会受钢丝影响，将产生很大的误差。本厂品利用特殊的设计解决了这个难点，可以应用在钢丝皮带运输煤炭的系统上，测量灰分不受皮带中钢丝的影响。
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。