燃煤作为一种便利的能源原料,在我国工业上众多领域的动力供给中占有非常重要的位置,煤的灰分是原煤在充分燃烧后所残留的物质,可以被重新处理和利用。而且这种物质中会存在放射性元素,这类天然的元素可产生γ射线,也是测量煤质灰分的重要指标。在煤质检测方面,用马弗炉燃烧煤质去测原煤的方式程序繁琐,还会消耗掉大量的人力物力,检验得出的结果时间也较长,不再适合能源部门对原煤品质的快速判断需求。目前检测方法多为有源检测,即通过使用射线穿透法检测灰分,但需要用到放射源,会对人身体产生一些危害。针对此问题,本文拟采取无源检测方法将天然煤质中的γ射线发出的波长范围为300～650nm的弱光信号捕捉,然后对信号进行多道处理以实现对光子的多道计数功能,通过分析各道址单位时间内的光子数目计算出待测煤样的灰分数值,具有无需放射源、便捷等优点。本系统主要由PMT探测器模块、多道处理模块、阈值甄别模块以及脉冲计数模块四个模块组成。根据煤质探测技术的实现原理,本文首先对前端采光探测器的性能选取进行详细分析,再将PMT阳极所输出的负极性脉冲信号转化为电压,以达到根据不同电压进行多道计数的目的。其次,本文选取ARM Cortex-M7为内核的STM32H750芯片为主控MCU,并采用8路MAX913比较器硬件电路完成信号的多道功能,同时将信号处理为适合芯片的TIMER定时器计数的形态传送至对应引脚进行多道分析。在芯片的选型和计数方式上,本文采用意法半导体单片机STM32H750的通用TIMER定时器的不同触发方式计数,实现了对光电倍增管输出的模拟脉冲信号进行多道处理。此外,本文针对一次数据拟合结果需要分段拟合、不准确等问题,重新确定了上位机对计数率及灰分值的数据关系拟合标定方案。系统通过实际测试,系统的各个性能指标均符合设计方案要求,从而实现了一种功能丰富、操作简易的无源煤质分析检测系统。