矿物质内部普遍存在微量的天然放射性元素，而煤炭中的放射性元素主要存在于灰分中，固定碳及挥发分中般不含有放射性元素。煤炭发射的特征γ粒子通量与煤炭中灰分含量有着特定的数学关系。通过高效率、高灵敏的γ粒子探测器检测特征γ粒子的特征通量，得出总灰分量，结合负荷大小计算出煤灰分。

国内外的科学研究表明，射线在自然界中普遍存在，岩石和土壤中都有定量的自然放射性元素（如钾、铀和钍等），燃煤也不例外，并且燃煤中的矿物质（灰分）比有机质含有更多的自然放射性元素。这些自然放射性元素可以看做是些小的放射源，当它们发射的自然γ射线与周围物质（如煤中的矿物质和有机质）相互作用时，自然γ射线的能量就会向低能方向聚集，从而形成“低能峰”。这些“低能峰”的形状和计数，与煤的灰分有关。通过这客观规律，就可以对燃煤灰分进行快速检测。

济宁华瑞自动化技术有限公司生产的在线无源灰分仪 Y射线灰分仪 天然射线无源灰分仪具有以下特点：

Ø 无辐射，仪器本身不产生任何高能射线，无放射性安全隐患，安全可靠；

Ø 实时、在线检测，快可以给出6S的灰分值；

Ø 全断面检测，采样代表性强，结果稳定、可靠，置信度高；

Ø 可给出1分钟、10分钟、1小时、每班次的灰分报表；

Ø 可静态或动态标定，标定过程简单，取样容易，工作量小；

Ø 预留水分仪接口，可接Moisture100型微波水分仪，测量煤流水分；

Ø 依据实时水分、灰分、负荷可校准发热量；

Ø 煤种适应性强，可依据不同煤种的特征射线谱线选用特定的数学物理模型，从而使仪器对煤种变化的适应能力更强；

Ø 可根据现场需要定做各种通信接口；

Ø 安装简单，维护工作量小；

Ø 仪器坚固、耐用，寿命长，可连续无故障运行10年以上。