Способ контроля состава бинарных смесей
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ к лвтовскомю сви атильствь
Союз Советскик
Социалистических
Республик
<1>864077 (61) Дополнительное к авт. свид-ву.— (22) Заявлено 200280 (21) 2900545/19-25 с присоединением заявим М (5!)М. Кд З
G N 23/02
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 15.0981. Бюллетень М 34
Дата опубликования описания 150981, (53) УДК 539.1. 08 (088. 8) (72) Авторы изобретения
К.С.Клемпнер и A.Ã.Âàñèëüåâ (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТАВА БИНАРНЫХ
СМЕСЕЯ
Изобретение относится к контролю вещественного состава бинарных и квазибинарных смесей, например зольности угля.
Известны устройства контроля состава бинарных и квазибинарных смесей, основанные на измерении плотности потока излучения рассеянного в материале Г1 .
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля состава бинарных. смесей, например
15 зольности угля, заключающемся в измерении плотности потока излучения, рассеянного в направлении вперед контролируемой смесью, протяженным детектором, подвешеннам над слоем
2О контролируемой смеси перпендикуляр-. но ее поверхности, при выбранном расстоянии источник-детектор измеряют зависимость чувствительности к насыпной плотности от высоты под25 вески детектора над нижней границей слоя контролируемой смеси и выбирают высоту подвески детектора, ccîòветствующей нулевой чувствительности к насыпной плотности. ЧувствительЩ кость к насыпной плотности есть
Недостаток известных способов сильная зависимость результата измерения от толщины слоя контролируемого материала и его насыпной плотности.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ контроля состава бинарных смесей, например зольности угля, заключающийся в измерении плотности потока излучения, рассеянного в контролируемой смеси в направлении вперед, протяженным детектором, подвешенным над слоем контролируемой смеси перпендикулярно ее поверхности, причем расстояние источник-детектор выбрано соответствующим плато на зависимости плотности потока рассеянного излучения от толщины слоя контролируемой смеси (2) .
Однако конечная чувствительность к насыпной плотности контролируемого материала, которая может изменяться, например, из-за неодинакового заполнения кюветы, снижает точность измерения известного способа.
Цель изобретения — повышение точности контроля за счет устранения влияния изменения насыпной плотности материала на результаты контроля.
864077.относительное приращение сигнала дстектора, отнесенное к приращению насыпной плотности.
На фиг. 1 показана схема установки для реализации предлагаемого способа, на фиг. 2 — зависимость относительной чувствительности к насыпной плотности от высоты подвески детектора над нижней границей слоя контролируемой смеси.
Источник 1 гамма-излучения (америций — 241) располагает с одной стороны круглой кюветы 2, заполняемой контролируемьж углем и имеющей отверстие (паз для погружения детектора излучения). Толщина кюветы соответствует плато на кривой зависимости плотности потока излучения от толщины слоя материала. Источник расположен на оси протяженного детек тора 3, например газораэрядного счетчика.
Детектор подвешивают перпендикулярно к поверхности слоя. Он может быть погружен до нижней границы контролируемого слоя. Между источником 1 и детектором 3 расположен экран 4, практически полностью поглощающий излучение в углу прямой видимости.
На детектор попадают кванты, рассеянные в объеме материала, преимущественно, в направлении вперед. Пробой угля со средней зольностью заполняют кювету и измеряют значение скоростей счета рассеянного излучения (n ) при различной высоте подвески детектора над нижней границей слоя контролируемой смеси. Затем пробу угля принудительно уплотняют, добав— ляют массу 1 кг и вновь измеряют скорости счета рассеянного излучения (п0) при тех же значениях высоты подвески детектора. По полученным значениям и„ и n определяют чувствительность к насыпной плотности по соотношению
SP
100 Ъ см
Ьрн 2 где аРн — фаэность насыпных плотностей угля после и до уплотнения пробы.
При малых высотах подвески.детектора (см.фиг.2) чувствительность к насыпной плотности ноложительна, затем она обращается в нуль и становится отрицательной при больших высотах подвески. Выбирают высоту подвески детектора, соответствующей
h „ (фиг.2). Измерение зольности угля производят при высоте подвески детектора h = hon В этой точке результат измерения зольности угля полностью не зависит от насыпной плотности. Это объясняется следующим образом. При определенном значении среднего пути прохождения гаммаквантов в слое материала чувствительность к насыпной плотности зависит от изменения числа центров рас5
1О
2О
ЗО
33
50 сеяния (электронов) в материале и от изменения числа гамма-квантов, выбывающих иэ регистрируемого детектором потока рассеянного излучения.
Относительное увеличение числа центров рассеяния при увеличении на- сыпной плотности материала вызывает положительное приращение регистрируемого детектора потока излучения и не зависит от пути прохождения гамма-квантов в слое материала. Относительное изменение числа гаммаквантов, выбывающих иэ регистрируемого детектором потока рассеянного излучения, при увеличении насыпной плотности материала вызывает снижение (отрицательное приращение) регистрируемого детектором потока излучения и зависит от среднего пути прохождения гамма-квантов в слое материала. Поэтому при малых значениях среднего пути прохождения гамма квантов в слое материала чувствительность к насыпной плотности положительна, затем при некоторых значениях среднего пути она обращается в нуль, и при больших э.начениях пути прохождения гамма-квантов в материале чувствительность к насыпной плотности становится отрицательной.
При изменении высоты подвески детектора изменяются средние пути прохождения гамма-квантов в материале и при низких подвесках детектора они малы и увеличиваются при псцнятии детектора. Увеличение среднего пути прохождения гамма-квантов вызывает снижение плотности потока излучения.
При определенной высоте подвески детектора убывание потока, вызванное увеличением пути прохождения гаммаквантов, равняется увеличению потока излучения, вызванному ростом числа центров рассеяния. При этой высоте изменение насыпной плотности не приводит к изменению величины регистрируемого сигнала, но при этой же высоте подвески детектора сохраняется чувствительность к зольности, вызванная увеличением эффективного порядкового номера смеси при росте зольности. о
Экспериментальные данные показывают, что общая погрешность измерения зольности при оптимальной высоте подвески снижается 1,31,4 раза.
Формула изобретения
Способ контроля состава бинарных смесей, например зольность угля, заключающийся в измерении плотности потока излучения, рассеянного в контролируемой смеси в направлении вперед, протяженным детектором, подвешенным над слоем контролируемой смеси перпендикулярно ее поверхнос864077
Фиъ.1
Брн,
h, crt
Составитель М.Викторов
Техред М. Голинка Корректор Ю.Макаренко
Редактор M.Êåëåìåø
Заказ 7763/61 Тираж 910 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4 ти, причем расстояние источник-детектор выбрано соответствующим плато на зависимости плотнос-.и потока рассеянного излучения от толщины слоя контролируемой смеси, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности за счет устранес ния влияния изМенения насыпной плотности материала на результаты контроля, измеряют зависимость чувствительности к насыпной плотности от высоты подвески детектора над нижней грани цей слоя контролируемой смеси и выбирают высоту подвески детектора, соответствующей нулевой чувствитель. ности к насыпной плотности.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент ФРГ 5 1259120, кл. 42 В 3/52, опублик. 1968.
2. Авторское свидетельство СССР в 409554, кл. G 01 и 23/20, 1970 о (прототип).
