Способ измерения влажности сыпучих материалов Советский патент 1990 года по МПК G01N23/12 

ке, соответствующей известному значению влажности, дополнительно регистрируют поток надтепловых нейтронов вблизи источника быстрых нейтронов, измерение производят в центре объема радиусом г определяемого из условия

1I3A0332

Изобретение относится к радиоизотопному приборостроению, в частности к нейтронным способам измерения влажности сыпучих материалов, применяе- млс, например в черной металлургии.

Цель изобретения - повышение точности.

На фиг. I показана зависимость

интенсивности счета детекторов погру- ю Д р - насыпная плотность контроли- жного датчика от раднуса объема изме-руемого материала, г/см .

ряемого материала; на фиг. 2 - схема Градуировку шкапы измерения влаж- устройства, реализующего способ, и ности и плотности производят путем его расположение в бункере с насып- одновременной регистрации потоков

15 тепловых и надтепловых нейтронов не

г

9iZVP;

ным материалом.

Устройство содержит измерительный преобразователь t, градуировочный узел 2 и устройство обработки инфор- магщи 3. В измерительный преобразоваменее чем в трех точках, соответствующих различным значениям влажности и плотности исследуемого материала в пределах диапазона их изменения, оптель входит источник 4 быстрых нейт- 20 ределение влажности и п/ отности про- ронов, детекторы 5, 6 медленных нейт- изводят по формулам ронов,

25

причем детектор ,6 покрыт кадмиевым экраном 7, два канала 8, 9 обработки сигналов детекторов. Измерительный преобразователь размещается в бункере 10.

При измерениях в технологических емкостях регистрируемые потоки тепловых и надтепловых нейтронов растут с увеличением объема исследуемого мате- ЗО риала, окружающего измерительный зоид, и при достижении некоторого расстояния 2 от зонда до границ материала потоки нейтронов достигают своего насыщения (фиг. I). Уменьшение объема измерения приводит к нелинейности, что вызывает погрешности изме- реиия. Из эксперимеитапьных исследо- ваиий получена эмпирнческая зависимость радиуса г сферы насьщения для материалов с различной плотностью

0,7 г , . м,

где PJ. - насыпная плотность контролит/м .

W

fc

где а

1

35

a.j-b,(l,-I,e )/(li-I«) .

ь,тт;л ;;77Г15 1;;т-а;

аД1,-1, )-Ъ,{1,-1,. )

5;ъ - а;ь;

Eij , Ъ, , Ъ - градуировочные

коэффициенты,определяемые в про цессе градуировки;

1, I - регистрируемые потоки тепловых и надтепловых нейтронов соответственно, в контролируемом материале, 10 гв фоновые потоки

40

руемого материала.

Так, для доменного кокса плотностью 0,4 и 0,5 т/м радиус сферы насыщения г равен соответственно 0,96 и 0,87 м. Для граншлака с плотностью 1 т/м радиус составляет 0,71 м. В способе измерения влажности и плотности сыпучих материалов, заключающемся в том, что исследуемый материал облучают потоком быстрых нейтронов от нзотопного источника, регистрируют поток тепловых иейтронов, замедленных в материале, градуировку шкалы влагомера производят путем измерения потока тепловых иейтронов в точг

тепловых и надтепловых нейтронов.

Градуировка производится путем одновременной регистрации потоков теп- 45 ловьпс 1, и надтепловых нейтронов в не менее, чем трех точках градуи- ровочного узла, соответствующим различным значениям влажности. Это необходимо для снижения погрешности, свя- 50 занной с нелинейностью измеряемых параметров .

Формула изобретения

цд Способ измерения влажности сьтучих материалов, заключающийся в том, что исследуемый материал облучают потоком быстрых нейтронов от изотопного источника, одновременно регистрируют

ке, соответствующей известному значению влажности, дополнительно регистрируют поток надтепловых нейтронов вблизи источника быстрых нейтронов, измерение производят в центре объема радиусом г определяемого из условия

Д р - насыпная плотность контроли- руемого материала, г/см .

г

9iZVP;

менее чем в трех точках, соответствующих различным значениям влажности и плотности исследуемого материала в пределах диапазона их изменения, определение влажности и п/ отности про- изводят по формулам

5

О

W

fc

где а

1

5

a.j-b,(l,-I,e )/(li-I«) .

ь,тт;л ;;77Г15 1;;т-а;

аД1,-1, )-Ъ,{1,-1,. )

5;ъ - а;ь;

Eij , Ъ, , Ъ - градуировочные

коэффициенты,определяемые в процессе градуировки;

1, I - регистрируемые потоки тепловых и надтепловых нейтронов соответственно, в контролируемом материале, 10 гв фоновые потоки

0

тепловых и надтепловых нейтронов.

Градуировка производится путем одновременной регистрации потоков теп- 5 ловьпс 1, и надтепловых нейтронов в не менее, чем трех точках градуи- ровочного узла, соответствующим различным значениям влажности. Это необходимо для снижения погрешности, свя- 0 занной с нелинейностью измеряемых параметров .

Формула изобретения

д Способ измерения влажности сьтучих материалов, заключающийся в том, что исследуемый материал облучают потоком быстрых нейтронов от изотопного источника, одновременно регистрируют

лоток тепловых и лоток надтелловых 1{ нейтронов, градуировку шкалы влагомера производят путей одноврененной регистрации потоков градуировочного узла, соответствумцего различным значениям влажности, определение влажности производят по формуле

в,-Ъ,(1,-1„ )/(1,-1,,) и .« -4V«- т I

bji,-i« 77П -1„Т-а1

где а, , €1, , Ъ,, bj - градуировочные коэффициеиты; I,, , 1, - фоновые потоки тепловых и надтепловых нейтро

нов, отличаюцийся тем, что, с целью повышения точности измерений при исследовании материалов с насыпной плотностью fg в диапазоне от 0,4 до I,0 т/м , облучение исследуемого материала потоком источника производят в центре области радиусом г пол остью занятой материалом, при этом радиус г определяют из условия г 07т ,где ff - насыпная плотность, определяемая по

a,(lj-l4,) - , )

р тл,ял1 iiiH 0

, Б, - а,Б,

Изобретение относится к радиоизотопному приборостроению, в частности, к нейтронным способам измерения влажности сыпучих материалов, при- меняеьых, например, в черной металлургии. Целью изобретения является повьппение точности измерения влажности при исследовании материалов с насьтной плотностью Рс в диапазоне от 0,4 до 1,0 т/м. С этой целью одновременно регистрируют потоки тепловых и надтепловьк нейтронов вблизи источника быстрых нейтронов. Определение влажность и плотность производят по змпирнческим формулам W а - b,(i,-i )/(ij-ijJ /rb,(i,-lJ/ /(l,-IiJ-a,, ,(l,j-ljj - -Ъ,(1,-1, )J/(a,bj - ajb,), где a,, a, b,, bj - градуировочные коэффици енты; I, , Ij - регистрируем1ле потоки тепловых и надтепловых нейтронов в контролируемом материале; I , Т фоновые потоки тепловых и надтепловых нейтронов. Градуировку шкалы влажности и шкалы плотности производят путем одновременной регистрации потоков тепловых и надтепловых нейтронов не менее чем в трех точках градуировочного узла, соответствующего различным значениям влажности и плотности исследуемого материала в пределах диапазона их измерения. Облучение материала потоком быстрых нейтронов и регистрацию потоков тепловых и надтепловых нейтронов производят в центре объема радиусом г, определяемым из условия: гЛ07/ ил. i (Л со 4 О СО со ГчЭ

отед

О.Ц 0.2

0.1 0,2

0,ц W % ./

/

Редактор Н. Козлова

Составитель Л. Торопова Техред М.Ходанич

Заказ ЗЗЗА Л - Тираж 496Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор А.Ильин