Способ определения влагосодержания шихтовых материалов Советский патент 1990 года по МПК G01N23/12 

(Л

с

Изобретение относится к способам измерения влагосодержания с помощью нейтронного излучения и может быть использовано, например, в черной металлургии для определения влагосодержания шихтовых материалов. Изобретение позволяет с высокой точностью определять влагосодержание пихтовых материалов за счет непрерывного определения.уровня засыпи h контролируемого материала в емкости, в зависимости от которого корректируют значение влагосодержания путем корректировки измеренных значений потоков тепловых и надтепловых нейтронов методом итерации. 1 ил.

Изобретение относится к способам . измерения влагосодержания с помощью нейтронного излучения и может быть использовано, например, в черной металлургии для определения влагосодержания шихтовых материалов.

Целью изобретения является повышение точности и обеспечение непре- рьшного контроля уровня засыпи шихты.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

В бункер 1 засыпают исследуемую шихту и устанавливают датчик (зонд) -. 2, содержащий истсгчник 3 быстрых нейтронов и счетчикМ 4 медленных нейтронов с выделением зоны измере- .НИН контролируемого материала.

Способ реализуется следующим образом.

Перед установкой датчика-зонда влагомера ч в бункер и в дальнейшем . периодически в процессе эксплуатации производится градуировка влагомера, т.е. определение градуировочных Коэффициентов До, а,, а, Ь„, Ь, , bj системы уравнений (1), описывающей зависимости интенсивности счета замедляющихся нейтронов в двух областях энергетического спектра - тепловой I и надтепловой 1 от содержания влаги в едини1 е объема р„ и насыпной плотности Ре контролируемого материала:

vl

О

о

00

оо

J.

I.

а + а

W

Р, + Ь, PW

(1)

+ а, PC

J-J - DO ( pw °г PC j По определению,влагосолержачие W - это отношение количества плаги

31

в единице объема контролируемого материала PV к насыпной плотности сухого материалу р s

(2)

W -100% . PC

В весовом бункере 1 на уровне h, устанавливают датчик 2 нейтронного влагомера, содержащий 3 быстрых нейтронов и счетчики 4 медленных нейтронов, причем расстояние от источника 3 быстрьос нейтронов до стенки оункера больше радиуса сферы значимости для тепловых нейтронов R, (влияет только уровень засыпи h). Уровень засыпи материала над ца чиком hy

hy, h - Ц К„. U)

Таким образом, зная массу М материала в процессе загрузки его в весовой бункер и плотность материала, можно непрерывно вычислять уровень засыпи материала h, который определяет радиус сферы j змepeния Кц.

Уровень засьти h определяют, измеряя массу М MaTepHHJj a в бункере и принимая значение р из уравнения (4) .

X . ML--SaL-2г..

a.bi - a-ib, ,

л . Sjiill bb)I liii-I §ai

Р а,Ьг - ajb,

Р PW -ь PC „ (SAlSinlalbiblbi-lbiHliZaal

a,b, - ,

где I,, Ii - интенсивности счета

нейтронов в двух энергетических интервалах в реальном бункере,,

М

кГр- к

)

(5)

п - средняя насыпная mioTHOCtb

материала, К , Ку коэффициенты, определяемые

геометрией бункера. Далее определяют приближенные значения коэффициентов значимости

Подставляя значение h, ° RH 0,46 М в выражение (6) и регистри 45 руя значения и I, получаем путе

последовательных итераций р 0,47 т/м , h, 0,5 М, W . 10,28% При этом в бункере с контролиру- -t: - - г

(6)

кого рассмотрения замедления нейтронов в бункере: 1

; 2

где ... „ fc(.) , (7)

. КС, ;

i « 1,2 - номер энергетического интервала

емьм материалим «шtnv,...- - тепловых нейтронов I, составила 1400 имп/с,надтеш1овых I,-40 нмп/с,

ч, 0,041, 2z 0,027.

Способ позволяет учитывать измен

55 ние уровня засыпки при порционном д зировании доменного кокса в процесс обработки результата измерения влаг содержания.

а затем ьаходят исправленные вели- г «

iv , и Ij

V

I

Гг

If

I,

т 1 (

7-1-1- 8)

1 2i

-

,

10

15

что позволяет вычислить второе и последующие приближенные значения измеряемой плотности по формулам

I „ - ao)() PW - a,b4 - ,

V(0)

и

V

W

A V

2C

25

PW

,

PC .

Количество n итераций определяют из условия

n-t

V

30

(V V

I W - W l ,

где - заданное значение ошибки

итерации.

Например, для конкретного влагомера значения грудуировочных коэффициентов составили:

а 78, а, 205, а 1444, Ь, -122, Ь, 38, Ьг - 1010

Весовой бункер представляет собой правильную усеченную пирамиду с h,« 0,5 М, ос 45 .

Уровень установки датчика h 1 м. Для доменного кокса значения 35 коэффициентов К, 35, К 71,5 (тепловые нейтроны), Kj 20, К, 64 (надтепловые нейтроны).

В весовой бункер загружено 5 т доменного кокса. Рассчитав по форму- 40 ле (3) с учетом (5) уровень з асыпи датчика при средней плотности кокса р 0,5 т/м , получаем h, 0,46м

Подставляя значение h, ° RH 0,46 М в выражение (6) и регистри- 45 руя значения и I, получаем путем

последовательных итераций р 0,47 т/м , h, 0,5 М, W . 10,28%. При этом в бункере с контролиру- г

- г

емьм материалим «шtnv,...- - тепловых нейтронов I, составила 1400 имп/с,надтеш1овых I,-40 нмп/с,

ч, 0,041, 2z 0,027.

Способ позволяет учитывать изменение уровня засыпки при порционном дозировании доменного кокса в процессе обработки результата измерения влаго- содержания.