Проточная кювета для рентгенофлуоресцентного анализа растворов и пульп Советский патент 1993 года по МПК G01N23/223 

СП

с

Использование: в области рентгенотехники. Сущность изобретения: полость внутри корпуса кюветы выполнена кольцевой с входным каналом, расположенным по касательной к ее внешней стенке. Крышка выполнена выпуклой, при этом рентгено- прозрачная пленка замыкает кольцевую камеру, образуя часть ее внешней стенки. Вход в сливной канал расположен в нижней точке полости. При анализе пульп за счет закручивания потока пульпы, помимо удаления воздушных пузырей из рабочего слоя, этот слой обогащается твердой фазой. 2 ил,

Изобретение относится к области аналитического контроля производственных продуктов рентгенофлуоресцентным методом и может быть использовано во многих отраслях народного хозяйства для определения состава жидких сред, например, растворов или пульп (суспензий) в потоке.

Известна проточная кювета для анализа пульп, состоящая из корпуса с торцовым окном, прозрачным для рентгеновского излучения, имеющая входной и выходной патрубки. Задняя торцовая стенка кюветы выполнена массивной и снабжена сферическими углублениями, расположенными под входным и выходным патрубками. Кювета рассчитана на работу при вертикальном расположении плоскости окна. Недостатком кюветы является то, что поток пульпы, поступая через верхний патрубок в полость кюветы, попадает в зону окна (в рабочий слой анализируемой пульпы) вместе с всегда присутствующими пузырьками воздуха, что мешает анализу, снижая его точность.

Известна также проточная кювета, состоящая из корпуса с крышкой, дно которой имеет окно, закрытое пленкой из рентгено- прозрачного материала для прохождения рентгеновского излучения. Дно крышки выполнено коническим, обращенным верши-, ной конуса внутрь кюветы, что определяет вогнутую форму поверхности пленки. На боковой поверхности конуса имеется окно в виде группы изолированных друг от друга отверстий. Входные (для жидкой среды) отверстия сливных каналов расположены выше уровня окна. Такая проточная кювета не освобождает рабочий слой исследуемого материала (раствора или пульпы) от наличия всегда выделяющихся в полости кюветы из жидкой среды пузырьков воздуха, мешающих анализу этой среды в слое, прилегающем к внутренней поверхности пленки,

VI

чэ

VI v|

О

N

ы

которой закрыто окно. В случае с конусом, направленным вершиной внутрь кюветы, они всегда присутствуют на внутренней стороне пленки,постоянно, возникая и двигаясь вверх к основанию конуса. Кювета рассчитана на работу в положении, когда плоскость окна горизонтальна. Мешающее влияние воздушных пузырьков в рабочем слое исследуемого материала очень значительно и возрастает е уменьшением атомного номера, т.е. особенно велико для легких элементов, хотя авторы имели целью улучшение измерения содержания именно легких элементов. Кроме того, недостатком такой конструкции является исключение части облучаемой поверхности из анализа, так как открытым для излучения остается лишь группа отверстий в конусе, а не вся поверхность окна. К недостаткам подобной кюветы следует отнести и вынужденное расположение сливного отверстия выше уровня окна, поскольку при этом нельзя работать с пульпами, так как в полости кюветы будут накапливаться твердые частицы. По технической сущности наиболее близким к предлагаемому техническому решению является кювета, которая принята за прототип предлагаемого технического решения.

Цель изобретения - повышение точности и чувствительности рентгеноспектраль- ного анализа состава жидких сред (растворов, пульп и суспензий) в потоке, протекающем через проточную кювету, за счет устранения мешающего влияния пузырьков воздуха в рабочем облучаемом слое.

Указанная цель достигается за счет того, что в предлагаемой проточной кювете внутренняя полость корпуса выполнена кольцевой для обеспечения закручивания анализируемой жидкой среды при ее протекании, крышка с окном выполнена так, что рентгенрпроэрачная пленка, закрывающая окно, является замыкающим кольцевую по-, лость продолжением внешней ее стенки.

На фиг.1 представлен вид проточной кюветы, разрез; на фиг.2 - вид кюветы сверху.

Проточная кювета содержит корпус 1 с внутренней полостью 2, выполненной в виде незамкнутого кольца, крышку 3 с окном

полное удаление частиц твердой фазы, не позволяя им накапливаться в кювете. Стрелками показано направление движения потока. Окно крышки полностью открытого для измерения интенсивности флуоресцентного излучения.

Кювета работает следующим образом: При подаче жидкой среды, например раствора, во входной канал 8, поток жидкости входит в кольцевую полость 2 и закручи5 вается в ней, меняя направление движения в соответствии с направлением стенок кольцевой полости. За счет возникающих центробежных сил более плотная жидкая фаза, если подается раствор, или твердая фаза

0 пульпы, если подается пульпа, отжимается в рабочий слой, протекающий у самой пленки 5, закрывающей окно кюветы 4 с помощью крышки 3 и прокладки 6. Воздух из раствора или пульпы будет вытесняться в

5 более глубокие слои жидкости, ближе к внутренней стенке кольцевой полости и выводиться из рабочего слоя, определяющего результаты анализа. Поток жидкости далее попадает в выходной канал 9 и подается в

0 слив. Отсутствие пузырьков воздуха в рабочем слое повышает точность и чувствительность анализа, например раствора. В случае, если анализируется пульпа особенно сильно разбавленная, т.е. с малым содер5 жанием твердой фазы, центробежные силы, помимо удаления воздуха из рабочего слоя, вызывают увеличение в нем содержания частиц твердой фазы, что эквивалентно повышению плотности пульпы и, что также

0 повышает точность и чувствительность анализа твердой фазы пульпы. Особенно сильно повышение точности и чувствительности будет иметь место при определении содержания элементов с малым атомным номе5 ром, т.е. легких. Предлагаемая конструкция кюветы за счет выполнения ее внутренней полости кольцевой, а крышки с окном, определяющей положение закрывающей окно рентгенопрозрачной пленки таким, что эта

0 пленка замыкает кольцевую полость как часть ее внешней стенки, становясь ее продолжением, а также за счет расположения входного канала по касательной к внешней стенке кольцевой полости позволяет пол5 учить качественно новый эффект: повысить чувствительность и точность анализа путем удаления из рабочего слоя жидкой среды пузырей воздуха и путем обогащения рабочего слоя твердой фазой. Это позволяет сделать вывод о соответствии предложения

критерию существенные отличия. Принципиально предлагаемая кювета может работать как при горизонтальном положении плоскости окна, т.е. 6 наиболее тяжелом режиме для удаления воздушных пузырьков, так и при вертикальном расположении плоскости окна. Во втором случае сливной канал конструктивно переносится на 90° по часовой стрелке или крышка с окном переносится на 90 против часовой стрелки. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Проточная кювета для рентгенофлуо- ресцентного анализа растворов и пульп,

Редактор Т.Шагова

Составитель Техред М.Моргентал

включающая корпус с полостью, соединенной с входным и выходным каналами для подачи и отвода исследуемого материала, и крышку с окном, выполненным из рентгенопрозрачного материала, отличающая- с я тем, что, с целью повышения точности и чувствительности анализа, полость корпуса выполнена в виде незамкнутого кольца, входной канал расположен по касательной

к внешней стенке, образующей полость, отверстие выходного канала расположено в нижней части полости, а окно является час- -тью внешней стенки, образующей полость.

Фиг. 2

Корректор Л.Ливринц