Изобретение относится к автоматическим анализаторам состава жидкости, в основе действия которых лежит процесс взаимодействия радиоактивных излучений с анализируемым веществом, и может быть использовано для анализа серы в нефтепродуктах с переменным отношением весовых концентраций углерода и водорода С/Н и переменной плотностью S.
Известное устройство для определения концентрации серы в нефтепродуктах по основному авт. св. № 240127 содержит три измерительных канала и один сравнительный. В каждом измерительном канале имеются источник радиоактивного излучения, кювета с анализируемой жидкостью и детектор излучения. В сравнительном канале имеются два источника радиоактивного излучения разных типов (бета- и гамма-излучения) и детектор получения.
В измерительных каналах определяются ослабления потока мягкого гаммаизлучения и бета-излучения и степень отражения потока бета-излучения анализируемой средой. Сравнительный канал служит для устранения смещения нулевой точки нрибора, обусловленного различием периодов полураспада источников мягкого гамма-излучения и бета-излучения.
модействия его с анализируемой жидкостью служит ток ионизационных камер, являющихся детекторами излучения. Концентрация серы определяется независимо от изменений плотности и углеродоводородного состава алгебраическим суммированием ионизационных токов при определенном соотношении интенсивностей излучений в измерительных каналах, обеспечиваемом при помощи регулировочных заслонок.
Алгебраическое суммирование ионизационных токов осуществляется путем выбора соответствующей полярности включения камер: полярность включения камер каналов мягкого гамма-излучения и отражения бета-излучения одинакова, полярность включения камер каналов ослабления бета-излучения и сравнительного канала также одинакова, но противоположна полярности включения камер в первых двух каналах. В этих условиях изменение суммарного ионизационного тока камер нронорционально изменению концентрации серы.
Однако в известном устройстве экспоненциальная зависимость поглощения бета- и гамма-излучений от плотности нефтепродукта линеаризуется, и независимость онределения серы от изменений плотности нефтепродукта достигается лишь в ограниченном диапазоне изменений плотности.
Поэтому предлагасшое устройство не обеспечивает неооходимой точности при определении копцентрации серы в заводских лабораториях нефтеперерабатывающих заводов, -де для иольшого круга нефтепродуктов диапазон изменения плотностей в 2-3 раза шире, чем для конкретного вида нефтепродукта на технологическом потоке. В этом случае зависимость иптепсивпости пучков гамма- и оста-излучений, прошедших через продукт, от плотности продукта уже не может бытв линеаризована.
Цель изобретения - определение концентрации серы в широком круге нефтепродуктов, сушественно отличающихся по плотности один от другого и имеющих значителвные диапазоны изменения плотности.
достигается тем, что в предлагаемом устройстве для ликвидации существенной зависимости результатов определения концептрации серы от плотности анализируемых нефтепродуктов применены кюветы, обеспечивающие точный подбор соотношения толщин ослабляющих слоев анализируемой жидкости в каналах ослабления гамма- и бета-излучении и содержащие регулировочные прокладки, которые позволяют изменять ширину кюветы для каждого конкретного нефтепродукта такие образом, что она становится обратно пропорциональной коэффициенту ослабления излучения в данном нефтепродукте.
На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - показана кювета каналов ослабления гамма- и бета-излучений в разрезе.
Сигналы канала ослабления гамма-излучения, образоваппого источником 1 гамма-излучения, кюветой 2 и ионизационной камерой J, капала ослабления бета-излучения, ооразоваппого источником 4 бета-излучения, заслонкой 5, кюветой 6 и ионизационной камерой 7, капала 8 отражения бета-излучения и сравнительного капала 9 алгебраически складываются. Суммарпый сигнал усиливается усилителем 10 и передается па индикаторный или записывающий прибор //.
Анализируемая жидкость поступает в кюветы, расположенпые в капалах ослаблепия гамма- и бета-излучения, проходя через кюветы между двумя бериллиевыми пластинами 12, расстояние между которыми подбирается точно в соответствии с соотношением /i
при помощи регулировочных
пластин 13.
Для уплотнения кювет применены нажимные фланцы 14 и уплотпяющие прокладки 15. Нажимные фланцы 14 прижимают бериллиевые пластины 12, регулировочные пластипы 13 и уплотпяющие прокладки 15 к корпусу 16 кювет посредством винтов 17.
величине вклады сигналов взаимно уничтожаются, т. е. зависимость суммарного сигнала от плотности устраняется.
Если обозначить вклад от изменения плотности в сигнал канала ослабления гамма-излучения A/f ,а вклад от изменения плотности в сигнал канала ослаблепия бета-излучения Д/з , то
Д/, /о.,Г -Р1.,;,Др,
Д/з /ор ,
где Ар - изменение плотности;
РО- среднее значение плотности; /1 и /2 - ширина кювет соответственпо в каналах ослабления гамма- и бета-излучений;
и )j,2 - коэффициенты ослабления соответственно гамма- и бета-излучений чистым нефтепродуктом (без серы);
/оу и /0.3 - сигналы каналов ослабления гамма- и бета-излучений при отсутствии в кювете анализируемого продукта. Условие равенства вкладов
Д/, Д/э , /or Р-1/,Др /03 Ра/.Др выполняется, если
/о и 1.1/1
Of
Т. е. А J .
4
Равепства /ov - /о.з достигают регулировкой с помощью заслонки в канале ослаблепия бета-излучения.
Равенства |ii/i fJ.2/2 достигают точным выбором соотпошения ширин кювет: /2 - ц
,1 ,, ,
где /1 (/1 выоирают из соооражении
F-iPo
обеспечения максимальной чувствительности и минимальной погрешности определения серы).
Соблюдение соотношения - : являет/2У-1
ся необходимым для реализации предлагаемого устройства, так как только в этом случае суммарный сигнал не зависит от плотности анализируемого продукта.
Предмет изобретения
Устройство для автоматического определения концентрации серы в потоке нефтепродуктов по авт. св. № 240127, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения серы, кюветы, в которых измеряют ослабление потоков ионизирующего излучения, содержат регулировочные прокладки, позволяющие изменять ширину кюветы для каждого конкретного нефтепродукта таким образом, чтобы она была обратно пропорциональна коэффициенту ослабления излучения в данном нефтепродукте.
Фиг. 2
