Устройство для нейтронно-абсорбционного определения концентрации растворенного в воде бора Советский патент 1980 года по МПК G01N23/06 

Изобретение относится к устройствам для определения концентрации растворенного в воде или других жидкостях бора или другого вещества, .поглощающего нейтроны, и может найти применение при контроле концентрации бора в первом контуре атомных электр станций. Известен концентратомер бора для непрерывного определения содержания бора в теплоносителе водо-водяного реактора,содержащий источник и детектор нейтронов, соединенный с электронным блоком регистрации 11. Ближайшим техническим к изобретению является устройство для нейтронно-абсорбционного опреде ления концентрации нейтронозамедля щих элементов, в частности бора, со держащее измерительную плоско-парал лельную емкость, расположенную между размещенными на постойнном расстоянии друг от друга источником и детектором нейтронов, и соединенный с детектором счетный блок 2, Недостатком известных устройств является недостаточно высокая точность измерений. Цель изобретения - расширение. .линейного диапазона измерений, след вательно/повышение точности определения концентрации бора, растворенного в воде. С этой целью в известном устройстве для нейтронно-абсорбционного определения концентрации растворенного в во4е бора источник и детектор нейтронов окружены отражателями, а счетный блок содержит тактовый генератор, два счетчика с предварительно устанавливаемым порогом,вентиль и индикаторный счётчик. При этом выход тактового генератора непосредственно и через -первый счетчик с предварительно устанавливаемым порогом связан с двумя входами вентиля, третий вход которого соединен через второй счетчик с предварительно устанавливаемым порогом с выходом детектора, а выход вентиля соединен с индикаторньп«1 счетчиком. , На фиг. 1 схематически показаны основные узлы устройства; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 блок-схема счетного блока. Источник 1 нейтронов размещен в замедлителе 2 (например, вода, парафин) , являющемся одновременно и отражателем. Нейтроны, выходящие из замедлителя 2, проходят через изме-.

рйтельную емкость 3 по направлению к детектору 4, окруженному отражателем 5. Детектор 4 нейтронов соединен со счетным блоком, который содержит тактовый генератор б, соединенный непосредственно и через счетчик 7 с предварительно устанавливаеМьам- порогом с двумя вентиля 8, третий вход которого через второй счетчик 9 с предварительно устанавливаемым порогом связан с детектором 4. Выход вентиля 8 соединен с индикаторным счетчиком 10.

.Если обозначить время для набора N импульсов в случае чистой воды Т а в случае раствора, содержащего С г/кг борной кирлрты через Т а Tj - Тр обозначить как ЛТ , то мож-. во получить систему уравнений

К, где К -константа.

А Т,

Т, откуда оо

To-jrr ff-K-f; Заранее установленный на заданное число счетчигк 9 считает идупще от детектора импульсы и останавливает измерение при достижении заране Зсшанного числа иш1ульсов. Счетчики 7 и 10 считают прошедфгае через вентильную схему импульсы тактового генератора 6,. начиная с момента времени t TO, т.е. когда счетчик 7 выдает для этого сигнал. словие открывания вентили ойрёделяётся счетчикгши 7 и 9. Счетчик 10 измеряет непосредственно величину Л Т.

Формула изобретения

Устройство для нейтронно-абсорбционного определения концентрации растворенного в воде бора, содержащее измерительную плоско-параллельную емкость, расположенную между размещенными на постоянном расстоянии друг от друга источником и детектором нейтронов, и соединённый с детектором счетный блок, отличающееся тем, что, с целью расширения линейного диапазона измерений, источник и детектор нейтронов окружены отражателями, а счетный блок содержит тактовый генератор,

5 два счетчика с предварительно устанавливаемьт порогом, вентиль и индикаторный счетчик, при этом выход тактового генератора непосредственно и через первый счетчик с предварительно устанавливаемым порогом связан с ййумя входами вентиля, третий вход которого соединен через второй счетчик с предварительно устанавливаемым порогом с выходом детектора, а выход вентиля соединен с индикаторным счетчиком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент .США 3597613, кл. 250-83.3, опублик. 1973.

2.Якубович А. Л. и др, Ядернофизические методы анализа минерального с8фья, М., Атомиздат, 1973,

с. 197 - 203 (прототип).