Радиоизотопный седиментометр

 

РАДИОИЗОТОПНЫЙ СЕДИМЕНТОМЕГР, содерл ащий соосно закрепленные на платформе источник и детектор ионизирующего излучения, между которыми расположена седиментационная емкость, блок накопления и обработки инфор ()4аиии, таймер, вентиль, двигатель и блок управления двигателем, при этом выход детектора ионизирующего излучения через вентиль соединен с входом блока накопления и обработки информации , выходы таймера подключены соответственно к управляющему входу вентиля, блоку накопления и обработки информации и к блоку управления двигателем, а двигатель механически связан с платформой, отличающийся тем, что, с целью повышешения точности измерений, в негр введены два поглотителя ионизирующего излучения, источник и приемник света , кодовый диск, пересчетная схема с изменяемым объемом счета и программный перек початель, при этом вал двигателя связан с осью вращения кодового диска, который расположен между источником и приемником света, кодовый диск имеет отверстия с цент .рами, расположенными по окружности, радиус которой равен расстоянию от центра оси вращения диска до оси, перпендикулярной к оси поверхности кодового диска и .проходящей через рабочие поверхности источника и детектора света, выход приемника све-j та подключен к выходу пересчетной (Л схемы, выход пересчетной схемы соединен с блоком управления двигателем с поглотители расположены вертикально между источником и -детектором ионизирующего излучения и имеет высоту, равную высоте рабочей части кюветы, первый поглотитель выполнен в виде одной или нескольких пластин, второй поглотитель выполнен в виде ступенчатого клина,-толстая часть которого о расположена э..месте, где находится ел Сл дно седиментационной емкости, кроме этого программный переклкгчатель соединен с управлякнцим входом пересчет;с :с ной схемы с изменяемым объемом счета со

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК (1Е (11) цщ> О 01 g 15 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

По ДЕЛАМ ИЭОВРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3530302/18-25 ,(22) 27,12„82 (4б) 23.11.83. ймл. Р 43 (72) Л.B,Ìàòâååà, В.К.Рыжиков, Ю.A,Äàíèëèí и A.Â.Êoñòþ÷åíêî (53) 548.137(088.8) (56) 1. Коузов П.А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов, М., "Химия", 1971, с. 171-175. .,2.Ross С.P. Particle-size analysis by gamma-ray вbsorption,. Ana-, .IyticaI chemistry 1959, 31, Р 3, 337-339 (прототип . -(54)(57) РАДИОИЗОТОПНЫй СВДИМЕНТОМВТР содержащий соосно закрепленные на платформе источник и детектор ионизирующего излучения, между которыми расположена седиментационная емкость, блок накопления и обработки инфорМации, таймер, вентиль, двигатель и блок управления двигателем, при этом выход детектора ионизирующего излучения через вентиль соединен с входом блока накопления и обработки информации, выходы таймера подключены соответственно к управляющему входу вентиля, блоку накопления и обработки информации и к блоку управления двигателем, а двигатель механически связан с платформой, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышешения точности измерений, в него введены два поглотителя ионизирующего излучения, источник и приемник света, кодовый диск, пересчетная схема с изменяемым объемом счета и программный переключатель, при этом вал двигателя связан с осью вращения кодового диска, который. расположен между источником и приемником света, кодовый диск имеет отверстия с центрами, расположенными по окружности, радиус которой равен расстоянию от центра оси вращения диска до оси, перпендикулярной к оси поверхности кодового диска и .проходящей через . рабочие поверхности источника и детектора света, выход приемника све-g

„O та подключен к выходу .пересчетной схемы, выход пересчетной схемы соединен с блоком управления двигателем, поглотители расположены вертикально между источником и детектором ионизирукхаего излучения и имеет высоту, я равную высоте рабочей части кюветы, первый поглотитель выполнен в виде одной или нескольких пластин, второй поглотитель выполнен в виде ступенчатого клина, .толстая часть которого расположена в..месте, где находится дно седиментационной емкости, кроме этого программный переключатель соединен с управляющим входом пересчетной схемы с изменяемым обьемом счета

1055999

Изобретение относится к устройст- связан с осью вращения кодового дисвам для измерения гранулометрическо- ка, который. расположен между источ-. .. го состава дисперсных материалов ником и приемником света, кодовый радиоиэотопным седиментационным,мето- диск имеет отверстия с центрами, расдом и может быть. использовано в раз.- положенными по окружности, Радиус, личных областях народного хозяйства, которой равен расстоянию от центра например гидрометаллургии, порошко- оси вращения диска до оси, перпенднвой: металлургии, химической промыш- кулярной к поверхности кодового дисленности и др. ка и проходящей через рабочие поверхИэвестен фотоседиментометр, прин- ности источника и детектора света, цип действия которого основан на 10 выход приемника света подключен к зависимости .скорости падения частиц входу пересчетной схемы, выход передисперсного материала в жидкости от .счетной схемы соединен с блоком размера частиц Щ . Управления двигателем, поглотители

Основным недостатком является высо- Расположены вертикально между источкое требование к прозрачности стенок,)5 ником и детектором ионизирующего из.измерительной емкости и. дисперсной лучения и имеют высоту, равйую высо-, жидкости. те рабочей части кюветы, первый погНаиболее близким к предлагаемому лотитель выполнен в виде одной или ..по технической сущности является нескольских пластин, второй поглогамма-седиментометр, содержащий соос yg титель ыпо н н нд ступенчатого но закрепленные на платформе.источ- " клина, толстая часть которого .Распоник и детектор ионизирующего излуче- ложена в месте, где находится дно ния, между которыми располоя ена седиментационной емкости, кроме этоседиментациониая емкости, вентиль, го,программный переключатель соедиблок накопления и обработки информа- 5 HBH e Управляющим входом пересчетной ции, таймер, двигатель и блок управ- схемы с изменяемым объемом счета, 25 ления двигателем, при этом детектор, "а чертеже пРйведена функциональчерез вентиль соединен. с блоком на- . ная схема радиоизотопного седиментокопления и обработки информации, метра который подключен к таймеру и блоку Устройство содержит источник 1 иоуправления двигателем, обеспечивающимэО Hизирующего излучения, дЕтектор 2 перемещение платформы, а выход тай- ионизирующего излучения, седиментамера соединен с управляющим входом ционную емкость 3, вентиль 4, блок.. 5 вентиля )2J . накопления и обработки информации, Недос атком известного устройства таймер 6, поглотитель 7, выполненн и является отсутствие B нем контроля 35 B виде пластины или набора пластин, . Работоспособности, что не позволяет поглотитель 8 в виде клина, источник проверять достоверность результатов 9 света, приемник 10 света, кодовый измерений гранулометрического состава. диск 11, двигатель 12, пересчетную

Цель изобретения - повышение точ- схему 13, пРограммный переключатель ,ности измерений гранулометрического 4О .14 блок 15 управления двигателем, состава за счет увеличения. достовер-. платформу 16. ности результатов измерений. Источник 1 ионизирующего излуче-: оотавленная цель достигается тем, ионизирующего излучения на платформе нтометр s 16 М

45 седиментационная емкость 3, Детектор плат орме источник и детектор иониэичереэ вентиль 4, который управлянакопления и обработки информации °

50 На, валу двигателя .12 расположен кодовый диск 11, прерывающий световой блок управления двигателем, соединенпоток от источника 9. Выход приемным между собой таким образом, что чения через ве т ь соединен с вх - ника 0 света соединен с входом ле-55 на с таймером. 6 и блоком 15 управлены соответственно к управляющем з ется п ог ния двигателем. Объем пе есчетной входу вентиля, блоку накопления и схемы 13 з ается п ог о ра отки ин ормации и к блоку управрасполагаются между источником и ления двигателем, а двигатель механически связан с платформой введены щ етектором ионизирующего. излучения. р о два поглотителя ионизирующего излуче- Принцип работы радионэотопного ния, источник и приемник света, кодо- седиментометра заключается в следую, вый диск, пересчетная схема с изменя- щем; емым объемом счета и программный пе- B седиментационную. емкость 3, реключатель, при этом вал двигателя. у содержащую дисперсную жидкость, поме1055999 шают пробу дисперсного вещества— порошкообраэного материала. Жидкость . тщательно перемешивают для обеспече ния равномерного распределения дисперсного материала по объему емкости..

После окончания перемешивания частицы оседают под действием гравиатаци» онного поля Земли. Детектор 2 ионизирующего излучения регистрирует поток .ионизирующего излучения, излучаемый источником 1 ионизирующего излучения 30 и прошедший через суспензию. Сигнал с детектора 2 зависит от концентрации дисперсного материала в суспензии в месте установки источника и детектора. Поскольку скорость падения частиц определяется их размерами, то,. измеряя весовую концентрацию частиц.в суспенаии в определенные моменты времени после начала седиментации, можно определить гранулометрический состав дисперсного материала; Время измерений задается таймером 6, а обработка результатов измерений осуществляется блоком 5 накопления и обработки инфОрмации.

Для ускорения процесса измерения грануЪометрического состава мелкодисперсных .материалов, имеющих малую скорость оседания в радиоизотопном седиментометре предусмотрено перемещение платформы 16 с установленными З-О .на ней источником 1 и детектором 2 вдоль вертикальной оси седиментационной емкости навстречу движению частиц при их седиментации с постоянной скоростью. 35

Постоянство скорости перемещения платформы достигается при помощи автоматического регулирования скорос.ти вращения двигателя 12 блоком

15 управления. 40

Контроль работоспособности радио- . изотопного седиментометра осуществляется с помощью поглотителей 7 и 8, расположенных между источником и детектором ионизирующего излучения. 45

Материал и толщина набора пластин 7 выбирается таким образом, чтобы обеспечить ослабление потока ионизирующего излучения, эквивалентное ослаблению потока седиментационной емкостью. В зависимости от условий проведения контроля могут иметь место случаи, когда седиментационная емкость 3 заполнена чистой дисперсной жидкостью, емкость .3 пустая и когда емкость 3 отсутствует. При этом плас-. тина или набор пластин 7 должны обеспечивать ослабления потока излучения, соответствующие укаэанным случаям.

Пластина 8 имитирует ослабление ионизирующего излучения дисперсным 60 материалом и выполнена в виде клина.

При прохождении потока ионизирующего излучения через основание (наиболее толстую часть) клина имитируется ислабление излучения равномерно перемешанной суспензией. Вершина клина (наиболее тонкая часть) имитирует ослабление излучения частицами наименьшего размера. При прохождении источника и детектора вдоль вертикальной оси клина с постоянной скоростью (аналогичн»э измерительному режиму работы седиментометра) осуществляется имитация одного иэ воэможных статических состояний процесса седиментации.. Процесс обработки инфор" мации осуществляется аналогично иэмерительному режиму работы седкментометра, следовательно, при исправно работакицей аппаратуре. Результат измерений должен соответствовать определенному распределению материала по размерам и укладываться в определенные границы, которые определяются статической погрешностью измерения.

Клин имеет различную фоРму< ног как правило, для достоверности контроля аппаратуры закон измерений тол-. щины клина должен отражать характер закона распределения материала по размерам.

Для упрощения технологии изготовления клина н аттестации его как коятролвного средства, клин может иметь ступенчатую Форму Количество ступе ней, как правило, отражает содержание в"исследуемом материале наиболее характерных классов крупности . Такой клин. может быть выполнен в виде набора пластин различной высоты или изготовлен иэ целой пластины путем фреэирования .

При использовании клина ступенчатой Формы в исходном состоянии источник 1 и детектор 2 находятся в нижнем положении, при котором регистрируется поток ионизирующего излучения, проходящий через основание клина, т.е. имитируешься ослабление излучения равномерно перемешанной суспензии. По команде с таймера 6 открывается вентиль 4, и в блок накопления и обработки информации 4 поступает сигнал с детектора 2. По окончании времени измерения таймер 6 закрывает вентиль 4 и выдает сигнал иа блок 15 управления, который запускает двигатель 12 и начинает пе- . ремещение платформы 16 вверх вдоль вертикальной оси клина до очередной точки контроля (очередной ступени клина). Пересчетная схема 13 регистрирует заданное программным переклк» чателем 14 количество импульсов с выхода светоприемника 10р пропорциональное величине перемещения платформы 16 вдоль вертикальной оси клина поглотителя 7. Так достигается однозначность установки источника 1 и детектора 2 в месте контроля, необходимая для уменьшения аппаратурной

1055999

Составитель В. Вощанкин

Редактор Н. Лазаренко Техред М.Тепер, Корректор А, Тяско

Заказ 9289/33 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4 погрешности измерения. После поступления заданного количества импульсов пересчетная схема 13 выдает сигнал на,блок 15 управления для остановки двигателя 12 и на таймер,,который, в свою очередь, открывает вентиль 4, 8 блок Р накопления поступает информация, имитирующая содержание в исследуемом материале, очередного класса крупности.