Способ определения концентраций составляющих квазибинарных сред

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ СОСТАВЛЯЮЩИХ КВАЗИБИНАРНЫХ СРЕД, за ключ акаций ся в облучении среды рентгеновским или гамма-излучением с двумя различными энергиями и регистрации прошедшего или рассеянного исследуемой средой излучения каждой энергии, отличающийс я тем, что, с целью повьшения . точности определения концентраций, значения энергий излучения выбирают так, чтобы сумма массовых коэффициентов поглощения излучения первой энергии компонентами,, умноженная на аналогичную сумму для второй энергии и деленная на модуль определителя матрицы этих коэффициентов, быв ла минимальна. О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦ) 1АЛИСТИЧЕСИИК

РЕСПУБЛИК (1g) (11) 1 (5)) G 0 N 2 3 / 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТО СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСЗЩАРСТНЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЖЖРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3628936/24-25 (22) 03.08.83 (46) 07.05.85. Бюл. У 17 (72) В.А. Поярков, А.С. Казимиров, В.И. Стрижак, M.Ñ. Попов и В.П. Сорокин (71) Киевский ордена Ленина государственный университет им. Т.Г.Шевченко (53) 539. 1.06(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 129355, кл. С 01 N 23/02, 1960, 2 ° Авторское свидетельство СССР

В 852185, кл. G 01 N 23/02, 1981. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНЧ РАЦИЙ СОСТАВЛЯЮЩИХ КВАЗИБИНАРНЫХ

СРЕД, заключающийся в облучении среды рентгеновским или гамма-излучением с двумя различными энергиями и регистрации прошедшего или рассеянного исследуемой средой излучения каждой энергии, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения . точности определения концентраций, значения энергий излучения выбирают так, чтобы сумма массовык коэффициентов поглощения излучения первой энергии компонентами„ умноженная на аналогичную сумму для второй энергии и деленная на модуль определителя матрицы этих коэффициентов, была минимальна.

3 115

Изобретение относится к способам гамма-абсорбционного анализа состава веществ и может использоваться в контроле различных технологических процессов, имеющих отношение к переработке руд и химического сырья.

Известен способ определения концентраций составляющих среды путем ее облучения ядерными излучениями и измерения интенсивности рассеянного средой или прошедшего через нее излучения Е13.

Недостатком известного способа является низкая точность. .Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ .определения концентраций составлякицих квазибинарных сред, заключающийся в облучении среды рентгеновским.или гамма-излучением с двумя существенно различными энергиями и регистрации прошедшего или рассеянного исследуемой средой излучения каждой энергии. При этом, например, для исследбвания значения энергий излучения выбирают так, что поглощение излучения на единицу веса угля группой минеральных составлякпцих угля отлично от поглощения излучения на единицу веса угольным веществом для каждой энергии.и относитель .ное поглощение на единицу веса угля излучения одной энергии группой минеральных составляющих и угольным веществом отлично от относительного поглощения на единицу веса другой энергии 1:21.

Недостатком способа является невозможность достижения максималь.ной точности определения концентраций, обусловленная тем, что критерий выбора энергий по неравенству между собой поглощений и относительных поглощений не позволяет оценить оптимальность выбора энергий иэ некоторого набора, удовлетворяющего этому критерию.

Цель изобретения — повьппение точности определения концентраций.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения концентраций составляющих квазибинарной среды, заключающемуся в облучении средырентгенавским или гамма-излучением с двумя существенно различными энергиями и регистрации .прошедшего или рассеянного исследуемой средой излучения каждой энергии значения энергий излучения выбирают ч599 2 так, чтобы сумма массовых коэффициентов поглощения излучения первой энергии компонентами, умноженная на аналогичную сумму для второй энергии и деленная на модуль определителя матрицы этих коэффициентов, бьша минимальна.

Предлагаемый выбор энергий излучения обеспечивает максимальную

1р точность определения концентраций компонент для используемого интервала энергий при заданной точности измерения интенсивностей излучения.

Для анализа зависимости относительной погрешности определения концентрации — — от выбора энергии дС

С гамма-излучения создана математическая модель метода, основанная на экспоненциальном законе ослабления потока гамма-излучения с соответствующими коэффициентами ослабления.

Относительная погрешность опредС

С делялась в результате статистическо- . д го разброса измеряемых величин по нормальному закону в пределах соответствующих погрешностей. Найденное соответствие между минимальными значениями величины (М +Ф 1(» + ! М Р-," - "- где )и и )h z — массовые коэффициенты поглощения излучения первой энергии первой и второй компонентами;

Яя, и ул и р — те же коэффициенты для излучения второй эйергии— ьС

У (их численными значениями). справедливо для заданного диапазона концентраций и э..ементного состава компонент.

Для определения оптимальности набора энергий нужно рассчитать или измерить а анализируемой среды для всех возможных энергий излучателей и выбрать пару энергий, при которых значение c(для данной среды минимальное. В этом и состоит основное отличие предлагаемого способа от известных. Вводится необходимый этап — выбор энергий излучателей для данной среды, обеспечивающих минимальную величину — как функhC цию энергий излучателеи.

Х

Пример. Проводят определение концентраций составляющих в двухкомпонентной среде при различных энергиф

Продолжение атблицы

1154599

60,600

60,900

60, 1200

150,900

300,900

0,390

0,388

Оэ. 389

5,518

5,488

5,497

4!.;677

225,257

2,94

15,93

A. Ств

С„

60, 150

60,300

6,321

5,625

0,447

0,398

Составитель М. Викторов

Техред Л.Коцюбияк

Редактор С. Патрушева

Корректор О Луговая

Заказ 2706/38 Тираж 897, Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета СССР: но делам изобратений и открытий

113935, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал НПП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 ях излучения и оценивают точность определения полученных значений концентраций. В качестве среды используют пульпу, состоящую из воды и частиц твердого вещества. Состав твердого, Х: СО 9; NOg2; МяО 0,4;

А1 О 0,7; $3.0, 1,25; $ 73,45; СаО

При концентрации твердого С„, 507

f и точности определения Уп (Ю, /I } 1а и fn (Ю /I" ), равной 0,1Х; оценивают относительную погрешность определения концентрации твердого ь C /

/ С„, и расчитывают величину о( где Л и Л©, - начальные интенсивности 1 излучения первой и второй. энергии;

f If

Ю и Х - интенсивности прошедшего через среду излучения первой и второй энергии.

Полученные результаты для различных значений энергии приведены в таблице.

Как видно из таблицы, оптимальному выбору энергий излучения, при которых ошибка определения концентрации твердого в пульпе минимальна, соответствует минимум значений критерия оптимальности.

Использование способа для определения характеристик технологических потоков позволит отказаться от ручного пробоотбора и анализа.. Точное знание состава вещества и возможность непрерывного его контроля дает воз— можность осуществлять автоматическое управление технологическими процессами обогащения и переработки руд и химического сырья.