Способ измерения влажности сыпучих материалов

 

Изобретение относится к радиоизотопному приборостроению, в частности , к нейтронным способам измерения влажности сыпучих материалов, применяеьых, например, в черной металлургии . Целью изобретения является повьппение точности измерения влажности при исследовании материалов с насьтной плотностью Рс в диапазоне от 0,4 до 1,0 т/м. С этой целью одновременно регистрируют потоки тепловых и надтепловьк нейтронов вблизи источника быстрых нейтронов. Определение влажность и плотность производят по змпирнческим формулам W а - b,(i,-i )/(ij-ijJ /rb,(i,-lJ/ /(l,-IiJ-a,, ,(l,j-ljj - -Ъ,(1,-1, )J/(a,bj - ajb,), где a,, a, b,, bj - градуировочные коэффици енты; I, , Ij - регистрируем1ле потоки тепловых и надтепловых нейтронов в контролируемом материале; I , Т фоновые потоки тепловых и надтепловых нейтронов. Градуировку шкалы влажности и шкалы плотности производят путем одновременной регистрации потоков тепловых и надтепловых нейтронов не менее чем в трех точках градуировочного узла, соответствующего различным значениям влажности и плотности исследуемого материала в пределах диапазона их измерения . Облучение материала потоком быстрых нейтронов и регистрацию потоков тепловых и надтепловых нейтронов производят в центре объема радиусом г, определяемым из условия: гЛ07/ ил. i (Л со 4 О СО со ГчЭ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕа<ИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 С О! N 23 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 30. 09. 90, Бюл. У 36 (21) 3925334/22-25 (22) 09.07.85 (71) Особое проектно-конструкторское бюро Научно-производственного объединения Черметавтоматика (72) В.П. Домбровский, В.А. Пронякин и А.К. Стройковский (53) 551.508.7(088.8) (5e) Авторское свидетельство СССР

М 542406, кл. G 01 N 23/00, 1974.

Стройковский А.К. и др. Влагомер дпя доменного кокса. Черная металлургия БНТИ, !977, !! 2, с.с. 52-53. (54) НЕЙТРОННЫЙ СПОСОБ. ИЗМЕРЕНИЯ

ВЛАЖНОСТИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к радиоиэотопному приборостроению, в частности, к нейтронным способам измерения влажности сыпучих материалов, применяемых, например, в черной металлургии. Целью изобретения является повышение точности иэмерения влажности при исследовании материалов с насыпной плотностью р в диапазоне от 0,4 до 1,0 т/м . С этой целью одS новременно регистрируют потоки тепло„„SU„„ 40 2 A1 ных и надтеплоных нейтронов вблизи . источника быстрых нейтронов. Определение влажность и плотность производят по эмпирическим формулам W (а1—

Ь (Т-Т о )/(I -I < )) /(Ь,(1„-1 )/ а, Ь,, bq — градуироночиые коэффициенты; Т,, I — регистрируемые потоки тепловых и надтепловых нейтронов в контролируемом материале; I I фоновые потоки тепловых и надтеплоных ьейтронов. Градуировку шкалы влажности и шкалы плотности производят путем одновременной ре" гистрации потоков тепловых и надтеп- д ловых нейтронов не менее чем в трех точках градуировочного узла, соответствующего различным значениям влажности и плотности исследуемого матери- С ала в пределах диапазона их измерения, Облучение материала потоком быст- 2 рых нейтронов и регистрацию потоков в тепловых и надтепловых нейтронов про- (ф изводят в центре обьема радиусом г, Д определяемым из условия: т ъ 07/ Рею ил. 1, )

0332

1 l 34

Изобретение относится к радиоиэотопному приборостроению, в частности к нейтронным способам измерения влажности сыпучих материалов, применяеьых, например в черной металлургии.

Цель изобретения — повышение точности.

На фиг. 1 показана зависимость интенсивности счета детекторов погруиного датчика от радиуса объема измеряемого материала; на фиг. 2 — схема устройства, реализующего способ, и его расположение в бункере с насыпным материалом.

Устройство содержит измерительный преобразователь I, градуировочный узел 2 и устройство обработки информации 3. В измерительный преобразователь. входит источник 4 быстрых нейтронов, детекторы 5, 6 медленных нейтронов, причем детектор 6 покрыт кадмиевым экраном 7, два канала 8, 9 обработки сигналов детекторов. Измерительный преобразователь размещается в бункере 10.

При измерениях в технологических емкостях регистрируемые потоки тепловых и надтепловых нейтронов растут с увеличением объема исследуемого материала, окружающего измерительный зонд, и при достижении некоторого расстояния 2 от зонда до границ материала потоки нейтронов достигают своего насыщения (фиг. 1). Уменьшение объема измерения приводит к нелинейности, что вызывает погрешности измерения. Из экспериментальных исследований получена эмпирическая зависимость радиуса r сферы насыщения для материалов с различной плотностью

0 7

-ф-

Рс где р — насыпная плотность контролиЭ руемого материала, т/м

Так, для доменного кокса плотнос" тью 0,4 и 0,5 т/м радиус сферы насыщения r равен соответственно 0,96 и 0,87 м. Для граншлака с плотностью

1 т/м- радиус составляет 0,71 м. В способе измерения влажности и плотности сыпучих материалов, заключающемся в том, что исследуемый материал облучают потоком быстрых нейтронов от изотопного источника, регистрируют поток тепловых нейтронов, замедленных в материале, градуировку шкаsw влагомера производят путем измерения потока тепловых нейтронов в точ-. ке, соответствующей известному эначе" нию влажности, дополнительно регистрируют поток надтепловых нейтронов вблизи источника быстрых нейтронов, измерение производят в центре объема радиусом г определяемого иэ условия

0 7

r > 3Ðñ где po — насыпная плотность контролируемого материала, гlсм .

Градуировку шкалы измерения влажности н плотности производят путем одновременной регистрации потоков тепловых и надтепловых нейтронов не менее чем в трех точках, соответствующих различным значениям влажности и плотности исследуемого материала в пределах диапазона их изменения, on20 ределение влажности и плотности про изводят по формулам а,-ba(Ii->,o )/(I,-т„) а1,(z2 zе,) bi,(ri z „)

25 1 е 1 1е а,Ь - а,Ь, где s» 8, b,, b< — градуировочные коэффициенты, определяемые в про30 цессе градуировки, I,, Iz — регистрируемые потоки тепловых и надтепловых нейтронов соответственно, в контролируемом материале, ?„„ ?, — фоновые потОки

40 тепловых и надтепловых нейтронов.

Градуировка производится путем одновременной регистрации потоков теп45 ловых I,, и надтепловых Т, нейтронов в не менее, чем трех точках градуировочного.узла, соответствующим pasличным значениям влажности. Это необходимо для снижения погрешности, связанной с нелинейностью измеряемых параметров.

Формула изобретения

Способ измерения влажности сыпучих материалов, заключающийся в том, что исследуемый материал Облучают потоком быстрых нейтронов От изотопного источника, одновременно регистрируют з 340332 4 поток тепловых и поток надтенловых нов, о т л и ч а e al и и с я тем, нейтронов, градунровку акалы вла" что, с целью повнвення точности иэме.гомера производят путем одновременной рений при исследовании материалов с регистрации потоков градуировочного насыпной плотностью р в диапазоне узла, соответствующего различным эна- от 0,4 до l,О т/м, облучение иссле5 Э чениям влакности, определение алак- дуемого материала потоком источника ности проиэводят по формуле производят в центре области радиусом у а2 д(I м )/(If д1) г полностью занятой материалом, при

Ъ,Г,:I 77Л1:У,, T-â", ð этом Радиус T определяют иэ условия

r ъ 07Ф,где р - насыпная плотность, определяемая по коэффициенты; I„, I» - фоновые потоки тепловых и нвдтепловык нейтро- р

1340332

Составитель Л. Торопова

Редактор Н. Козлова Техред М.Ходанич

Корректор А.Ильин

Подписное

Заказ 3334 . !- Тираж 496

ВИИИП11 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Уагород, ул. Проектная, 4