Влагомер сыпучих материалов

 

ВЛАГОМЕР СЬШУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, включающий счетно-решающее устройство с таймер.ом и измёрит^ельиый праобра^оватёЛь, содержащий биологическую .з^- гп^ту из водородсодержащего I материала, внутри ко'торой в одной, плоскости размещены источник быстрь154 и дётекто-ры медленных нейтронов, снабженные подвижным кадмиейым фильтром, отличающийся тем, что, с целью обеспечения автоматической калибровки и градуировки устройства без прерывания-процесса измерения при постоянном расположении детекторов относительно контролируемого материала, между детекторами и биологической защитой введен экран из карбида бора с кадмием, установленный с возмож- HocTijjb синхронного' поворота с фильтром. Снабженный двумя окйами, выпол- ^ненными.в пиде секторов,' одно из которых покрыто рещет1(:ой из карбида бора, а на поверхность кадмиевого фильтра нанесен слой карбида бора на площади, равной сумме площадей двух окон экрана, при этом каждый детектор соединен со счетно-рещающим устройством через коммутатор, управл'яемый .таймером.^Изобретение относится к области прироборостроения, в частности к автоматическим измерителям влажгйррти, например, железорудных концентратов, дробленьк •'. руд и других сыпучих материалов , используемых на предприятиях черной металлургии.Известны устройства, для из'мерения весового влагосодержания в сьтучем ма:териале, принцип действия которых основан на эффекте замедления быстрь!х нейтронов в процессе упругот^о рассеяния на. ядрах водорода, содержащегося во влаге сыпучего материала, и регистрации потока медленных нейтро-нов. Такие устройства содержат источники быстрьпс нейтронов и гаммаизлучения, а также детекторы, сигналы с которых по двум каналам обрабатываются счетно-решающей схемой, выдающей параметр, характеризующий: процентное значение влажности.Недостаток таких устройств состоит в том, ^то для вьтолнения калибровки и градуировки влагомеров необходимо временно прерв-ать цикл измерения, кроме того, процесс калибровки обладает значительной трудоемкостью и длительностью, что сказывается на ре-•vjО ГчЭСО^ОЭ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИН

„,80„„7О2976

А1

О) Ж, 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕИЙЙЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 2636927/25 (22) 05.07.78

° (46) 15.02.91. Бюл. tl 6 (71) Карагандинский филиал Особого конструкторского бюро Всесоюзного научно-исследовательского института автоматизации черной металлургий (72) А.А.Першин„" Ю.П.Романов н А.К.Стройковский (53) 543.275.1.08(088.8) (56) Патент США 9 3794843,1 кл. 250-.359, опублик. 1974.

Патент ГДР № .36109, кл. 42 1 9/51, опублик. 1965. (54) (57) ВЛАГ011ЕР СЬЙУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, . включающий счетно-решающее устройство с таймером и измерич .ельяый преобразователь "содержащий биологическую .за- щиту из водородсодержащего материала, внутри которой в одной плоскости размещены источник быстрьМ и детекто1

Изобретение относится к области прироборостроения, в частности к автоматическим измерителям влажности, . например, железорудных концентратов, дробленых, руд и других сыпучих материалов, используемых на йредприя- тиях черной металлургии.

Известны устройства для измерения весового влагосодержания в сыпучем материале, принцип действия которых основан на эффекте замедления быст" рых нейтронов в процессе ynpyrodo рассеяния на. ядрах водорода, содержаще, гося во влаге сыпучего материала, и регистрации потока медленных нейтро2 ры медленных нейтронов, снабженные подвижным кадмиевым фильтром, о т— л и ч а ю щ и " c я тем, что, с целью обеспечения автоматической калибровки и градуировки .устройства без прерывания процесса измерения при постоянном расположении детекторов относительно контролируемого материала, между детекторами и биологической защитой введен экран из карбида бора с кадмием, устаиовленный с возможпостыл синхронного поворота с фильтром, снабженный двумя окйами, выполненными в .зиде секторов, одно из которых покрыто решеткой из карбида бора, а на поверхность кадмиевого фильтра нанесен слой карбида бора на площади., равной сумме площадей двух окон экрана, при этом каждый детектор соединен со счетно-решающим устройством через коммутатор, управляемый

l таймером.

\ Ъ нов. Такие устройства содержат источники быстрых нейтронов и гаммаизлучения, а также детекторы, сигналы с которых по двум каналам обрабатываются счетно-решающей схемой, выдающей параметр, ха.„актеризующий процентное значение влажности.

Недостаток таких устройств состоит в том, что для выполнения калибровки и градуировки влагомеров необходимо временно прервать цикл измерения, кроме того, процесс калибровки обладает значительной трудоемкостью и длительностью, что сказывается на ре-!

702976

4" зультат обработки информации о влажности, постуйающей в АСУ ГП;:

Известно устройство для измерения влажности сыпучих материалов с помо5 щью радиоактивного излучения, включающее счетно -решающее устройство с таймером и измернтельйый преобразователь, в состав которого входят источник быстрых нейтронов и двухобъемные детекторы для нейтронного и гаммаизлучения, биологическую защйту, ис" пользуемую в качестве калибратора, внутри которой установлен подвижный кадмйевый Фильтр, выполненный в виде фольги .

Однако для калибровки и градуировки влагомера необходимо прервать цикл измерения на @Лительное время, например на 2-4 ч, а в это время сыпучий материал, который используется в

",технологическом процессе,""Йа1сбфйтся бесконтрольно;, Цель изобретения - обесйечейие asтоматической калибровки и грагбнров 25 ки устройства без прерывания процесСа измерения при постоянном расположе- ййи детекторов относительйо контроли- руемого материала.

Поставленная цель достнгаетсй тем, 30 что so влагомере сйпучнх материалов,. включающеи счетно-решающее устройство с таймером и измерительный преобраэо= ватель, содержащий биологическую за" щиту из водородсодержащего материала, внутри которой в одной плоскости раз- мещены источник быстрых и детекторы медленных нейтронов, снабженййе подвижным кадмиевым фильтром, ме кПУ де текторами и биологической защитой вве40 ден экран из карбида бора .с кадмием, установленный с возможностью синхронного iiosopova с фильтром", снабженный двумя окнами, выполненными в виде секторов одно из которьм покрыто ре 45 щеткой из карбида бора, а на поверхность кадмиевого фильтра нанесен слой карбида бора на площади, равной сумме ппощйдей двух окон экрана, при этом каждый детектор соединен со счетно50 решающим устройством через коммутатор, управляемый таймером.

На чертеже изображена принципиаль. ная схема влагомера,выполненная в развернутом виде от О до 360 о 55

Вла1 омер включает биологическую защиту 1 из водородсодержащего материала, на*риь1ер капролона, детекто" ры 2-7, в геометрическом центре которйх помещен манипулятор 8 с источни- ком 9 быстрых нейтронов. В измерителе . перед детекторами со сторонй контролируемого материала 10 расположен кадмиевый фильтр 11 (на схеме выделен широкой линией в секторе от О до 241).

Между биологической защитой 1 и де" текторами 2-7 установлен экран 12 с двумя окнами, выполненными в виде секторов. Один,из секторов, например сектор А от О. до 60а, имеет решет" ку 13 из карбида бора, а в другом бпизлежащем секторе, например сектор Б от 60 до 120, отсутствует ма". териал, влияющий на изменение нейтронного потока, а в остальной его части, например от 120 до 360,-расположен слой карбида бора с листовым кадмием 14, обеспечивающий экранирование детекторов 4-7 со стороны биологической защиты. Аналогинным образом детекторы 2 и 3 экранированы карбидом бора с кадмием со стороны кбнтролируемого материала 1О и по площади phssbi gsyM секторам на экране. . - Кадмиевый фильтр 11 и секторный экран 12 объединены через механическую связь 15 с шаговым электродвигателем 16, который обеспечивает синхронный поворот их относительно всех детекторов. Детекторы электрически подключены к счетно-решающему устройству 17 через коммутатор 18, который получает управление от таймера 19.

Цепи эЛехтропитания блоков и детекторов на схеме не показаны; Влагомер размещается над контролируемым материалом 10, влажность которого необходимо измерить.

Влагомер работает следующим образом.

При установке манипулятора 8 с источником 9 быстрых нейтронов поток быстрых нейтронов, последовательно замедляясь на ядрах водорода, содержащегося как во влаге сыпучего материала 10, так и в биологической защи- . те 1, преобразуется в потоке тепловых нейтронов. Часть этого потока с рав ной вероятностью, как проходит через указанные материалы;,так и претерпе; вает от них отражение (см.чертеж).

В последнем случае детекторы 6 и 7 регистрируют общую интенсивность, потока йадкадмиевых и подка4миевых нейтронов I, которая зависит от влагосодержания материала 10, в детекторы ф и 5 — надкадмиевых нейтронов 1, 7029 зависимых от его плотности. Вносимый вклад при регистрации тепловых нейт1 ронов детекторами 4-7 сс стороны биологической защиты 1 составляет не5 сколько единиЦ процентов благодаря .действию экрана 12, состоящего из карбида бора с кадмием 14, и как по" стоянная величина в виде коэффициента учитывается в счетно-решающем устрой- 10 стве 17. В это время со стороны биологической защиты 1, которая содержит постоянное количество ядер водорода в единице объема, через секторы Б и А детекторы З,и 2 регистрируют по- 15 стоянные значения интенсивностей, что соответствует двум значениям влажйости s заданном диапазоне измерений.

При, этом детекторы 2 и 3 экранированы со стороны контролируемого материа- 20 ла 10 слоем карбида бора 14 с кадми- ем. Результирующий сигнал вводится в счетно-решающее устройство 17 через коммутатор 18, где осуществляется его запоминание и сравненйе со значением 25

I,ä и Т, т.е. выполняется градуи76 6 ровка измерителя без нарушения основного цикла измерения. После окончания этого цикла измерения с таймера поступает команда на шаговый двигатель Iб,и коммутатор 18. Экран 12 и кадмиевый фильтр 11, синхронно поворачиваясь относительно всех детекторов, занимают положение такое, что против детектора 4 будет расположен сектор Б, а против детектора 3 — сек тор А и т.д.

Аналогичным образом регистрируются сигналы от детекторов 4 и 3, соответствующие двум значениям влажности, а в счетно-решающем устройстве 17 сравниваются t.:предыдущимй данными, т.е. осуществляется калибровка измери- теля без изменения положения детекторов относительно койтролируемого мате" риала 10, В процессе измерений, калибровки и градуировки самого измерителя влажности происходит циклическое чередование положения экрана 12 и кадмиевого фильтра 11 относительно детекторов.

Z4d ИО,УбР L

Юд . /АР (О/

Редактор М.Ленина

Техред Л.Олийнык . Корректор Н.Ревская

Заказ 770 Тираж 397 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101