Устройство для калибровки нейтронных датчиков-зондов влагомеров сыпучих материалов с переменной плотностью

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ Ю\ЛИБРОВКИНЕЙТРОННЫХ ДАТЧИКОВ-ЗОНДОВ ВЛАГОМЕРОВ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ С ПЕРЕМЕННОЙ ПЛОТНОСТЬЮ, содержащее корпус с замедлителем быстрых нейтронов, полым расположенным по центру каналом для введения зонда, кадмиевый экран, соосный с каналом, отличаю- . щ е е с я тем, что, с целью независимого и одновременного'моделирования влажности и плотности измеряемого материала, в него дополнительно введен экран, выполненный из борсодержащего материала, например карбида бора, соосньй с каналом и кадмиевым экраном, причем каждый из экранов снабжен механизмом независимого перемещения, при этом оба экрана помещены между замедлителем и каналом для введения зонда.о ?(Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„14 95 (51)5 G 01 М 23/09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A тОРСК0 У CB PE EJlt CTHE

ГОСУДАРСТВЕННЬ1Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 2636966/25 (22) 05,07.78 (46) 28.02.91 ° Бюл. 11- 8 (71) Карагандинский филиал Особого конструкторского бюро Всесоюзного научно-исследовательского института автоматизации черной металлургии (72) А.К.Стройковский, А.Т.Карманов и A.Ë.Äèêåëüáîéì (53) 243.275.1 (088.8) (56) Бояров А.К. и др. Об использовании счетчиков медленных нейтронов типа СНМ-16 и СНМ вЂ” 17 в датчиках нейтронных влагомеров. — Сб, Радиационная техника. — H.: Атомиздат, 1970, вып. 4, с.262-263.

Патент ФРГ Н - 2.264.674, кл. G 01 N 23/12,опублик. 23.01,75. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к нейтронным влагомерам, регистрирующим два участка спектра замедленных нейтронов и применяемым для измерения влажности сыпучих материалов в черной металлургии, и может быть использовано для калибровки нейтронных влагомеров сыпучих материалов с переменной плотностью (например кокса, шихты и пр,), Известны устройства для калибровки нейтронных влагомеров, содержащие комплект цилиндров различного диаметра, залолненных замедляющей средой и имеющих цилиндрические каналы для датчиков, устанавливающихся внутри цилиндров. При этом состав материала

НЕЙТРОННЫХ ДАТЧИКОВ-ЗОНДОВ ВЛАГОМЕРОВ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ С ПЕРЕМЕННОЙ

ПЛОТНОСТЫО, содержащее корпус с замедлителем быстрых нейтронов, полым расположенным по центру каналом для введения зонда, кадмиевый экран, соосный с каналом, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью независимого и одновременного моделирования влажности и плотности измеряемого материала, в него дополнительно введен экран, выполненный из борсодержащего материала, например карбида бора, соосный с каналом и кадмиевым экраном, причем каждый из экранов снабжен механизмом независимого перемещения, при этом оба экрана помещены между замедлителем и каналом для введения зонда. каждого из цилиндров характеризуется стабильным содержанием водородных ядер, а в сумме весь материал комплекта содержит такое количество водородных ядер, которое определяет весь диапазон влажности измеряемого вещества °

Недостатком такого устройства является то, что при градуировке в нем датчиков-зондов нейтронных влагомеров, регистрирующих два энергетических участка спектра замедленных нейтронов для определения влажности с коррекцией по плотности, возникают значительные погрешности. Эти погрешности обусловлены тем, что при смене цилиндров различного диаметра изменяется как поток замедленных

714895

40 нейтронов одного участка спектра (надкадмиевые нейтроны), так и поток нейтронов другого его участка (подкадмиевые нейтроны) . Вследствие этого невозможно добиться такой ре5 гулировки потоков обоих энергий,при которой, например, соблюдалось бы на определенный период постоянство потока нейтронов одного участка спектра при изменении потока другого участка спектра или одновременное независимое изменение обоих потоков.

Кроме того, такое устройство громоздко (комплект цилиндров) и трудо 5 емко при калибровке, что вызвано перемешиванием датчика из одного цилиндра в другой при градуировке.

Наиболее близким к предложенному устройству является устройство, которое содержит корпус с замедлителем, канал для введения зонда и кадмие— вый экран, причем кадмиевый экран выполнен в виде сменных пластин различной толщины так, что каждая новая 25 сменная пластина в процессе градуировки располагается на определенном уровне в калибрационной полости.

Следовательно, устройство работает по методу изменения эффективной площади регистрации замедленных нейтронов поглотителем, вследствие чего при построении градуировочной кривой изменяют воспроизводимую влажность материала.

Однако и в этом устройстве при ка- 3 либровке возникают погрешности,обусловленные взаимосвязанными изменениями влажности. ) и плотности ввиду того, что при установке в калибрационной полости экранных пластин из кадмия практически достигается изменение лишь потока подкадмиевых нейтронов, поток же надкадмиевых нейтронов практически не изменяется.

Цель изобретения — .независимое и

45 одновременное моделирование влажности и плотности измеряемого материала путем независимбго и плавного изменения потока нейтронного излучения двух участков энергетического спектра.

Это достигается тем, что в предложенное устройство для калибровки нейтронных датчиков — зондов влагомеров сыпучих материалов с переменной плотностью, использующих регистрацию двух участков спектра замедленных нейтронов, содержащее корпус с замедлителем нейтронов, с полым расположением по центру каналом для введения зонда, кадмиевый экран, соосный с каналом, дополнительно введен экран, выполненный из боросодержащего материала, например карбида бора, и соосный с каналом и кадмиевым экраном, причем каждый из экранов снабжен механизмом независимого перемещения, при этом оба экрана помещены между замедлителем и каналом для вв едения зонда.

На чертеже изображен общий вид предлагаемого устройства, разрез.

Устройство содержит корпус I цилиндрического типа, наполненный замедлителем 2 нейтронов. В качестве замедлителя может быть выбрано водородсодержащее вещество (например вода, масло, парафин). Калибрационный узел состоит из двух полых цилиндров 3 и 4, причем цилиндр 3 выполнен из борсодержащего материала (например из карбида бора), а цилиндр 4 выполнен из кадмия. Цилиндры 3 и 4 посажены на калибрационную шахту 5, которая служит направляющей при движении этих цилиндров. Цилиндры 3 и 4 посредством тяг 6 и 7 связаны с механизмами 8 и 9 их независимого перемещения. Калибрационная шахта 5 служит для установки измерительного зойда (на чертеже не пока" зан), содержащего источник быстрых нейтронов и детекторы подкадмиевых и надкадмиевых нейтронов.

Устройство работает следующим образом.

Перемещая цилиндр 3, устанавливают значение интенсивности детектируемых надкадмиевых нейтронов,соответствующее заданной плотности (и влажности P материала, затем, пере" мешая кадмиевый цилиндр 4, выставляют значение интенсивности регистрируемых подкадмиевых нейтронов,соответствующее заданным Р и

714895

Корректор М.Шароши

Редактор Л.Письман

Техред К.Дидык

Заказ 369 Тираж 397 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101