Устройство для рентгенорадиометрического флуоресцентного анализа /его варианты/

 

ОП ИСАНИЕ „„97 35()

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.12.80 (21) 32189!2/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет— (51) M Кп

Ci 01 М 23/223

Гасударственные комитет по делам лзобретенкй и открытий (53) УДК 539.1. .06 (088.8) Оптбликовано 07.! 1.82. Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 17.11.82,!

Ю

Л. И. Мачульский и А. Д. Неверов

3

Центральный научно-исследовательский институт . :;. оловянной промышленности (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКОГО

ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО АНАЛИЗА (ЕГО ВАРИАНТЫ) 1

Изобретение относится к ядерно-физическим методам анализа минерального сырья и может быть использовано при оперативном контроле за содержанием элементов в зернистых продуктах, например в рудах, концентратах и т.п.

Известно устройство, предназначенное для флуоресцентного рентгенорадиометрического анализа крупнозернистых руд и концентратов на конвейерной ленте, в котором непрерывно анализируют движущийся на транспортерной ленте поток крупнозернистого материала (1) .

Однако в силу малой глубинности метода флуоресцентного рентгенорадиометрического анализо невозможно полностью устранить мешающий эффект, связанный с неравномерностью распределения определяемых элементов в объеме пробы, что снижает точность анализа. Кроме того, вибрация, биение ленты приводят к сегрегации материала на ней, что снижает достоверность получаемых результатов измерений.

Известно устройство для флуоресцентного рентгенорадиометрического анализа порошковых проб, которое состоит из датчика и измерительной кюветы. Анализируемая проба засыпается в кювету и помещается в зону регистрации датчика (2) .

Однако устройство не позволяет анализировать зернистые материалы с крупностью, большей 0,1 мм, так как в пробах, представленных более крупнозернистым материалом, возрастает неравномерность распределения определяемых элементов в пробе.

Наиболее близким техническим решением является устройство для рентгенорадио1О метрического флуоресцентного анализа вещества с неоднородным распределением определяемого элемента по объему пробы, содержащее узел облучения и регистрации вторичного излучения, кювету для пробы и механизм для перемешивания пробы с приводом вращения. В этом устройстве проба перемешивается установленным внутри кюветы рассекателем в виде, по крайней мере, одной изогнутой пластины, который соединен с устройством вращения пластин (3) .

Недостаток устройства состоит в том, что рассекатель, расположенный внутри кюветы, находится в зоне анализа, рассеянное им первичное излучение дает вклад в регистрируемое от пробы излучение, что приводит к

972350

Формула изобретения возникновению погрешностей, а следовательно, снижается точность анализа.

Цель изобретения — повышение точности при анализе зернистых материалов как с богатым, так и с бедным содержанием определяемого элемента.

Поставленная цель достигается тем, что в случае анализа продуктов с богатым содержа нием определяемого элемента, что в устройстве для рентгенорадиометрического флуоресцентного анализа вещества с неоднородным распределением определяемого элемента по объему пробы, содержащая узел облучения и регистрации вторичного излучения, кювету для пробы и механизм для перемешивания пробы с приводом вращения, механизм для перемешивания пробы выполнен в виде кюветы для пробы, соединенной с приводом вращения, при этом кювета имеет вид полого цилиндра с горизонтальной осью вращения, в торце которого выполнено окно для засыпки пробы, а боковая поверхность изготовлена из материала, слабо поглощающего вторичное излучение, и расположена над узлом облучения и регистрации вторичного излучения.

В случае анализа продуктов с бедным содержанием определяемого элемента поставленная цель достигается тем, что в устройстве (другой вариант) для рентгенорадиометрического флуоресцентного анализа вещества с неоднородным распределением определяемого элемента по объему пробы, содержащем узел облучения и регистрации вторичного излучения, кювету для пробы и механизм перемешивания пробы с приводом вращения, механизм для перемешивания пробы выполнен в виде стержня с прикрепленными к нему перпендикулярно лопастями, соединенного с приводом вращения, и кюветы с вертикальной осью вращения, образованной боковыми поверхностями двух коаксиальных цилиндров с дном, соединенной с дополнительным приводом, обеспечивающим ее вращение, при этом узел облучения и регистрации вторичного излучения, а также стержень расположены над кюветой диаметрально противоположно.

На фиг. 1 показана схема первого варианта устройства; на фиг. 2 — схема второго варианта устройства.

Устройство (фиг. 1) состоит из узла облучения и регистрации вторичного излучения, который содержит источник 1 излучения, детектор 2, кюветы 3 и привод 4 вращения. Кювета выполнена в форме полого цилиндра с прозрачными для излучения боковыми стенками, например бериллиевыми, и с загрузочным окном 5 в одном из торцов.

Привод позволяет вращать кювету вокруг горизонтальной оси, совпадающей с осью цилиндра. Анализируемая проба, представительная по объему для материала данной крупности, во вращающейся кювете под действием силы тяжести постоянно перемешивается, оставаясь в нижней ее части, где пе5

15 го

55 ремешанные порции материала облучаются излучением источника, расположенного, как и детектор, под кюветой.

Устройство (фиг. 2) состоит из источника 6 излучения, детектора 7, кюветы 8 с приводом 9 ее вращения, стержня с лопастями 10 для перемешивания пробы и приводом 11. Лопасти могут быть выполнены в виде металлических стержней с резиновыми наконечниками. В результате того, что стержень с лопастями и узел облучения и регистрации вторичного излучения расположены диаметрально противоположно, исключается влияние перемешивающего устройства на регистрируемое излучение.

На предлагаемых устройствах проанализированы продукты различного гранулометрического и вещественного состава. При анализе оловянного концентрата с содержанием олова 32 /О и крупностью зерен до 5 — 7 мм для достижения ошибки воспроизводимости, равной + 1 /О, время измерения составляет

5 мин на устройстве с цилиндрической кюветой и 7 мин на устройстве по второму варианту, при этом последнее устройство наиболее эффективно использовать при анализе на элементы с атомными номерами, меньшими 30, с содержанием менее 1О/О. На устройстве с цилиндрической кюветой наиболее эффективно анализировать продукты с богатым содержанием определяемого элемента и атомными номерами, большими 30.

Погрешность измерений при анализе зернистых продуктов в предлагаемых устройствах не превышает погрешности при анализе тех же продуктов в порошковом виде, однако время измерений резко сокращается.

Диапазон содержаний определяемых элементов от 0,01 до 80О/о

1. Устройство для рентгенорадиометрического флуоресцентного анализа вещества с неоднородным распределением определяемого элемента по объему пробы, содержащее узел облучения и регистрации вторичного излучения, кювету для пробы и механизм для перемешивания пробы с приводом вращения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности при анализе зернистых материалов с богатым содержанием определяемого элемента, механизм для перемешивания пробы выполнен в виде кюветы для пробы, соединенной с приводом вращения, при этом кювета имеет вид полого цилиндра с горизонтальной осью вращения, в торце которого выполнено окно для засыпки пробы, а боковая поверхность изготовлена из материала, слабо поглощающего вторичное излучение, и расположена над узлом облучения и регистрации вторичного излучения.

2. Устройство, содержащее узел облучения и регистрации вторичного излучения, кювету для пробы и механизм для перемешивания пробы с приводом вращения, отли972350

Составитель М. Викторов

Техред И. Верес Корректор Ю. Макаренко

Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор С. Юско

Заказ 8062/33 чающееся тем, что, с целью повышения точности при анализе зернистых материалов с бедным содержанием определяемого элемента, механизм для перемешивания пробы выполнен в виде стержня с прикрепленными к нему перпендикулярно лопастями, соединенного с приводом вращения, и кюветы с вертикальной осью вращения, образованной боковыми поверхностями двух коаксиальных цилиндров с дном, соединенной с дополнительным приводом, обеспечивающим ее вращение, при этом узел облучения и регистрации вторичного излучения, а также стержень расположены над кюветой диаметрально противоположно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пшеничный Г. А. и др. Непрерывный радиоизотопный рентгенофлуоресцентный анализ ильменитового концентрата на ленте транспортера. — «Вопросы геофизики», вып. 24. Л., изд. ЛГУ, 1974, с. 10 — 25.

2. Аппаратура БВД вЂ” Г! и БВД вЂ” С для рентгенорадиометрического опробова ния руд. — «Геофизическая аппаратура», вып. 61

10 Л., «Недра», 1977, с. 84 — 90.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2961220/18-25, кл. G О! N 23/223, I 1.07.80.