Способ определения концентраций составляющих квазибинарных сред

Й., ъ ГОСЗЩАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЖЖРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ Т КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский ордена Ленина государственный университет им. Т.Г.Шевченко (53) 539. 1.06(0888)(56) 1, Авторское свидетельство СССР В 129355, кл. С 01 й 23/02, 1960,2Авторское свидетельство СССР В 852185, кл. С 01 Я 23/02, 1981.(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНЧРАЦИЙ 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, 115Изобретение относится к способамгамма-абсорбционного анализа состава веществ и может использоватьсяв контроле различных технологическихпроцессов, имеющих отношение к переработке руд и химического сырья.Известен способ определения концентраций составляющих среды путемее облучения ядерными излучениямии измерения интенсивности рассеянного средой или прошедшего через нееизлучения 113,Недостатком известного способаявляется низкая точность..Наиболее близким к изобретениютехническим решением является способ.определения концентраций составляющих квазибинарных сред, заключающийся в облучении среды рентгеновским.или гамма-излучением с двумясущественно. различными энергиями ирегистрации прошедшего или рассеянного исследуемой средой излучениякаждой энергии. При этом, например,для исследования значения энергийизлучения выбирают так, что поглощение излучения на единицу веса углягруппой минеральных составляннцихугля отлично от поглощения излучения на единицу веса угольным веществом для каждой энергии и относитель.ное поглощение на единицу веса угляизлучения одной энергии группой минеральных составляющих и угольнымвеществом отлично от относительногопоглощения на единицу веса другойэнергии 1 2 Э,Недостатком способа являетсяневозможность достижения максимальной точности определения концентраций, обусловленная тем, что критерийвыбора энергий по неравенству междусобой поглощений и относительныхпоглощений не позволяет оценитьоптимальность выбора энергий иэ некоторого набора, удовлетворяющегоэтому критерию.Цель изобретения - повьппение точности определения концентраций,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу определения концентраций составляющих квазибинарной среды, заключающемуся воблучении средырентгеновским илигамма-излучением с двумя существенноразличными энергиями и регистрациипрошедшего или рассеянного исследуемой средой излучения каждой энергиизначения энергий излучения выбирают 4599 2так, чтобы сумма массовых коэффициентов поглощения излучения первойэнергии компонентами, умноженная нааналогичную сумму для второй энергиии деленная на модуль определителяматрицы этих коэффициентов, бьшаминимальна,Предлагаемый выбор энергий излучения обеспечивает максимальную 1 О точность определения концентрацийкомпонент для используемого интервалаэнергий при заданной точности измерения интенсивностей излучения.Для анализа зависимости относительной погрешности определения концентрации -- от выбора энергииьССгамма-излучения создана математическая модель метода, основанная наэкспоненциальном законе ослабления 2 О потока гамма-излучения с соответствующими коэффициентами ослабления.Относительная погрешностьопредССделялась в результате статистическо- . д го разброса измеряемых величин понормальному закону в пределах соответствующих погрешностей, Найденноесоответствие между минимальными значениями величины)М Р. МР а 1где )а и л- массовые коэффициентыпоглощения излученияпервой энергии первойи второй компонентами;3 ,иул и р - те же коэффициенты дляизлучения второй энергии -ЬСих численными значениями). справедли во для заданного диапазона концентраций и э .ементного состава компонент.Для определения оптимальностинабора энергий нужно рассчитатьили измерить )и. анализируемой средыдля всех возможных энергийизлучателей и выбрать пару энергий, при которых значение п для данной средыминимальное. В этом и состоит основ- О ное отличие предлагаемого способаот известных. Вводится необходимыйэтап - выбор энергий излучателейдля данной среды, обеспечивающихминимальную величину - как ФункСцию энергий излучателеи.ХП р и м е р. Проводят определениеконцентраций составляющих в двухкомпонентной среде при различных энергифПродолжение атблицы 1154599 60,600 60,900 60,1200 150,900 300,900 0,390 0,388 Оэ 389 5,518 5,488 5,497 41.;677225,257 2,94 15,93 ь Ст 60,1 60,3 6,321 5,625 0,447 0,39 Составитель М, ВиктоТехред Л.Коцюбияк едактор С. П орректор О. Луговая Подписи 7комитета СССоткрытийская наб д 4 5 ал НПП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 3ях излучения и оценивают точностьопределения полученных значений концентраций. В качестве среды используют пульпу, состоящую из воды ичастиц твердого вещества. Составтвердого, Х: СО 9 ЯОу 2; МяО 0,4;А 1,0, 0,7; 83.0, 1,25; Б 73,45; СаОПри концентрации твердого С, 507и точности определения Уп (Ю, /1 ) 1 Ои Хп (т. /1" ), равной 0,1 Х; оценивают относительную погрещность определения концентрации твердого ь С// ВЮ и Х - интенсивности прошедшегочерез среду излучения первой и второй энергии,Полученные результаты для различных значений энергии приведены втаблице. Заказ 2706/38 Тираж 8 ВВИИПИ Государственного но делам изобратений 13 О 35, Москва, 1-35, РауКак 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.