Устройство для измерения содержания радиоактивного компонента в потоке сыпучего материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХсОциАлистическихРЕСПУБЛИК 19) 01 й 23/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРПРИ ГКНТ СССР И ИДЕТЕЛЬСТ ТОРСКОМ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ РАДИОАКТИВНОГО КОМПОНЕНТА В ПОТОКЕ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА(57) Изобретение относится к области измерения концентрации радиоактивных компонентов в потоке сыпучих материалов, Целью бласти измевных компотериалов и анализа миматериал в, диоактив оИзобретение относится к о рения концентрации радиоакти нентов в потоке сыпучих ма может быть использовано для нерального сырья, руд и т.п,обладающих естественной раизобретения является повышети измерения,сть изобретения поясняется черкотором представлена структура устройства для измерения ия радиоактивного компонента в пучего материала на ленте конвейточник 1 гамма ротяженным и ство содержцт выполненный стью.Цельюние точноСущнотежом, наная схемсодержа нпотоке сыера,Устроизлучения АНИЕ ИЗОБРЕ 1762203 А 1 изобретения является повышение точности измерения, Устройство содержит источник из определяемого радиоактивного компонента и защитный экран (с приводом),расположенные с одной сторсны ленты конвейера, детектор радиоактивного излучения, расположенный с другой стороны ленты конвейера и последовательно соединенный с усилителем, анализатором амплитуд импульсов, вГычислительным устройством и блоком регистрации. Второй выход вычислительного устройства подключен к приводу экрана через пневмопреобразователи, Источник выполнен протяженным в направлении поперек ленты конвейера длиною не менее ширины ленты. Излучение источника коллимировано и направлено через измеряемый материал на детектор. 1 ил. ширине потока материала 2, транспортируемого по ленточному конвейеру 3, защитный экран 4, связанный с пневмоприводом 5, управляемым пневмопреобразователями 6 и 7, детектор 8, последовательно соединенные усилитель 9 и амплитудный анализатор 10 импульсов и вычислительное устройство 11. Устройство содержит также конечные выключатели 12, 13 и блок 14 регистрации, подключенные к вычислительному устройству 11, один из выходов которого соединен с пневмопреобразователями 6 и 7.В качества ",сточника 1 гамма-излучения взят концентрат радиоактивного компонента, входящего в исследуемый материал 2, например, при измерении содержания КС в сильвинитовой руде, источник выполняетсятолщиной 20-40 см и заполняется концентратом КС 1, в качестве детектора 8 - сцинтилляционный блок детектирования на основе кристалла, например. Ма 1(Т 1).Экран 4 может быть выполнен из тяжелого металла, например свинца, Размеры экрана 4 выбираются из условия полного перекрытия сечения потока гамма-лучей, испускаемых источником в направлении детектора.Устройство работает следующим образомДетектор 8 непрерывно регистрирует гамма-излучение, исходящее от исследуемого материала 2 и от источника 1 как в момент, когда экран 4 расположен между источником 1 и материалом 2, так и в момент, когда экран 4 выведен из этого промежутка, Сигналы с детектОра 8 поступают на усилитель 9 и далее на амплитудный анализатор 10 импульсов. Импульсы с амплитудой ниже установленного уровня (шумовые импульсы и импульсы, соответствующие энергии комптоновских гамма-квантов), не проходят на выход, а с амплитудой выше установленного уровня (информационные импульсы, соответствующие энергии первичного излучения радиоактивного компонента), проходят на выход анализатора 10.Вычислительное устройство 11 управляет перемещениями экрана 4, осуществляя циклический режим работы двух счетчиков интенсивности выходных импульсов анэли- затора 10, в которых накапливаются определенные количества импульсов за выбранное время т . Вычислительное устройство 11 выставляет сигнал, в соответствие с которым пневмопреобразователь 6 открывает левую камеру пневмопривода 5, а пневмопреобразователь 7 подает давление в правую камеру пневмопривода 5, При этом поршень пневмопривода б перемещает экран 4 влево, перекрывая излучение источника 1, По сигналу конечного выключателя 12 производится накопление числа Кг импульсов, обусловленных гамма-излучением радиоактивного компонента измеряемого материала, в течение выбранного промежутка времени т. Затем аналогичным образом по сигналу вычислительного устройства 11 экран 4 перемещается вправо, открывая источник 1, и производится накопление числа К импульсов, обусловленных гамма-излучением измеряемого материала 2 и источника 1. Вычислительное устройство 11 подсчитывает соответствующие скорости счета 1 г и 11 и записывает их в оперативную память.Так осуществляется выбранное количество циклов по, необходимое для одного измерения содержания радиоактивного компонента. Расчет результата измерения 5 содержания состоит из следующих операций:1) расчет скорости счета импульсов приоткрытом источнике 1 10 М 111= итэ при закрытом источнике 1 15 Йг э где Й 1 - число импульсов, зарегистрированных за время экспозиции т, при открытомисточнике 1;Йг - число импульсов, зарегистрированных за время экспозиции при закрытом источнике 1;2) суммирование данных (11, 1 г) за поциклов (величина по устанавливается равной не менее 30), результаты обозначаютсясимволами 11 и 12;3) расчет высоты слоя потока материала2 производится по формуле: 30 11 - 12 1 п фм,Ив и11 - 11 ое ф(н ") е- 1 +А С -и (1 - е ) )+Ко го самопого материала где,им - ко55 лощения изл фициент линейноения измеряемогсть счета импульсов фона;рующий коэффициент;мпирические коэффициенты 1 ф - скоро п - норми АиКо - э 35где 1 и, 1 го - скорости счета импульсов при отсутствии материала 2 на ленте конвейера 3, соответственно, для открытого и закрытого источника 1 экраном 4;40 Н - высота установки источника 1 надлентой конвейера 3;,ив- линейный коэффициент поглощенияизлучения источника 1 в воздухе;р - линейный коэффициент поглоще ния излучения источника 1 в измеряемомматериале 2;4) расчет массовой доли радиоактивнойкомпоненты производится во формуле1762203 Составитель В. ПростаковаТехред М. Моргентал Корректор И. Шулла тор аказ 3255 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина 5) расчетные данные выводятся на блок 14 регистрации.Устройство испытано при измерении содержания хлористого калия в молотом сильвините по содержанию радиоактивного изотопа калий. Погрешность измерения содержания снижена в несколько (5-6) раз по сравнению с погрешностью устройства- прототипа,Формула изобретения Устройство для измерения содержания радиоактивного компонента в потоке сыпучего материала на ленте конвейера, включающее детектор радиоактивного излучения, расположенный по одну сторону от ленты конвейера и соединенный с входом усилителя, выход которого соединен с входом анализатора амплитуд импульсов, блок регистрации и расположенный с другой стороны ленты конвейера источник. гамма-излучение которого коллимировано и направлено через измеряемый материал на детектор, отлича ющееся тем.что,с целью 5 повышения точности измерения, в него дополнительно введены вычислительное устройство и защитный экран, размещенный между источником и потоком материала и связанный с приводом, снабженным пнев мопреобразователями, источник выполнениз определяемого радиоактивного компонента протяженным в направлении поперек ленты конвейера длиной не менее ширины ленты, вход вычислительного устройства со единен с выходом анализатора амплитудимпульсов, один выход соединен с входом блока регистрации, а другой выход подключен к приводу экрана через пневмопреобразователи.