Устройство для автоматического определения концентрации серы в потоке нефтепродуктов

ИАН И Е 2 Союз Советских Социалистических Республиккомитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров сссрЗаявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯКОНЦЕНТРАЦИИ СЕРЫ В ПОТОКЕ НЕФТЕПРОДУКТОВ Изобретение относится к автоматическим анализаторам состава жидкостей, в основе действия которых лежит процесс взаимодействия радиоактивных излучений с анализируемым веществом, и предназначено для анализа нефтепродуктов с изменяемым С/Н (отношение весовых концентраций углерода и водорода).Известны приборы для определения концентрации серы в потоке нефтепродуктов, измерительный канал которых состоит из источника мягкого гамма-излучения, например Гео, проточной кюветы с анализируемой жидкостью и детектора излучения.Так как степень ослабления мягкого гамма- излучения зависит не только от содержания серы, а также от плотности жидкости и С/Н, то известные приборы содержат либо поплавковые устройства коррекции, либо устройства, дополнительно учитывающие степень ослабления слоем нефтепродукта и пучка бета-частиц.Известные приборы не позволяют автоматически и непрерывно определять концентрацию серы независимо от изменений как плотности жидкости, так и соотношения С/Н.Предлагаемое устройство реализует способ непрерывного определения концентрации серы в потоке нефтепродуктов, который заключается в том, что, помимо измерения степени ослабления нефтепродуктами пучка мягкого гаммаизлучения (напрпмер, характеристическогорентгеновского излучения изотопа Ге 5, илихарактеристического и тормозного рентгеновского излучения трптий-цпркониевой или три 5 тий-титановой мишени), одновременно дополнительно измеряются степень ослабления истепень отражения анализируемой средой бета-излучения (напрпмер, изотопа 5 гоо), и порезультатам этих измерений определяют кон 10 центрацию серы в анализируемом нефтепродукте.Устройство отличается тем, что оно снабжено вторым источником бета-излучения, третьейпроточной кюветой, вторым детектором бетат 5 излучения и дополнительным сравнительнымканалом, состоящим из источника бета-излучения, источника мягкого гамма-излучения и одного детектора.В качестве детекторов излучения применены2 п ионизационные камеры с общим центральнымэлектродом, а на пути бета-излучений размещены подвижные механические заслонки.Принципиальная схема предлагаемого устройства представлена на чертеже,2 Основу устройства составляет измерительный олок 1, включающий три канала: канал,в котором измеряется степень ослабления слоем нефтепродукта мягкого гамма-излучения,канал, в котором измеряется степень ослабления слоем нефтепродукта бета-излучения, канал, в котором измеряется степень отражения нефтепродуктом бета-излучения.Канал ослабления мягкого гамма-излучения содержит источник 2 мягкого гамма-излучения, проточную кювету 3 и ионизационную камеру 4.Канал отражения бета-излучения содержит источник 5 бета-излучения, механическую подстроечную заслонку б, проточную кювету 7, расположенную под углом к пучку бета-излучения, и ионизационную камеру 8.Канал ослабления бета-излучения содержит источник 9 бета-излучения, механическую подстроечную заслонку 10, проточную кювету 11 и ионизационную камеру 12.Анализируемый нефтепродукт непрерывно протекает через проточные кюветы прибора.Мерой интенсивности излучения в каждом из каналов является ионизационный ток камер.Необходимое соотношение между толщиной слоев нефтепродукта, просвечиваемых бета- и гамма-излучениями, достигается выбором толщины проточных кювет. Механическими подстроечными заслонками устанавливают необходимое соотношение между начальными интенсивностями потоков бета-частиц (при фиксированной интенсивности потока мягкого гамма-излучения) .Алгебраическое суммирование ионизационных токов достигается соответствующим выбором полярности электродов камер: внешние электроды ионизационных камер каналов ослабления мягкого гамма-излучения и отражения бета-излучения имеют одинаковую полярность, а внешний электрод камеры канала ослабления бета-излучения имеет противоположную им полярность. Центральные электроды всех трех камер подключены к общему выводу.Изменение суммарного ионизационного тока камер пропорционально изменению концентрации серы, Коэффициент пропорциональности между изменениями суммарного ионизационного тока камер и изменения концентрации серы определяют при калибровке прибора по эталонным смесям.Для устранения смещений нулевой точки . прибора, вызванных неодинаковостью периодов полураспада источников мягкого гамма- излучения и бета-излучения, в предлагаемый нами прибор введен четвертый, сравнительный канал 13, содержащий два радиоактивных источника: источник 14 бета-излучения и источник 15 мягкого гамма-излучения, две подстроечные механические заслонки 1 б и 17 и ионизационную камеру 18. Типы источников те же, что и в измерительных каналах, Ионизационная камера сравнительного канала имеет ту же полярность, что и ионизационная камера канала, в котором измеряется ослабление бета-излучения, С помощью механических заслонок потоки излучений в этом канале регулируются так, чтобы поток гамма-излуче ния был равен потоку, соответствующему начальной точке шкалы в канале ослабления гамма-излучения, а поток бета-излучения - алгебраической сумме потоков, соответствующих начальной точке шкалы в каналах ослаб ления и отражения потоков бета-частиц.Ионизационный ток сравнительного канала постоянен и изменяется лишь при изменении активности излучателей вследствие их естественного распада.20 В начальной точке шкалы суммарный ионизационный ток всех четырех камер равен нулю. Вследствие однотипности источников излучения в сравнительном и измерительных каналах смещения начальной точки шкалы со 25 временем не происходит.Суммарный ионизационный ток камер, изменения которого пропорциональны изменениям концентрации серы, усиливается усилителем 19 и регистрируется вторичным указы вающим или записывающим прибором 20,Предмет изобретения1, Устройство для автоматического опредеЗ 5 ления концентрации серы в потоке нефтепродуктов, содержащее источник гамма-излучения, источник бета-излучения, две проточные кюветы, два детектора излучений и усилительную схему, отличающееся тем, что, с целью 40 повышения точности и обеспечения непрерывности определения на фоне меняющихся плотности и углеводородосодержания исследуемой среды, оно снабжено вторым источником бета- излучения, третьей проточной кюветой, вто рым детектором бета-излучения и дополнительным сравнительным каналом, состоящим из источника бета-излучения, источника мягкого гамма-излучения и одного детектора.2, Устройство по и. 1, отличающееся тем, 50 что в качестве детекторов излучения применены ионизационные камеры с общим центральным электродом, а на пути бета-излучений размещены подвижные механические заслонки.ипография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1997/ЦНИИПИ Комитета Изд.1422 Тираж 755 Подписное делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб д. 45