Влагомер сыпучих материалов

,807 О 297 СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУбЛИН с511ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНЙЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР БР НИЕ ИЭ Му СВИДЕТ ОПИ ТЕНИЯ ТВУГ АВТОаМФ 1(71) Карагандинский филиал Особогоконструкторского бюро Всесоюзногонаучно-исследовательского институтаавтоматизации черной металлургий(54) (57) ВЛАГОМЕР СЬЙУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, . включающий счетно-решающее устройствос таймером и измеричельяый преобра"зователь "содержащий биологическую .за-щиту из водородсодержащего материала, внутри которой в одной плоскостиразмещены источник быстрьй и детектоИзобретение относится к области прироборостроения, в частности к автоматическим измерителям влажности, . например,железорудных концентратов, дробленых . руд и других сыпучих материалов, используемых на йредприя- тиях черной металлургии.Известны устройства для измерения весового влагосодержания в сыпучем материале, принцип действий которых основан на эффекте замедления быст" рых нейтронов в процессе упругого рассеяния на. ядрах водорода, содержаще, гося во влаге сыпучего материала, и регистрации потока медленных нейтро 2ры медленных нейтронов, снабженные подвижным кадмиевым фильтром, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения автоматической калибровки и градуировки .устройства без прерывания процесса измерения при постоянном расположении детекторов относительно контролируемого материала, между детекторами и биологической защитой введен экран из карбида бора с кадмием, устаиовленный с возможпостыл синхронного поворота с фильтром, снабженный двумя окИами, выполненными в виде секторов, одно из которых покрыто решеткой из карбида бора, а на поверхность кадмиевого фильтра нанесен слой карбида бора на площади, равной сумме площадей двух окон экрана, при этом каждый детектор ф ф соединен со счетно-решающим устройством через коммутатор, управляемый lтаймером. нов. Такие устройства содержат источники быстрых нейтронов и гаммаизлучения, а также детекторы, сигналс которых по двум каналам обрабатываются счетно-решающей схемой, выдающей параметр, хаактеризующий процентное значение влажности. Недостаток таких устройств состоит в том, что для выполнения калибров ки и градуировки влагомеров необходимо временно прервать цикл измерения, кроме того, процесс калибровки обладает значительной трудоемкостью и длительностью, что сказывается на результат обработки информации о влажности, постуйающей в АСУ ГПИзвестно устройство для измерения влажности сыпучих материалов с помо 5 щью радиоактивного излучения, включающее счетно-решающее устройство с таймером и измернтельйый преобразователь, в состав которого входят источник быстрых нейтронов и двухобъемные детекторы для нейтронного и гамма- излучения, биологическую защйту,ис" пользуемую в качестве калибратора, внутри которой установлен подвижный кадмйевый Фильтр, выполненный в виде Фольги.Однако для калибрдвкн и градуировки влагомера необходимо прервать цикл измерения на дпитйтьноевремя," например на 2-4 ч, а в это время сыпучий материай, который используется в "технологическом процессе "ЙаЫДйтся бесконтрольно;,Цель изобретения - обесйечейие автоматической калибровкии градунров 25 ки устройства без прерывания процесСа измеренияпри постоянном расположе- ййи"детекторов относительйо контроли- руемого материала.Поставленная цель достнгаетсй тем, 30что во влагомере сйпучвхматериалов,.включающеи счетно-решающее устройство с таймером и измерительный преобраэо-.ватель, содержащий биологическую за"щиту из водородсодержащегд материала,внутри которой в одной плоскости раз-мещены источник быстрых и детекторы медленных нейтронов, снабженскиеподвижным кадмиевым Фильтром, между детекторами и биологической защитой вве 40ден экран из карбида бора .с кадмием,установленный с возможностью синхронного 1 оворота с фильтром", снабженныйдвумя окнами, выполненными в видесекторов одно из которых покрыто ре 45щеткой из карбида фора, а на поверхность кадмиевого фильтра нанесен слойкарбида бора на площади, равной суммеппощЬдей двух окон экрана, при этомкаждый детектор соединен со счетно 50 решающим устройством через коммутатор, управляемый таймером.На чертеже изображена принципиальная схема влагомера,выполненная в развернутом виде от 0 до 360о55Влагомервключает биологическуюзащиту 1 из водородсодержащего материала, наример капролона, детекто" ры 2-7, в геометрическом центре которйх помещен манипулятор 8 с источни-ком 9 быстрых нейтронов. В измерителе . перед детекторами со сторонй контролируемого материала 1 О расположен кадмиевый фильтр 11 (на схеме выделен широкой линией в секторе от О до 241), Между биологической защитойи де" текторами 2-7 установлен экран 12 с двумя окнами, выполненными в виде секторов. Один,из секторов, например сектор А от О. до 60 ф, имеет решет" ку 13 из карбида бора, ав другом бпизлежащем секторе, например сектор Б от 60 до 120 ф, отсутствует ма". териал, влияющий на изменение нейтронногопотока, а в остальной его части, например от 120 до 360 ф,-расположен слой карбида бора с листовым кадмием 14, обеспечивающий экранирование детекторов 4-7 со стороны биологической защиты. Аналогинным образом детекторы 2 и 3 экранированы карбидом бора с кадмием со стороны кбнтролируемого материала 1 О и по площади равнй двум" секторам на экране.. Кадмиевый фильтр 11 и секторный экран 12 объединены через механическую связь 15 с шаговым электродвигателем 16, который обеспечивает синхронный поворот их относительно всех детекторов. Детекторь электрически подключены к счетно-решающему устройству 17 через коммутатор 18, который получает управление от таймера 19. Цепи элехтропитания блоков и детекторов на схеме не показаны; Влагомер размещается над контролируемым материалом 10, влажность которого необходимо измерить.Влагомер работает следующим образом.При установке манипулятора 8 с источником 9 быстрых нейтронов поток быстрых нейтронов, последовательно замедляясь на ядрах водорода, содержащегося как во влаге сыпучего материала 10, так и в биологической защи- . те 1, преобразуется в потоке тепловых нейтронов. Часть этого потока с рав ной вероятностью, как проходит через указанные материалы;,так и претерпе; вает от них отражение (см.чертеж). В последнем случае детекторы 6 и 7 регистрируют общую интенсивность, потока йадкадмиевьх и подкаймиевых кейт" ронов 1, которая зависит от влагосодержания материала 10, в детекторы ф.и 5 - надкадмиевых нейтронов 1,5 7029 зависимых от его плотности. Вносимый вклад при регистрации тепловых нейт 1 ронов детекторами 4-7 со стороны биологической защиты 1 составляет не 5 сколько единиЦ процентов благодаря .действию экрана 12, состоящего из карбида бора с кадмием 14, и как по" стоянная величина в виде коэффициента учитывается в счетно-решающем устрой стве 17. В это время со стороны биологической защиты 1, которая содержит постоянное количество ядер водорода в единице объема, через секторы Б и А детекторы З.и 2 регистрируют по стоянные значения интенсивностей, что соответствует двум значениям влажйости в заданном диапазоне измерений. При, этом детекторы 2 и 3 экранированысо стороны контролируемого материа ла 10 слоем карбида бора 14 с кадми-ем. Результирующий сигнал вводится в счетно-решающее устройство 7 через коммутатор 18, где осуществляется его запоминание и сравненйе созначением 25 1,д и Т , т.е. выполняется градуиФ.д ЯО едактор М.Ленина Техред Л.Олийнык орректор кая Подписно аказ при ГКНТ СС ВНИИПИ е.ниям и кая наб изоб5 Ра крыти д 4/ Гнт", г.ужгор ул. Гагарина,1 но-издательский комбинат "Па Проивводст 70 Тираж 397Государственного. комитета по13035, Москва, Ж766ровка измерителя без нарушения основного цикла измерения. После окончанияэтого цикла измерения с таймера поступает команда на шаговый двигатель 1 б,и коммутатор 18. Экран 12 икадмиевый фильтр 11, синхронно поворачиваясь относительно всех детекторов, занимают положение такое, чтопротив детектора 4 будет расположенсектор В, а против детектора 3 - сектор А и т.д.Аналогичным образом регистрируютсясигналы от детекторов 4 и 3, соответствующие двум значениям влажности,а в счетно-решающем устройстве 17сравниваются 6 предыдущимй данными,т.е. осуществляется калибровка измери-теля без изменения положения детекторов относительно койтролируемого мате"риала 10, В процессе измерений, калибровки и градуировки самого измерителявлажности происходит циклическое чередование положения экрана 12 и кадмиевого фильтра 11 относительно детекторов.