Способ настройки двулучевого датчика

(19) (11 А 1 114 С 01 И 23/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР Ир 706006, кл. С 01 И 23/203, 1977.Авторское свидетельство СССР У 169458, кл. В 03 В 13/06, 1963. (54) СПОСОБ НАСТРОЙКИ ДВУХЛУЧЕВОРО ДАТЧИКА(57) Изобретение относится к контролю вещественного состава радиационными методами, особенно к контролю зольности угля двухлучевым датчиком. Целью изобретения является настройка датчика для контроля зольности угля на ленте конвейера. Способ настройки двух- ,лучевого датчика, состоящий из детектора излучения и двух однотипных ширококоллимированных источников мягкого гамма-излучения, первый из которых установлен под лентой конвейера соосно с детектором, а второй - над лентой, заключается в установлении углаоколлимации источников равным 45установке второго источника над лентой на высоте Ь, превышающей максимальный слой Й угля, так что онсмещен от оси детектора на расстояние В, удовлетворяющее соотношениюВ = (0,40-0,46)Ь, размещении детектора над лентой на высоте Н, удовлетворяющей соотношению Н (1,0-1,2)Й Ь/В. Затем измеряют скоростьсчета излучения второго источника,рассеянного пустой лентой конвейера,при различном угле наклона коллимато-ра и фиксируют источник в положении,где эта скорость счета максимальна,.Палее измеряют раеиелано скоростисчета от обоих источников лри минимальном и максимальном слое угля,вычисляют убывание скорости счета из- флучения первого источника и возрастание - второго, В больший поток излучения помещают алюминиевый фильтр та- фкой толщины, чтобы убывание и возрас- фтание сравнялись. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.Изобретение относится к контролю вещественного состава материалов радиационными методами, например к контролю зольности угля двухлучевым гамма 5 датчиком и может быть использовано в горно-рудной, угольной,и металлургической промьппленностиЦелью изобретения является осуществление настройки для контроля зольности угля на ленте конвейера.На Фиг,. 1 схематически показандвухлучевой датчик для контроля золь"ности угля; на Фиг. 2 - зависимостискорости счета детектора излучения 15от толщины слоя угля.Двухлучевай датчик состоит из детектора 1 излучения и двух источников2 и 3 мягкого гамма-излучения в каллиматорах, обеспечивающих широкие 20 пучки излучения источников. Первый источник 2 расположен саосна с детектором 1 излучения под лентой 4 конвейера на расстоянии Н ат поверхности детектора 1, второй 3 - над лентой 4 25 конвейера на расстоянии Ь от нее и на расстоянии В ат аси детектора 1, второй источник 3 наклонен под угломк оси детектора. На пути излучения одного из источников расположен алю О миниевый Фильтр 5, Детектор 1 регистрирует сухарную интенсивность и гамма-излучения источника 2, прошедшего через слой угля на ленте 4 конвейера, и рассеянного углем гамма-излучения источника 3. Форма зависимости интен сивности и от талпины й слоя угля определяется соотношением размеров Н, В и Ь; эти зависимости при значениях расстояний (параметров датчика) Н, В 40 и И, указанных около кривых 6 - 10, приведены на Фиг, 2, С ростам толщины слоя угля интенсивность излучения от источника 2 убывает по экспоненте, показатель которой зависит от толщи ны д слоя, ега плотности и степени уплотнения а от источника 3 - сначала возрастает а затем падает, причем в. данном случае используется возрастающая ветвь этой зависимости.5 ОДля исключения влияния толщины Й слоя, плотности ) и степениега уплотнения на результаты контроля неьеходима и достаточно, чтобы на заданном диапазоне изменения толщиныЙ, да д.,с кривизна экспоненциально убывающей Функции скорости счета детектора ат первого источника 2 излучения была бь 1 равна по величине и противоположна по знаку кривизневозрастающей функции скорости счетадетектора от второго источника 3 излучения, а приращение и убывание скорости счета на диапазоне изменениятолщины были бы равны между собой.Для этого отдельные составляющие возрастающей Функции скорости счета детектора от толщины должны быть подобраны путем изменения конструктивныхпараметров установки второго источника 3 излучения определенным образом,Экспериментальное доказательство возможности подбора параметров Н, В и Ьдатчика приведено на Фиг. 2 (см. кривую 6). Зависимости между расстояниями В и Ь, а также Ну В Ь и Д ксполучены экспериментально; устойчивость этого решения по отношению кизменениям расстояний Н между лентойконвейера и детектором и В - междуосью детектора и вторым источником 3демонстрируется кривыми 7 - 10 наФиг,2,Настройку двухлучевого датчикаосуществляют следующим образом.Размещают два однотипных источникамягкого гамма-излучения с энергией вдиапазоне 40 - 80 кэВ в коллиматорахбс углом коллимации, равным 45чтообеспечивает необходимую представительность измерений; при этом активность первого источника выбирают приблизительно в 10 раз меньше, чем второго; устанавливают второй источникв коллиматоре над лентой конвейерана высоте Ь, выбирая значение Ь изконструктивных соображений, но учитывая максимальную толщину Й ,с слояугля; смещают второй источник от осидетектора на расстояние В, удовлетворяющее соотношению В = (0,40 -0,46)Ь;устанавливают детектор излучения надлентой конвейера на высоте Н, удовлетворяющей соотношению аН = (1 0 - 2 2)АяксиУ УВизменяют наклон коллиматора второго источника в плоскости расположения осей детектора и обоих источников до положения, при котором скорость счета излучения от второго источника, рассеянного пустой лентой конвейера, максимальна, и Фиксируют это положе" ние; измеряют скорость счета,от второго источника при минимальной и максимальной толщинах слоя угля на ленте конвейера) устанавливают первый источ1441280 ник соосно с детектором излучения иизмеряют скорость счета гамма-излучения от этого источника при минимальной и максимальной толщинах слоя угля,например, закрыв коллиматор второго 5источника экраном, практически полностью поглощающим его гамма-излучение; вычисляют убывание скорости счета от первого источника и возрастаниеот второго и подбирают толщину алюминиевого фильтра в пучке источника,обуславливающего большую скоростьсчета, так чтобы убывание и возрастание скоростей счета выравнялись. 15 П р и м е р. Датчик состоял изсцинтилляционного детектора на основесцинтиллятора Иа 1(Те) размерами40 х 20 мм и Фотоумножителя типаФЭУ"85 двух источников америция - 241в контейнерах,. первый активностью -10 шСо и второй активностью - 100 аСц.Коллимация первого и второго потоковизмучения выбрана из условия предстаовительности контроля и составляет 45. 25Определяют минимальный слой угляна конвейере д и = 10 см, и максимальный слой угля й= 20 см, авысоту подвески второго источника излучения из конструктивных соображений З 0выбирают Ь = 30 см. По предлагаемымсоотношениям выбирают параметры датчика В = 13 см, Н = 51 см,Наклон коллиматора второго источника выбирают по максимальной скорости счета детектора35 от этого источника при пустой ленте конвейера и повороте источника вокруг горизонтальной оси контейнера. Последовательно на конвейер засыпают минимальный И ми1 0 см) и макси 40 мальный И , = 20 см) слой угля и раздельно определяют скорости счета и, от первого и и от второго источников излучения. При й, = 10 см и = 3095 си и = 2858 с. При Йм = 20 сми =4009 си и = 2858 с. Вычисляют убывание скорости счета от первого и213 б с-и приращение скорости счета от второго источника излучения 1, Способ настройки двухлучевогодатчика, состоящего из детектора из лучения и двух однотипных ширококоллимированных источников мягкого гамма-излучения, первый из которых установлен под лечтой конвейера соосно сдетектором, а второй - над лентой и,заключающийся в выборе положения второго источника относительно детектораизлучения и ленты конвейера и подборесоотношения интенсивностей излученийот первого и второго источников,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что сцелью осуществления настройки дляконтроля зольности угля на ленте кон"вейера, выбирают коллиматоры источнийи=914. Так как- 914 = 2,337,д и 213 бЬи 914.то необходимо уменьшить скоростьсчета от первого источника в 2,337раза или увеличить скорость счета отвторого источника в такое же числораз. Подбором Фильтра из алюминия скорость счета от первого источника уменьшают при Й , = 1 О см до 1219 сКак видно из фиг. 2, при нахождении параметров датчика в пределах оптимальных значений чувствительность к толщине слоя сохраняется практически нулевой. При выходе параметров за пределы оптимальных значений чувствительность к толщине слоя на краях диапазона становится равной 4 Е/см, что приводит к максимальной дополнительной погрешности при контроле зольности на краях заданного диапазона толщины, равной 4 абс.Х (при чувствительности к зольности 1 7/см и среднеквадратическом отклонении толщины слоя + 1 см) и средней дополнительной погрешности 2 абс.Х.При оптимальных параметрах В, Н и заданных значениях ЙАи Ь увеличение толщины слоя, плотности и степени уплотнения угля снижает скорость счета детектора от первого источника излучения и повышает скорость счета детектора от второго источника излучения. Но общая скорость счета детектора сохраняется неизменной и не зависит от толщины слоя угля, его плотности и степени уплотнения, В то же время при изменении зольности угля, например при увеличении, скорость счета детектора уменьшается.Следовательно, описанная настройка двухлучевого датчика приводит к ком" пенсации влияния неконтролируемых изменений толщины слоя угля, его плотности и степени уплотнения, что повышает точность контроля зольности угля. Формула изобретения80 Составитель И.ВиктороТехред Л.Кравчук ктор ТЛаз рректор Г. Решетник Заказ 6281/47 Тираж 847осударственноам изобретений ква, Ж, Ра дписное фкомитета СССи открытийская наб., д ВНИИПИпо дел113035, Мо изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,5 14412 ков с углом коллимации, равным 45, второй источник размещают над лентой конвейера на высоте Ь,превышающей максимальный слой угля й, , смещают5 второй источник от оси детектора на расстояние В, удовлетворяющее соотношению В . (0,40 - 0,4 б)Ь, устанавливают детектор излучения над лентой конвейера на высоте Н, удовлетворяющееся соотношению Н = (1 О - 1 2) - - - Имс сИВВ регнстрируют скорость счета от второго источника при различных углах нак,лона второго источника в плоскостирасположения осей детектора и обоихисточников и фиксируют этот источник в положении, при котором скорость счета излучения от него при пустой ленте конвейера максимальна, раздельно измеряют скорость счета от первого и второго источников при максимальном и минимальном слое угля, по значениям которых вычисляют убывание скорости счета от первого источника и возрастание - от второго, в пучке одного из источников устанавливают фильтр из алюминия и подбирают его толщину так, чтобы указанные убывание и возрастание скоростей счета излучений были равны.2, Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что энергия гамма- излучения источников заключена в диапазоне 40-80 кэВ.