Способ градуировки радиометрических золомеров для вагонов

союз сОВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 2392 5)5 6 01 й 23/00 ЕНИ К ПАТЕНТ ательский образ ц етрическизолы,ДИОМЕТГОНОВтн ради- по естен ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ ГРАДУИРОВКИРИЧЕСКИХ ЗОЛОМЕРОВ ДЛЯ Изобретение относится к облас ометрического контроля зольности ственной радиоактивности угля.Целью изобретения является повышение точности градуировки.Сущность изобретения заключается в следующем, Детектор излучения выполнен на основе кристалла йа 1(Т) с двумя фотоумножителями ФЭУи экранирован свинцовым экраном по образующей поверхности кристалла в геометрии 27 Г. При отсутствии в зоне измерения детектора материала, детектор регистрирует некоторый фоновый сигнал пф. При наличии в зоне измерения вагона с углем, сигнал детектора может быть как киже фонового сигнала так и превышать его, Происходит это по следующей причине. Уголь состоит из органических и минеральных компонентов, причем минеральная часть угля содержит микропримеси радиоактивных элементов - урана, радия, тория, калия. Следовательно, чем больше зольность угля (процентное содержание минеральных примесей) тем выше его удельая радиоактивность, Если в зоне(57) Использование: в радиометрическом контроле, Сущность изобретения: изготавливают стандартные образцы зольности угля, измеряют интенсивности излучения этих образцов и определяют коэффициенты градуировочного уравнения, размеры рабочей поверхности стандартных образцов равные или большие размеров рабочей поверхности детектора излучения. коэффициенты градуировочного уравнения корректируют, проводя измерение скорости счета детектора при его экранировании в геометрии 47 ги 2 л, приведены корректировочные соотношения, 1 пр,измерения детектора будет низкозольный уголь с малой удельной радиоактивностью, то он будет в основном экранировать фоновое излучение, а добавка сигнала от угля будет незначительной и суммарный сигнал будет ниже фонового. Для высокозольного угля вклад собственно излучения может превышать ослабление фонового излучения и суммарный регистрируемый сигнал будет выше фонового. Таким образом в первом приближении между сигналом (скоростью счета) детектора и зольностью существует линейная связь вида:п=по+ЯА6где и, - сигнал детектора ри наличии в зоне измерения "чистого" угля с зольностью А = 0 (нулевой член уравнения прибора);6Я - чувствительность прибора, зависит от удельной радиоактивности пород. определяющих зольность.Значения по и Я при прочих равных условиях зависят от размеров зоны измерения т,е. обьема и формы контролируемого угля.ак для вагонов лиНейные размеры котор.х много больше толщины слоя насыщения ма 1823925п 2 п 1 п 1 А 2 - А 1 п 26 дА 2 - А 1 А 2 - А 145Соответствующее значение Аф для даноготипа углей будет 6 П ПосАф 50 Параметры уравнения прибора для вагонови пост + ЯА могут быть определены по6значению измеренной остаточной скорости 55счета детектора пост (А - О) и точке (Аф и,6 дпф) через которые проходит эта линия. ОЩ Пост - Пос А 6 Пф Пос ф териала величина по - минимальна и представляет остаточную скорость счета пост. Физически ее можно получить измерив сиг- нал детектора, эаэкранировав его рабочую поверхНость достаточно толстым слоем 5 свинца. Величина пост определяется собственным свечением кристалла детектора. темновыми шумами ФЭУ и т.п. В этом случае чувствительность Я - максимальна. Для стандартных образцов зольности угля ко нечных размеров, например сравнимых с размером детектора и толщиной слоя насыщения величина попост, т.к. часть фонового излучения не поглощается в пробе и попадает на детектор. Зависимости п(А ) 15 для вагонов и для стандартных образцов зольности угля конечных размеров пересекаются в некоторой точке (Аф, пф), которой6соответствует уровень сигнала равный фо,новому и некоторое значение зольности 20 Аф . Действительно, если на чистом угле сигнал ниже фонового, а на чистой породе - выше, то всегда существует некоторая зольность угля - Аф, при которой сигнал детек 6тора равен фоновому сигналу. Это означает, что уголь,с заданной эольностью в равной степени поглощает фоновое излучение и сам излучает, т,е. он как бы "прозрачен" дляфона. Следовательно не зависимо от размеров пробы она не влияет на уровень сигнала 30 и линии зависимости п(А ) для вагонов и стандартных образцов угля (наклон которых определяется размерами проб) должны пересечься в т. (Аф, пф).Если даны два стандартных обрадэца не больших размеров с эольностями А 1А 2, то коэффициенты уравнения прибора для стандартных образцови ф Пос+ ЯсА6получим по значениям П.1 и п 2 измеренных 40 сигналовДля градуировочных коэффициентов прибоРа а 1 И ао ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ЗОЛЬНОСТЬ ПО ЭНачению сигналаА =а 1 п-ао6получим для стандартных образцов Пос,а 1 с- - аос =-, ,ДЛЯ ВаГОНОВ эс ,эс= а 1 ЬПост,При проведении градуировки радиометрического золомера в соответствии с изобретением точность градуировки повышается так как стандартные образцы аттестуются, а измерение величин пф и пост может быть проведено с любой заданной точностью.Проверка способа градуировки приборов для контроля зольности угля в вагонах,Радиометрический прибор для контроля зольности угля в вагонах конструктивно состоит иэ двух блоков: блок детектора излучения и электронно-вычислительных блоков.Блок детектора излучения выполнен на основе сцинтилляционного кристалла 1 ча (Т 1) размерами 160 х 100 на который установлены фотоумножители типа ФЭУ. Все поверхности кристалла эа исключений мест сочленения с фотоумножителями и рабочей поверхностью кристалла экранированы листовым свинцом толщиной 10 мм.Электронно-вычислительный блок на основе однокристальной микроЭВМ КМ 1816-РВЕснабжен программными переключателями ППдля набора градуировочных коэффициентов и 3-х разрядным индикаторным устройством на светодиодных знаковых индикаторах типа АЛС. Электронно-вычислительный блок обеспечивает два режима работы: режим работы для контроля зольности угля в вагонах и сервисный режим работы для измерения скорости счета детектора излучения. Проверка способа градуировки зольности угля в вагонах и производилась следующим образом, Были изготовлены стандартные образцы зольности угля(А -5;6) и породы(А -86,56). Образцы аттестованы и утверждены в качестве стандартных образцов предприятия (СОП),Образцы представляют цилиндрические кюветы диаметром 200 мм и высотойаос - 0,358538,6-193,0 180 мм, В кюветы засыпаны аттестованный по зольности материал. Материал герметизирован в кюветах с помощью алюминиевых крышек с резиновыми прокладками.Масса образцов составляет соответственно 6174 г и 9750 г,Измерена остаточная фоновая скорость счета детектора излучения путем наложения на его рабочую поверхность слоя свинца толщиной 40 мм, т,е. при экранировании детектора в геометрии 4 л.пост = 241 8 сДетектор излучения установлен над пустым вагоном и произведено измерение фоновой скорости счета детектора излучения при экранирооании детектора о геометрии 2 тгпф = 7047 сНа детектор излучения установлен стандартный образец угля и произведено измерение его скорости счета,п 1= 552,5 сНа детектор излучения установлен стандартный образец породы и произведено измерение скорости счета детектора излучения.п 2 = 779,9 сОпределена чувствительность метода измерения зольности на стандартных образцах. Определен нулевой член уравненияприбора. Таким образом уравнение прибора на стандартных образцах следующееи = 538,6+ 2,79 АОпределены градуировочные коэффициенты на стандартных образцах,Уравнение для определения зольности угля в стандартных образцах следующее;А -0,358 п,0Определены градуировочные коэффициенты для контроля зольности угля в оаго- нвх 10 Проверка правильности полученныхградуировочных коэффициентов осуществлялась следующим образом.Ка программных переключателях электронно-вычислительного блока установле 15 ны полученные градуировочныекоэффициенты. Поставлен озган с низкоэольным углем,Детектор излучения прибора установлен на поверхность угля. Проведено иэме 20 рение зольности угля Л = 13,8, Поставленвагон с высокозольнылт углем и проведеноизмерение его зольности Л = 52,7, От кажгдого вагона отобраны пробы о соответствиис ГОСТ 10742-71 и выполнен анализ их эоль 25 ности о соотоетстоии с ГОСТ 11022-78. Получены следующие значения длянизкозольной пробы А = 13,3, для высокозольной пробы Л = 53,1. Расхождениямежду пробами соответствуют ГОСТ 110530 78,Способ по сравнению со способол градуировки, выбранным в качестве прототипанаряду с повышением точности позволяетсущественно упростить технологии градуи 35 рооки прибора для измерения зольности угля о оагонах, снизив массу стандартногообразца на 3-4 порядка, упростить аттестацию образца. Способ градуирооки радиометрическихзоломероо для вагонов, включающий изго тооление стандартных образцов зольностиугля, измерение интенсивностей излучения этих образцов и определение по полученным да ным коэффициентоо аос и а 1 с градуирооочного уравнения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точностиградуирооки, стандартные образцы изготавливают с размерами рабочей поверхности, равными или большими размеров рабочей поверхности детектора излучения, 55 дополните ьно измеряют скорости счетадетектора при его зкран 1 рооании в геометрии 4 и 2 ди корректируют коэффициенты аь и а градуиро очного уравнения о соответствии с соотношениялгиЗаказ 2195 ТиражПодписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 аост пф --а 1 с а 1 е - а 1 с пф пост аоеа 1 еПост, где пф - скорости счета детектора при егоэкранировании в геометрии 2 л;пост - скорость счета детектора при егозкранировании в геометрии 4 л.