Защитно-калибровочный контейнер скважинного гамма плотномера

Союз Свветскня Соцнвлнстнческня Республик(5)М К 3 С 01 й 23/00 с прнсоеднненнем заявкн Йо -Государственный комитет СССР ло делам нзобретений и открытий(088,8), Дата опубликования опнсання 17.12.80( 54) ЗАЩИТНО-КАЛИБРОВОЧНЫЙ КОНТЕЙНЕР СКВАЖИННОГОГАИИА-ПЛОТНОИЕРА Изобретение относится к калибровочным устройствам радиоиэотопных гамма-плотномеров.Известны устройства, в которых основным узлом является поглотитель ,% гамма-лучей, выполненный из металла. или других материалов; при транспортировке внутри поглотителя хранится. гамма-излучатель,а при калибровке аппаратуры в поглотитель вводится и блок б детектирования гамма-лучей 1 и 2. В таких устройствах в поглотите- ле имеются каналы для гамма-излучателя и гамма-детектора. Согласнодействующим нормам, требования радиационной безопасности удовлетворяются, если мощность дозы гамма-излучения на поверхности контейнера не превышает установленной величины. При Я этом часть потока гамма-лучей выходит за пределы контейнера, рассеивается подстилающей поверхностью (грунтом), в результате чего возникает дополнительная сшибка при калибровке. 25 Эта ошибка пропорциональна плотности грунта и обратно пропорциональна расстоянию от контейнера до грунта.Изготовить контейнер, полностью поглощающий гамма-лучи, практичес-, 30 ки невозможно, поэтому приходится мириться с нежелательной зависимостью результатов калибровки от плотности грунта и геометрии измерений.Известен также защитно-калибровочный контейнер для гамма-плотномеров, содержащий поглотитель иэ алюминия в оболочке из свинца или стали и канала для размещения в них гавра-излучателя и детектора 13.Недостатком данного устройства также является погрешность калибровки гамма-плотномера, обусловленная тем, что часть потока гамма- лучей выходит за пределы поглотителя и рассеивается подстилающей поверхностью. Например, при калибровке над торфяниками (плотность 1,1 г/см ) эффект рассеяния будет меньше, чем при калибровке над скалистой поверхностью (плотность 2,5 г/смф), что приводит .к погрешности в несколькопроцентов.Целью изобретения является повышение точности калибровки.Цель достигается тем, что в основном блоке контейнера-поглотителя выполняется дополнительный канал, расположенный между каналами для гамма-излучателя и детектора, в котором устанавливается подвижныйкомпенсирующий стержень, причем рассеяние гамма-лучей на подстилаюшейповерхности компенсируется перемещением стержня в заданные положения,соответственно типам подстилающихповерхностей.На фиг. 1 изображен общий видописываемого устройства; на Фиг,2графики зависимости рассеянного икомпенсирующего потоков гамма-излучения от плотности.устройство (фиг. 1 ) содержит поглотитель 1, в каналах которого установлены блок гамма-излучателя 2и блок детектирования 3.В центре поглотителя 1 имеетсяканал, в котором на скользящейпосадке установлен подвижный компенсирующий стержень 4. Компенсирующийстержень 4 имеет два прилива в видешпонок; на приливе 5 имеются полукруглые вырезы,в которые западаетшарик фиксатора б, а прилив 7 выпол.нен в виде зубчатой рейки, находящейся в зацеплении с ведущей зубчатой шестерней 8Шарик Фиксатораб прижат к приливу 5 пружиной 9. НаФиг. 1 схема распространения рассеянных гамма-лучей показана волнистыми линиями со стрелкой, а гаммалучей, используемых для калибровкипрямыми стрелками.В предлагаемом устройстве размеры поглотителя выбираются исходяиз требований безопасности, а компенсация внешних возмущающих факторов,вызывающих погрешность при калибровке, производится путем изменения расположения поглотителя.Процедура калибровки гамма-плотномера состоит в том, что зонд гамма.плотномера устанавливается в поглотителе калибратора, после чего измеряется некоторая величина, которуюусловно можно назвать "эквивалентнойплотностью поглотителя", в практикеизмерений эта величина используется как репер, по которому нормируются все дальнейшие измерения, проводимые в скважине. При обработке результатов все величины, полученные вскважине, делятся на величину, полученную в калибраторе, после. чего переход к абсолютным значениям плотности осуществляют, нанося на градуировочный график полученные безразмерные коэффициенты.,Принцип действия предлагаемогоустройства состоит в том, что благодаря действию компенсирующегостержня можно выбрать необходимуюсвязь по гамма-лучам между гамма-излучателем и гамма-детектором длялюбого типа подстилающей поверхности(торфяник, песок, супесь,скальноеОснование) так, чтобы уменьшить зависимость результатов калибровки отплотности этой поверхности При работе защитно-калибровочныйконтейнер располагается над обсадной трубой скважины 10 так, чтобыблок гамма-излучателя 2 находилсяна оси скважины, а собственно гамма-излучатель 12 был удален на одно и то же для всех скважин расстояниеот подстилающей поверхности(грунта) 13. Так как крутизна управления потока гамма-квантов спомощью стержня 4 (Фиг, 2, график"Б")имеет ту же величину, что и наклоносновной зависимости (фиг.2,график"А"), то плотность подстиляющей поверхности достаточно определять приближенно, устанавливая лишь грубые 1 градации.При этом компенсирующий стержень4 посредством шестерни 8 устанавливается в положение задаваемое шариком Фиксатора б, соответствующее Я определенной категории грунта в окрестности скважины.На фиг. 1 компенсирующий стержень4 показан в положении, соответствующем наименьшей плотности подстилад ющей поверхности. При больших плотностях подстилающей поверхности комйенсирующий стержень 4 поднимаетсявверх.После калибровки блок детектирования 3 соединяется с блоком гаммаф излучателя 2, отодвигается защитнаязаслонка 11 и зонд гамма-плотномераопускается в скважину для производства измерений.На фиг. 2 график "А" показываетпогрешность калибровки, возникающуюпри увеличении плотности подстилающей поверхности при отсутствии компенсации, график "Б" показываетэквивалентное уменьшение потока гам ма-лучей в функции координаты компенсирующего стержня, график "В"является суммой предыдущих графикови показывает результирующий эффекткомпенсации зависимости реэульта тов калибровки гамма-плотномера отплотности грунта.В предлагаемом изобретении введенный в устройство компенсирующийстержень позволяет повысить точностькалибровки над любой подстилающейповерхностью примерно на б% и кроме того, увеличить, при прочих равных условиях, долю потока гамма-лучей, выходящих за пределы поглотителя; облегчить привязку результатовизмерений к абсолютным значениямплотности; уменьшить массу и габариты устройства за счет ослаблениятребований к экранирующему действиюпоглотителя.60Формула изобретенияЗащитно-калибровочный контейнерскважинного гамма-плотномера, содерБ 5жащий поглотитель гамма-лучей с каналами для размещения в нем блоковгамма-излучателя и детектора, о тл и ч .а ю щ и й с я тем, что, сцелью повыаения точности калибровки,поглотитель снабжен дополнительнымканалом, расположенным между каналами для гамма-излучателя и детектора,в котором установлен компенсирующийстержень, связанный с механизмомдля его перемещения. Источники информации,принятые во внимание при зкспертиэе1. Патент США 9 3183354,кл. 250-71.5, опублик. 11.05.65.2. Патент США Р 3236090,кл. 73-1, опублик, 22.02.66.3. Емельянов В.А. Полевая радиометрия влажности и плотности почвогрунтов, М., Атомиздат, 1970,с. 70,73 (прототип).-2МЯ Д1 а 20Ьащнастпь падслтпоющей падерхности м Я Составитель В.МерзликинРедактор Н.Ахмедова Техред А, ААч Коррек екмар 30/44 Тираж ВНИИПИ ГосУДаР по делам иэ 113035,Москва,ЖЗаказ Фил Э, фсф 2 ЪО с ф -2 -д ж ффф 2сфс % ф/сз ЬОькФдФЬ -г цнеиное перенещеное стержню 1019 Подписнотвенного комитета СССРбретений и открытий35,Раушская наб.;д.4/5 ПП"Патент",г,ужгород,ул.Проектная