Контрольно-калибровочное устройство для нейтронных датчиков зондов

, (6) Дополнительное к авт. свид-вув 690958 (22) Заявлено 230779 (21 ) 2800541/18-25 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет РМ К з О. 01 Т 3/00 Государетаеааый оиате" СССР яо дедам азобретений я отрытнй3) УДК 621387. .426 088,.8) Опубликовано 150283. Ьоллетень Мо 6 Дата опубликования описания 150283 кого итута Карагандинский филиал Особого:конструкто сесоюэного научно"исследовательского ин автоматизации черной металлургии(54) КОНТРОЛЬНО-КАЛИБРОВОЧНОЕУСТРОЙС ДЛЯ НЕЙТРОННЫХ ДАТЧИКОВ-ЗОНДОВ Изобретение относится к приборостроению, в частности к контрольно- калибровочным устройствам для нейт-. ронных датчиков-зондов, используемыхпрн исследовании физических свойств материалов с помощью нейтронного излучения, например, при измерении . влажности к плотности различных матеркалоВ.: . :. 10По основному авт. св. В 690958 известно контрольно-калибровочное устройство, используемое для калибровки нейтронных датчиков-зондов, применяевеах, например, .для измерения влажности материалов и содержащих один ис- . точник быстрых нейтронов и один илк . несколько детекторов нейтронов, реги. стрирующих поток нейтронного излучения, содержащее корпус с замедлите- . лем иейтройов.иэ водородсодержащего материала, центральный цилиндр с ка- лкброванной полостью для размещения в:нем датчика"зонда с источником к детекторами к привод с направляющей к задающей шкалой для перемещения ,замедлителяотнбсительно каянбрациокиой волости. Эамедлктель .выполкеи в виде- двух дисков охватывающих калиб; рационную полостьисинхронно перемещаемас во взаимнопротивоположных 30 2направлениях посредством привода,ддя чего привод снабжен, например, винтом .с правой и левой резьбой.Изменяя положение дисков эамедлителя, получают необходимые значения потока тепловых нейтронов одного ф энергетического спектра в любом заданном диапазоне калибровки датчиков-эондов с необходкмой точностью к количеством калиброванных значений потока тепловых нейтронов.Однако это.устройство не может использоваться для калибровки нейт.- ронных датчиков-зондов, регистрирующих потоки медленных нейтронов двух участков энергетическогО спектра и содержащих, напркмер, источник быст" рых нейтронов и две: группы детекто"ров подкадмкевых и йадкадавневых кейт ронов, так как в кем невозможно до-биться такой регулиррвкк потоков нейтронов двух энергий, при которой, например, соблюдалось бы. на опреде-ленный период одновременное независимое изменение обеих потоков или постоянство одного йотока при изменении другого.Цель изобретения - калибровка нейтронных датчиков-.зондов, регистрирующкх одновременно два раэноэнергетических потока нейтронов, соответствующих влажности и плотности измеряемого материала.Поставленная цель достигается тем, что в контрольно-калибровочном устройстве эамедлитель выполнен в виде системы регулирования потоков излуче. ния, содержащей две пары цилиндров ,одна из которых, являющаяся поглотителем медленных нейтронов, выполнена окружающей центральный цилиндр, а другая, являющаяся замедлителем быст рых нейтронов, выполнена окружающей центральный цилиндр и цилиндры поглотителя, причем каждая пара цилиндров связана с направляющей приводом их синхронного противоположно направленного попарно независимого перемещения,На фиг. 1 изображена общая схема калибровки нейтронных датчиков-зондов по влажности и плотности; на фиг. 2 - предлагаемое устройство, раэО реэ, на фиг. 3 - сечение А-А на фиг.2 на фиг. 4 - график зависимости интенсивности потока надкадмиевы нейтро- . нов 3 Н от интенсивности пОтока подкадмиевых нейтронов Э Н . 25 Калибруемый датчик-зонд 1, (фиг. 1 содержащий источник быстрых нейтронов 2 и детекторы подкадмиевых нейтронов 3 и надкадмиевых нейтронов 4, ЗО помещен внутри цЕнтральной калибрационной полости 5 калибрационного узла б, имеющего приводы 7 и 8. Корпус 9 калибрационного узла б выполнен иэ материала, например карбида бора, 35 поглощающего медленные нейтроны и окружен биологической защитой 10. Датчик-зонд подключен к регистратору 11, регистрирующему интенсивности электрических импульсов от детекторов 40 3 и 4, преобразующих потоки подкадмиевых нейтронов, необходимые величины которых устанавливаются перемещением цилиндров подвижного замедлителя 12 и поглотителя 13 посредством приводов 7 и 8 соответственно, Цилиндрические поглотители 13, выполненные, например, иэ кадмия, расположенные в корпусе 9 калибрационного узла 6 и охватывающие центральную калибрационную полость 5, перемещаются синх. 0 ронно во взаимно противоположных направлениях по винту 14 посредством привода 8. Цилиндрические замедлители 12 из водородсодержащего материала, например капролона, расположен ные в корпусе 9 калибрационного узла б и охватывающие центральную калибрационную полость 5 и поглотитель 13, перемещаются синхронно во взаимно противоположных направлениях по 6 О винту 15 посредством привода 7. Винты 14 и 15 выполнены на половине своей длины с правой и на половине с левой резьбой, что позволяет каждому иэ дисков синхронно перемещаться в противоположных направлениях по отношению друг к друуУстройство работает следующим образом.Посредством принодон 7 и 8 перемещают плавно цилиндры 12 и 13 замедлителя и поглотителя, сближая их друг с другом или удаляя так, что потоки надкадмиевых и подкадмиевых нейтронов, соответствующие в реальных условиях измеряемым значениям влажности и плотности и регистрируемые детекторами 3 и 4, изменяются в широких пределах. Измеряя при этом интенсивности потоков подкадмиевых и надкадмиевых нейтронов, получаютзначения точек калибровочной кривойдатчика-зонда.Работа устройстна иллюстрируется принеденным на фиг. 4 графиком зависимости интенсивности потока надкадмиевых нейтронов 3 от интенсивности потока подкадмиевых нейтронов Зь или пропорциональной зависимости воспроизводимой плотностиматериала от воспроизводимой влажности ри, ввиду того, что плотность материала 1 в большей степени определяется интенсивностью потока надкадмиевых нейтронон 7 н, а влажность и в большей, степени определяется интенсивностью потока подкадмиевых нейтронов 3,. В начальный момент цилиндры замедлителя 12 и поглотителя 13 находятся в одном иэ крайних положений, например, верхнем. Измеряя интенсивности 3-,получают точку а, которая позволяет воспроизвести минимальную влажность и плотность материала. При перемещении цилиндров замедлителя 12 к центру при неизменном первоначальном положении цилиндров поглотителя 13 получают множество точек на линииО-д; характеризующей изменение интен- сивности потоков надкадмиеных и подкадмиевых нейтронов. ТОчка д соответствует регистрируемым максимальнЫм потокам надкадмиевых и подкадмиевых нейтронов, получаемым в устройстве, и позволяет воспроизвести максимальные влажность и плотность материала. Фиксируя цилиндры замедлителя 12 н центре и перемещая затем цилиндры .поглотителя 13 к центру,получают изменяющийся поток подкадмиеных нейтронов и, описываемый на графике множеством точек на линии Д- Ь , при этом поток надкадмиеных нейтронов Э практически остается постоянным,Точкапозволяет получить максимальную плотность и минимальную влажность Затем, перемещая одновременно цилиндры поглотителя 13 и замедлителя 12 от центра к первоначальному положению, получаем множество точек по линии-О. Отсюда следует, что необходимые значения влажности д и плотности Дс материала для контроия и калибровкинейтронных датчиков-зондон воспроизводятся предлагаемым устройством в виде области значенийО, Е,3 . При этом можНо выбрать также положения цилиндров замедлителя 12 и поглотите. ля 13, при которых одному и тому же значению интенсивности потока подкад. миевых нейтРонов Ли (влажности и ) будет соответствовать множество зьачений интенсивности потока надкадмиевых нейтронов 7 н (плотности с ), что на графике соответствует геометричес. кому месту точек на прямой 4 -7, а одному и тому же значению интенсив,ности потока надкадмиевых нейтронов .)Н (плотности ) ) будет соответствовать множество значений интенсивности потока подкадмиевых нейтронов (влажности И ), что на графике соответствует геометрическому месту точек на прямой Я -д.Таким. образом, предлагаемое устройство позволяет производить плавную одновременную и независимую калибровку нейтронных датчиков-зондов, регистрирующих одновременно два раэноэнергетических потока нейтронов, путем плавного одновременного и независимого изменения этих потоков. Предлагаемое устройство обеспечивает калибровку двухканальных датчиков-зондов нейтронных влагомеров кок-. са типа ВНСК по влажности и плотности с погрешностью 0,2 абс., что в ,2,5 раза меньше основной погрешности 1 влагомера, откалиброванного известным стандартным методом калибровки по влажностиФормула изобретенияКонтрольно-калибровочное устройст.во для нейтронных датчиков-зондов по авт. св. 9 690958, о т л и ч а ющ е е с я тем, что с целью калиброво ки нейтронных датчиков-зондов, реги"стрирующих одновременно два разно- энергетических потока нейтронов, соответствующих влажности и плотности измеряемого материала, замедлитель 15 выполнен в виде системы регулированияпотоков излучения, содержащей две пары цилиндров, одна иэ которых, являю.щаяся поглотителем медленных иейтронов, выполнена окружающей центральный цилиндр, а другая, являющаяся замедлителем быстрых нейтронов, выполнена окружающей центральный цилиндр и цилиндры поглотителя ,причем каждая пара цилиндров связана с направляющей и приводом их синхронного противоположно направленного попарно независимого перемещения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 690958, кл, 0 01 Т 3/00, 1977 (прототин).996963 каз 926/63 Тираж,708 ВНИИПИ Государственно по.делам иэобретвни 113035, Москва, 3-35, Подписноео комитета СССРи открытийРаущская наб., д. 4/5ейеееаэеаавеемвеврод ул. Проектная, 4 П "Патентф, г. Ужго л Составитель В,Алевжн едактор К.Волощук Техред Т.Фанта . КорректорЛ,Бока