Способ определения объемной массы твердой фазы капиллярно пористых материалов

Союз Советских ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с 1 о 824253 Социалистических Реслублик(43) Опубликовано 30.04.82. Бюллетень16 (45) Дата опубликования описания 30,04.82 Государственный иомитет во делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Ю, ф, Бабикава, Р. А, Беренцвейг, П. Л, Грузин, В. В, Кадилин, А, 3, Кичев и В. Т. Самосадный(71) Заявитель Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМНОЙ МАССЫ ТВЕРДОИ ФАЗЫ КАПИЛЛЯРНО-ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ 1 2, (+0,01 К, + Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и, в частности, касается неразрушающего метода определения объемной массы твердой фазы капиллярнопористых материалов, например асбестоцементных.Известен способ определения плотности и влажности капиллярно-пористых материалов путем просвечивания последних с помощью радиоактивных изотопов Ц, При этом для определения плотности используют источники гамма-излучения, а для определения влажности - источники нейтронного излучения,Недостатком данного способа является низкая точность измерения,Наиболее ближим из известных является способ определения объемной массы твердой фазы капиллярно-пористых материалов, включающий одновременное облучение материала с помощью источников нейтронного и гамма-излучений н регистрацию с помощью детекторов интенсивности рассеянных нейтронного и гамма-излучений, по величине которых определяют влажность, плотность и объемную массу материалов 2,Недостатком данного способа также является низкая точность измерения из-за влияния . толщины контролируемого материала на интенсивность рассеянных потоков нейтронного и гамма-излучения,Целью изобретения является повышениеточности определения объемной массы ма териалов.Поставленная цель достигается тем, чтопри реализации известного способа определения объемной массы твердай фазы капиллярно-пористых материалов, включаю щего одновременное облучение материала спомощью источников нейтронного и гамма- излучений и регистрацию с помощью детекторов интенсивности рассеянных нейтронного и гамма-излучений, по величине которых определяют влажность, плотность и объемную массу материалов, дополнительно определяют коэффициент коррекции, равный отношению изменения интенсивности рассеянного гамма-излучения. к влажнос ти материала, источники и детекторы нейтронного и гамма-излучений располагают на расстояниях, при которых оба потока рассеянных излучений регистрируют одновременно либо в доинверсионной, либо в 25 заинверсионной областях, и вычисляютобъемную массу твердой фазы капиллярнопористых материалов по формуле:На фиг, 3 представлена зависимость.интенсивности рассеянного у-излучения (1) от плотности материала при различных значениях влажности материала в доинверсионной области измерения. Графики 1, :2, 3 и 4 соответствуют значению влажности 1 Ф), равной 50, 40, 30 и 20% соответственно.На фиг. 4 представлена зависимость из.менения интенсивности рассеянного гамма- излучения (Ы 1) от влажности %) при постоянной плотности; на фиг. 5 - один из вариантов схемы .устройства, реализующего данный способ.Устройство содержит канал измерения плотности материала, включающий источник 1, детектор 2 и интенсиметр 3 гамма- излучения, канал измерения влажности, :включающий источник 4, детектор 5, и интенсиметр 6 нейтронного излучения, блок 7 коррекции изменения интенсивности рассеянного гамма-излучения, обусловленного влажностью при постоянной плотности материала, блок 8 вычисления объемной массы твердой фазы и регистратор 9,От источника 1 направляют гамма-излучение на контролируемый материал 10, ограниченной толщины, которым в частном случае может быть труба из асбестоцемента, С помощью детектора 2 регистрируют поток рассеянного материалом гамма-излучения, Электрические импульсы с детектора :2 поступают на вход интенсиметра 3,Одновременно от источника 4 быстрых нейтронов поток нейтронов направляют на тот же участок контролируемого материала и регистрируют рассеянное нейтронное из,лучение детектором 5. Электрические импульсы с детектора 5 поступают на вход интенсиметра 6. Сигналы с выходов интенсиметров 3 и 6, пропорциональные интенсивности рассеянного нейтронного и гамма-из.лучения, поступают в блок 7 коррекции, изменяющий измеренную интенсивность рассеянного гамма-излучения 1 на величину Ы,Сигналы с выходов интенсиметра 6 и блока 7 коррекции 7 поступают в вычислительный блок 8, с выхода которого снимают ,сигнал, соответствующий объемной массе твердой фазы.Детекторы 2 и 5 устанавливают от соответствующих им источников на расстояниях Р 1 и Я 2, обеспечивающих прием обоих рассеянных потоков одновременно, либо в доинверсионной области, либо в заинверсионной области.- 3+0301 Т 1 + 50 Рпс= 1 - п55 где У(У) К 1 -Кз -65 Выбор области зависит от конкретных условий измерения, Это определяется главным образом диапазоном измеряемых величин р, Р, В практике контроля строительных материалов, плотность .которых невелика, предпочтительнее доинверсионная область измерений,Кроме того, подобный выбор расстояницмежду источниками и соответствующими им детекторами позволяет снизить активность источников, а также контролировать 5 влажность и плотность одного и того жеучастка материала, что повышает объективность контроля,Основным преимуществом предлагаемо то способа является возможность точного,оперативного неразрушающего контроля объемной массы твердой фазы таких изделий, как свежесформованные трубы, листы из асбестоцемента, что позволит вести 15 автоматическое управление процессом формования этих изделий и повысить качество выпускаемой продукции, так как именно объемная масса твердой фазы определяет качественные характеристики (прочность, 20 долговечность, водо- и газопроницаемость,морозостойкость и др.) выпускаемой продукции. Формула изобретения Способ определения объемной массытвердой фазы капиллярно-пористых материалов, включающий одновременное облу чение материала с помощью источниковнейтронного и гамма-излучений и регистрацию с помощью детекторов интенсивности рассеянных нейтронного и гамма-излучений, по величине которых определяют влаж ность, плотность и объемную массу материалов, отлич а ю щий ся тем, что, с целью повышения точности определения, дополнительно определяют коэффициент коррекции, равный отношению изменения 40 - интенсивности рассеянного гамма-излучения к влажности материала, источники и детекторы нейтронного и,гамма-излучений располагают на расстояниях, при которых оба потока рассеянных излучений регистри-, 45 руют одновременно либо в доинверсионной,либо в заинверсионной областях, и вычисляют объемную массу твердой фазы капил-, лярно-пористых материалов по формуле: интенсивность рассеянного гамма-(нейтронного) излучения;чувствительность определения плотности влажного материала;чувствительность определения объемной влажности материала;коэффициент коррекции, равный отношению измене8247 бЗ 7 Зогин.ед Э огтиед 7 ния интенсивности рассеянного гамма-излучения к влажности материала при постоянной плотности;а - свободный член линейнойэкстраполяции зависимости интенсивности рассеянного гамма-излучения от плотнос-, тщЬ - свободный член линейной экстраполяции зависимости интенсивности нейтронного излучения от влажности;7 - плотность воды. 5 Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1, Авторскоесвидетельство СССР519621, кл. б 01 Х 23/02, 1974.2, Осмачкин Б, П, Радиоизотопные ме 10 тоды контроля в строительстве. М Атомиздат, 1977, с, 80 - 84,. 8247 бЗ оставитель Ю, Лямин Техред И, Заболотио актор П. орректор С. Файн рьков ип. Харьк. фил. атент Заказ 363/270 Изд,127 Тираж 883 Подписи НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений н откры 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 46