Способ настройки двулучевого датчика

Способ настройки двулучевого датчика

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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 мягко-- го гамма-излучения, первый из которых установлен под лентой конвейера соосно с детектором, а второй - над лентой , заключается в установлении угла коллимации источников равным 45°, установке второго источника над лентой на высоте h, превышающей максимальный слой , угля, так что он смещен от оси детектора на расстояние В, удовлетворяющее соотношению В (0,40-0,46)h, размещении детектора над лентой на высоте Н, удовлетворяющей соотношению Н (1,0-1,2) . Затем измеряют скорость счета излучения второго источника, рассеянного пустой лентой конвейера, при различном угле наклона коллиматора и фиксируют источник в положении, где эта скорость счета максимальна. Далее измеряют раздельно скорости счета от обоих источников при минимальном и максимальном слое угля, вычисляют убывание скорости счета излучения первого источника и возрастание - второго. В больший поток излучения помещают алюминиевый фильтр такой толщины, чтобы убывание и возрастание сравнялись. 1 з.п. ф-лы. 2 ил. (Л 4) ни Ьд 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 01 N 23/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АBTÎPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4193193/23-25 (22) 15.02.87 (46) 30.11.88.- Бюл. 44 (71) Донецкий научно-исследовательски угольйый институт (72) K С.Клемпнер, В.Н.Шамшин и 10.ИеМокроусов (53) 539.1.06 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 706006, кл. G 01 N 23/203, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 169458, кл. В 03 В 13/06, 1963. (54) СПОСОБ НАСТРОЙКИ ДВУХЛУЧЕВОГО

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 соос„. SU„, 441280 A i но с детектором, а второй — над лентой, заключается в установлении угла о коллимации источников равным 45 установке второго источника над лентой на высоте h, превышающей максимальный слой Й„ угля, так что он смещен от оси детектора на расстояние В, удовлетворяющее соотношению

В = (0,40-0,46)h, размещении детектора над лентой на высоте Н, удовлетворяющей соотношению Н (1,0-1,2)

dna eh/B Затем измеряют скорость счета излучения второго источника,рассеянного пустой лентой конвейера, при различном угле наклона коллимато- ра и фиксируют источник в положении, у где эта скорость счета максимальна.

Палее измеряют раеиелано скорости счета от обоих источников лри иинимальном и максимальном слое угля, вычисляют убывание скорости счета из- ф лучения первого источника и возрастание — второго. В больший поток излучения помещают алюминиевый фильтр та- фь кой толщины, чтобы убывание и возрас- ф„ тание сравнялись. 1 s.è. ф-лы. 2 ил.

1441280

Изобретение относится к контролю вещественного состава материалов радиационными методами, например к контролю зольности угля двухлучевым гамма5 датчиком и может быть использовано в горно-рудной, угольной,и металлургической промьппленности„

Целью изобретения является осуществление настройки для контроля зольности угля на ленте конвейера.

На фиг,. 1 схематически показан двухлучевой датчик для контроля зольности угля; на фиг. 2 — зависимости скорости счета детектора излучения 15 от толщины слоя угля.

Днухлучевой датчик состоит из детектора излучения и двух источников

2 и 3 мягкого гамма-излучения н коллиматорах, обеспечивающих широкие 29 пучки излучения источников. Первый источник 2 расположен соосно с детектором 1 излучения под лентой 4 конвейера на расстоянии Н от поверхности детектора 1, второй 3 — над лентой 4 25 коннейера на расстоянии h от нее и на расстоянии В от оси детектора 1, второй источник 3 наклонен под углом к оси детектора. На пути излучения одного из источников расположен алю- 3О миниеный фильтр 5. Детектор 1 регистрирует сухарную интенсивность п гамма-излучения источника 2, прошедшего через слой угля на ленте 4 конвейера, и рассеянного углем. гамма-излучения источника 3. форма зависимости интенсинности и от толщины и слоя угля определяется соотношением размеров Н, В и Ь; эти зависимости при значениях расстояний (параметрон датчика) Н, В 40 и Н, указанных около кривых 6 — 10, приведены на фиг, 2. С ростам толщины слоя угля интенсивность излучения от источника 2 убывает по экспоненте, показатель которой занисит от толщины и слоя, его плотности и степени уплотнения,, а от источника 3 — сначала возрастает„ а затем падает, причем в. данном случае используется возрастающая ветвь этой зависимости.

5О

Для исключения влияния толщины Й слоя, плотности ) и степени его уплотнения на результаты контроля необходимо и достаточно, чтобы на заданном диапазоне изменения толщины

Й „,„„до д .„,с „с крин из на экспоненDHBJI b Ho убын ающей функции скорости счета детектора от первого источника

2 излучения была бы равна по величине и противоположна по знаку кривизне возрастающей функции скорости счета детектора от второго источника 3 излучения, а приращение и убывание скорости счета на диапазоне изменения толщины были бы равны между собой.

Для этого отдельные составляющие возрастающей функции скорости счета детектора от толщины должны быть подобраны путем изменения конструктивных параметров установки второго источника 3 излучения определенным образом.

Экспериментальное доказательство возможности подбора параметров Н, В и h датчика приведено на фиг. 2 (см. кривую 6). Зависимости между расстояниями Виh, а также Н, В, hий с,„ получены экспериментально; устойчивость этого решения по отношению к изменениям расстояний Н между лентой конвейера и детектором и  — между осью детектора и вторым источником 3 демонстрируется кривыми 7 — 10 на фиг,2.

Настройку двухлучевого датчика осуществляют следующим образам.

Размещают дна однотипных источника мягкого гамма-излучения с энергией в диапазоне 40 — 80 кэВ в коллиматорах с с углом коллимации, равным 45 „ что обеспечивает необходимую представительность измерений; при этом актинность первого источника выбирают приблизительно в 10 раз меньше, чем второго; устанавливают второй источник в коллиматоре над лентой конвейера на высоте h выбирая значение h из конструктивных соображений, но учитывая максимальную толщину d слоя угля; смещают второй источник от оси детектора на расстояние В, удовлетворяющее соотношению В = (0,40 -0,46)h; устанавливают детектор излучения над лентой конвейера на высоте Н, удовлетворяющей соотношению а

Н = (1 0 — 2 2) — — — -- ° макс h

У У

В 9 изменяют 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 и измеряют скорость счета гамма-излучения от этого источника при минимальной и максимальной толщинах слоя угля, например, закрыв коллиматор второго 5 источника экраном, практически полностью поглощающим его гамма-излучение; вычисляют убывание скорости счета от первого источника и возрастание от второго и подбирают толщину алюми- 10 ниевого фильтра в пучке источника, обуславливающего большую скорость счета, так чтобы убывание и возрастание скоростей счета выравнялись.

Пример. Датчик состоял из сцинтилляционного детектора на основе сцинтиллятора NaI(T< ) размерами

40 х 20 мм и фотоумножителя типа

ФЭУ"85 двух источников америция — 241 в контейнерах, первый активностью—

10 mCu и второй активностью — 100 mCu.

Коллимация первого и второго потоков из мучения выбрана из условия предстао вительности контроля и составляет 45. 25

Определяют минимальный слой угля на конвейере d „и = 10 см, и максимальный слой угля d „ = 20 см, а высоту подвески второго источника излучения из конструктивных соображений З0 выбирают h = 30 см. По предлагаемым соотношениям выбирают параметры датчика В = 13 см, Н = 51 см,Наклон коллиматора второго источника выбирают по максимальной скорости счета детектора

35 от этого источника при пустой ленте конвейера и повороте источника вокруг горизонтальной оси контейнера.

Последовательно на конвейер засыпают минимальный (d ««Ä« = 10 см) и макси- 4 мальный (d „, = 20 см) слой угля и раздельно определяют скорости счета и от первого и и от второго источников излучения. При с1«,„„ = 10 см и = 3095 с и n< = 2858 с . При а = и „=20смп =4009 с и

n< = 2858 с . Вычисляют убывание скорости счета от первого дп<

213б с -и приращение скорости счета от второго источника излучения

1. Способ настройки двухлучевого датчика, состоящего из детектора из45 лучения и двух однотипных ширококол1лимированных источников мягкого гам ма-излучения, первый из которых установлен под лечтой конвейера соосно с детектором, а второй — над лентой и ,смещен относительно оси детектора,,заключающийся в выборе положения вто.рого источника относительно детектора излучения и ленты конвейера и подборе соотношения интенсивностей излучений от первого и второго источников, отличающийся тем, что„ с целью осуществления настройки для контроля зольности угля на ленте конвейера, выбирают коллиматоры источнид и = 914. Так как — 914 = 2, 337, «и< 2136

Ьп 914.то необходимо уменьшить скорость счета от первого источника в 2,337 раза или увеличить скорость счета от второго источника в такое же число раз. Подбором фильтра из алюминия скорость счета от первого источника уменьшают при d „„„„ = 10 см до 1219 с

Как 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 Ж/см, что приводит к максимальной дополнительной погрешности при контроле зольности на краях заданного диапазона толщины, равной 4 абс.Ж (при чувствительности к зольности 1 7/см и среднеквадратическом отклонении толщины слоя + 1 см) и средней дополнительной погрешности 2 абс.X.

При оптимальных параметрах В, Н и заданных значениях d „ и h 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 изобретения

gu а,вм

Ю O

Фив. Я

° %! В

Составитель И.Викторов

Техред A.Êðàâ÷óê

Редактор Т;Лазоренко

Корректор Г. Решетник

Подписное

Заказ 6281/47 Тираж 847 ф

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 14412 ков с углом коллимации, равным 45, второй источник размещают над лентой конвейера на высоте h,ïðåâüïïàþùåé максимальный слой угля d „, смещают

5 второй источник от оси детектора на расстояние В, удовлетворяющее соотношению В . (0,40 - 0,46)h, устанавливают детектор излучения над лентой конвейера на высоте Н, удовлетворяющему соотношению Н = (1 О - 1 2) — - —-dna сп

В

В регнстрируют скорость счета от второго источника при различных углах нак-.15 ,лона второго источника в плоскости расположения осей детектора и обоих источников 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— шийся тем, что энергия гаммаизлучения источников заключена в диапазоне 40-80 кэВ.