Контрольно-калибровочное устройство для нейтронных датчиков- зондов

Контрольно-калибровочное устройство для нейтронных датчиков- зондов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Свез Советсиик

Социалистических

Республик, (61) Дополнительное к авт. свид-sy9 690958 (22) Заявлено 230779 (21) 2800541/18-25 с присоедииеиием заявки Ио (23) Приоритет

Р М К з

G. 01 T 3/00

Государетвенный «оиите1"

СССР . но делам изобретений и от«рытий !

1 3)УДК621 387 ° . 426 (088,8) Опубликовано 150283. Ьоллетеиь Мо 6

Дата опубликования описания 150283 и

Карагандинский филиал Особого:конструкторского

Всесоюзного научно-исследовательского института автоматизации черной металлургии (71) Заявитель (54) КОНТРОЛЬНО-КАЛИБРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ НЕЙТРОННЫХ ДАТЧИКОВ-ЗОНДОВ

Изобретение относится к приборостроению, в частности к контрольнокалибровочным устройствам для нейт-. ронных датчиков-зондов, используезнх при исследовании физических свойств материалов с помощью нейтронного излучения, например, при измерении влажности к плотности различных материалов.

tIo основному авт. св. 9 690958 известно контрольно-калибровочное устройство, используемое для калибровки. нейтронных датчиков-зондов, применяеьвах, например, .для измерения влажности материалов и содержащих один ис- . точник быстрых нейтронов и один илк . несколько детекторов нейтронов, регистрирующих поток нейтронного излучения, содержащее корпус с замедлителем нейтронов. 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

:заэтедлителяотнбсительно каяибрациокиой полости. Эамедлктель .выполкеи в виде- двух дисков охватывающих калиб; рационную полость и синхронно пере- мещаемас во взаимнопротивоположных направлениях посредством привода,ддя .чего привод снабжен, например, винтом с правой и левой резьбой.

5 Изменяя положение дисков эамедлителя, получают необходив«ае значения потока тепловых нейтронов одного ° энергетического спектра в любом заданном диапазоне калибровки датчи1О ков-зондов с необходимой 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 подкадмиевых и йадкадьвневых кейт роков, так как s кем невозможно до- биться такой регулиррвкк потоков: нейтронов двух энергий, при которой, например, соблвдалось бы. на опреде- ленный период одновременное независи25 мое изменение обеих потоков или постоянство одного йотока при изменении другого.

Цель изобретения — калибровка нейтронных датчиков- зондов, регист30 рирующкх одновременно два разноэнерз

996963 гетических 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

I ,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, раэ-2О реэ, на фиг. 3 — сечение A-h на фиг.2 на фиг. 4 — график зависимости интенсивности потока надкадмиены нейтро- . нов 3> 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, 3О помещен внутри цЕнтральной калибрационной полости 5 калибрационного узла 6, имеющего приводы 7 и 8. Корпус

9 калибрационного узла 6 выполнен иэ материала, например карбида бора, 35 поглощающего медлецные нейтроны и окружен биологической защитой 10. Дат-чик-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- о ронно во взаимно противоположных направлениях по винту 14 посредством привода 8. Цилиндрические замедлители 12 из водородсодержащего материала, например капролона, расположен- 55 ные в корпусе 9 калибрационного узла б и охватывающие центральную калибрационную полость 5 и поглотитель 13, перемещаются. синхронно но взаимно противоположных направлениях по gg 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 другу.

Устройство 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 B 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, получают значения точек калибровочной кривой датчика-зонда.

Работа устройстна иллюстрируется приведенным на фиг. 4 графиком зависимости интенсивности потока надкадмиевых нейтронов 3„ от интенсивности потока подкадмиевых нейтронов Зь или пропорциональной зависимости воспроизводимой плотности материала от воспроизводимой влажности ри, ввиду того, что плотность материала 1 в большей степени определяется интенсивностью потока надкадмиевых нейтронон 7н, 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 a, 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 линии

Ct-Ä, характеризующей изменение интен- сивности потоков надкадмиевых и подкадмиевых нейтронов. ТОчка с соответствует регистрируемым максимальнЫм потокам надкадмиевых и подкадмиевых нейтронов, получаемым в устройстве, и позволяет воспроизвести максимальные влажность и плотность материала. Фиксируя цилиндры замедлителя

12 в центре и перемещая затем цилиндры .поглотителя 13 к центру, получают изменяющийся поток подкадмиевых нейтронов и, описываемый на графике множеством точек на линии Д вЂ” 6, при этом поток надкадмиевых нейтронов Э практически остается постоянным.Точка g позволяет 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

Отсюда следует, что необходимые значения влажности д и плотности Рс материала для контроия и калибровки

996963 нейтронных датчиков-зондов воспроизводятся предлагаемым устройством в виде области значенийО, Е, б . При этом можно выбрать также положения цилиндров замедлителя 12 4 поглотителя 13, при которых одному и тому же значению интенсивности потока подкадмиевых нейтронов 3и (влажности p< ) будет соответствовать множество значений интенсивности потока надкадмиевых нейтронов 7н (плотности Pz ), что на графике соответствует геометрическому месту точек на прямой 4 -l, а одному и тому же значению интенсив,ности потока надкадмиевых нейтронов .)Н (плотности Р ) 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 0,2Ъ a6c., что в ,2,5 раза меньше основной погрешности б влагомера, откалиброванного известным стандартным методом калибровки по влажности °

Формула изобретения

Контрольно-калибровочное устройство для нейтронных датчиков-зондов по авт. св. Р 690958, о т л и ч а ющ е е с я тем, что с целью калибровки нейтронных датчиков-зондов, регистрирующих одновременно два разноэнергетических потока нейтронов, соответствующих влажности и плотности измеряемого материала, замедлитель

15 выполнен в виде системы регулирования потоков излучения, содержащей две пары цилиндров, одна иэ которых, являющаяся 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 экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 690958, кл. G 01 T 3/00, 1977 (про3 тотин).

9969б3

ЪЖ)

Э(Я )

Составитель В.Алеюжн

Федактор К. Волощук Техред T. Фанта . Корректор Л. Вокыан

Заказ 926/63 Тираж,708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий

113035, Москва, а-35, Раужская наб., д. 4/5

Ю еЬееаэеаавеее Вава

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4