CS246802B1 - Způsob stanovení vlhkosti materiálu - Google Patents

Abstract

Řešení ae týká radiometrického měření vlhkosti. Účelem řešení je zajistit kontinuální měření v provozních podmínkách bez časového zpoždění. Tohoto účelu je dosaženo tím, že měřená látka se prozařuje jednak rychlými neutrony, jednak fotony gama a měří se hustota toku rychlých neutronů prošlých měřenou látkou a současně ae měří i hustota toku gama fotonů prošlých měřenou látkou a z úbytku hustot toků obou záření průchodem měřené létky se urči hledaná hodnota vlhkosti.

Description

(54)

Způsob stanovení vlhkosti materiálu

Řešení ae týká radiometrického měření vlhkosti. Účelem řešení je zajistit kontinuální měření v provozních podmínkách bez časového zpoždění. Tohoto účelu je dosaženo tím, že měřená látka se prozařuje jednak rychlými neutrony, jednak fotony gama a měří se hustota toku rychlých neutronů prošlých měřenou látkou a současně ae měří i hustota toku gama fotonů prošlých měřenou látkou a z úbytku hustot toků obou záření průchodem měřené létky se urči hledaná hodnota vlhkosti.

246 802

4, Vynález se týká způsobu stanovení vlhkosti materiálu pomocí radiometrické metody.

Ze známých metod stanovení vlhkosti dosáhla v průmyslových aplikacích značného rozšíření neutronová moderační metoda, kdy se měří objemová koncentrace neutronů zpomalených na vodíkových jádrech. Při této metodě se v zásadě používá dvojího uspořádání měřicího zařízení. Při prvním z nich je sonda obsahující zdroj rychlých neutronů a detektor pomalých neutronů obklopena měřeným materiálem. Takovéto uspořádání se používá zejména pro měření v zásobnících. Sonda je uložena v ochranné trubce v blízkosti výpustného otvoru zásobníku, což zvyšuje možnost vytváření klenby materiálu v zásobníku a snižuje průchodnost materiálu zásobníkem. Pokud se jedná o abrazivní materiál, je zde navíc nebezpečí zničení celé sondy, není-li opotřehená ochranná trubka pravidelně v

a včas vyměňována. Pokud se týká vlastního měření, projevují se zde chyby vyvolané změnami objemové hmotnosti daného materiálu. Signál detektoru je určen objemovou koncentrací vodíkových jader v měřeném objemu, takže informace o váhové vlhkosti odvozená z takového údaje závisí na zhutnění, granulometrii a zejména je ovlivněna zaplněním prostoru bezprostředně kolem sondy. Navíc při tomto uspořádáni dochází často v materiálu nahromaděném v zásobníku k vytváření kanálů, jimiž materiál protéká, zatímco ostatní materiál se nepohybuje, takže sonda může být obklopena stojícím materiálem zcAla jiné vlhkosti, než má materiál ze zásobníku skutečně odebíraný. U nízkoobjemových zásobníků pak dochází k chybě způsobené nestálou výškbu materiálu. Pro snížení chyby vyvolá*» v

né změnami objemové hmotnosti doplňuje sia detekční sonda dalším systémem obsahujíoím zdroj a detektor gama fotonů á hmotnost v okolí sondy se určuje měřením rozptýleného gama záření nebo měřením zeslabení prošlého záření. Tento způsob však vyhovuje

246 802 pouze v případě, kdy hmotnost měřeného objemu je shodná, pro oba systémy· Ve skutečných podmínkách se výše uvedené rušivé vlivy projevuji na každý systém odlišně a výsledná chyba je i přes použitou kompenzaoi značná· Ve druhém případě, používaném, zejména při měřeních vlhkosti materiálu na dopravnících, je sonda se zdrojem rychlých neutronů a detektorem pomalých neutronů umístěna u povrchu měřené látky· Kromě chyb způsobených zrninami objemové hmotnosti jsou při tomto uspořádání výsledky měření výrazně ovlivněny změnami výšky materiálu na pase, změnami vzdálenosti sqndy od povrchu materiálu a jeho nerovnoměrným povrchem· 1 zde jsou používány kompenzace obdobné výše popsanému způsobu· Ani v tomto případě však není možno dosáhnout shodnosti měřeného objemu pro Oba systémy a chyba měření je ještě vyšší, než v prvním případě· Pro měření vlhkosti, látek s vysokou teplotou, abrazivností nebo lepivostí je to však dosud jediný použitelný způsob·

Uvúdené nedostatky jsou odstraněny u způsobu stanoveni vlhkosti podle vyhálezu, jehož podstata spočívá v tom, Že měřená látka se prozařuje jednak rychlými neutrony, jednak fotony gama a měří se hustota toku rychlýoh neutronů prošlýoh měřenou látkou«a současně se· měří pustota toku gama fotonů prošlýoh měřenou látkou d z úbytku hustot toků obou záření průchodem měřené látky se určí hledaná hodnota vlhkosti·

Předmětný způsob umožňuje měření vlhkosti přímo na dopravním pase bez předběžných úprav granulometrie, výšky a profilp vrstvy měřeného materiálu· Není nutno používat přídavná mechanická zařízení ani není třeba provádět zásahy do stávajícího technologického zařízení a tím ovlivňovat jejich provoz. Měření je bezdotykové a žádná. Část potřebné měřicí aparatury nebude v přímém styku s měřenou látkou· Je možno měřit i při přerušovaném toku materiálu, nebot informaci o zeslabení gama záření lze použít k přeťušení měření v případě příliš nízké, resp. nulové, vrstvy materiálu·

Navržený způsob měření vyohází principielně ze skutečnosti, že zeslabení toku rychlých neutronů průchodem měřenou látkou je prakticky dáno koncentraci vodíkových jader v prozařovaném svazku a že je tedy určeno jednak váhodou vlhkosti, jednak plošnou hmotností materiálu v místě prozařování· Zeslabení toku gama-fotonů

I

246 802 o vhodné energii je určeno pouze plošnou hmotností prozařovaného materiálu· Vhodným zpracováním měřených signálů je potom možno stanovit váhovou vlhkost· Vzhledem k možnosti vytvoření shodného svazku prozařování pro oboje záření bude takto určená hodnota vlhkosti zcela nezávislá na změnách výšky, hmotnosti, granulometrie a povrchu měřené látky v širokých mezích·

Vynález bude dále podrobněji objasněn na příkladu jeho použití· Schéma uspořádáni měřici aparatury je znázorněno na přiloženém obrázku.

Pod dopravníkem 1 přepravujícím měřený materiál 2 je v ochranném krytu 2. ³ kolimační Štěrbinou uložen zdroj b rychlých neutronů

137 typu Am-Bo a zdroj £ gama fotonů typu Cs . Nad dopravníkem 3. je umístěn detektor 6. hustoty toku rychlých neutronů prošlých měřenou látkou, jímž je proporcionální detektor j6 typu případně též typu 4He úbžený v parafinovém krytu. Spolu s ním je umístěn detektor hustoty gama fotonů prošlých měřenou látkou, jímž je detektor £ typu Geiger-Mullerovy trubice· Výstupní impulzy obou deftctorů jsou vedeny na obvody 8 pro zpracování impulzů, provádějící energetickou selekci impulzů, úpravu jejich amplitudy a případně i tvaru pro další zpracování ve vyhodnocovací jednotce 2· Zatímco údaj proporcionálního detektoru 6 je úměrný jednak váhové vlhkosti, jednak plošné hmotnosti materiálu, je údaj detektoru 2, typu G-M trubice úměrný převážně plošné hmotnosti prozařovaného materiálu· Postupným vytvořením korigovaných rozdílů, logaritmováním, odečtem od konstant a dělením, získáme z měřených signálů údaj nezávislý na hmotnosti a daný pouze váhovou vlhkostí materiálu.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   246 802

   Způsob stanovení vlhkosti materiálu pomocí radiometrické metody, vyznačující se tím, že měřená látka se prozařuje jednak ryohlými neutrony, jednak fotony gama a měří se hustota ‘toku ryohlýoh neutronů^z prošlých měřenou látkou a současně se měří i hustota toku gama fotonů prošlýoh měřenou látkou a z úbytku hus tot toků obou záření průchodem měřené látky se určí hledaná hod nota vlhkosti·