DD214931A1

DD214931A1 - ARRANGEMENT FOR DENSITY-COMPENSATED C OIL 2 O MEASUREMENT

Info

Publication number: DD214931A1
Application number: DD25006783A
Authority: DD
Inventors: Klaus Boerner
Original assignee: Robotron Messelekt
Priority date: 1983-04-21
Filing date: 1983-04-21
Publication date: 1984-10-24

Abstract

Die Erfindung beinhaltet eine Anordnung zur dichtekompensierten K tief 2 O-Messung und betrifft das Gebiet der radiometrischen Analysenmesstechnik. Ihre Anwendung erfolgt in der kalsalzerzeugenden und - verarbeitenden Industrie. Das Ziel der Erfindung ist es, ohne zusaetzliche radiometrischer Strahler und mit minimalem technischen Aufwand, auch fuer die Kalibrierung, eine dichtekompensierte Messung ueber den gesamten Messbereich zu ermoeglichen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass durch die Anordnung von Strahlenblenden zwischen dem Messgutvolumen und einem Strahlungsempfanger nur die hoch 40 K - Messgutstrahlung ungeschwaecht auf den Strahlenempfaenger auftrifft,die von dem Teil des Messgutvoumens emittiert wird, welches durch seine Abmessung Saettigungsschichtdicke besitzt. Gamma - Eigenstrahlung die durch das Messgutvolumen emittiert wird, welches in seinen Abmessungen kleiner als die Saettigungsschichtdicke ist, wird stark geschwaecht und hat damit keine Bedeutung fuer das Gesamtergebnis. Die Erfindung kann in der kalisalzerzeugenden und - verarbeitenden Industrie angewendet werden.The invention includes an arrangement for densely compensated K deep 2 O measurement and relates to the field of radiometric analytical instrumentation. Their application is in the kalsalzerzeugenden and - processing industry. The aim of the invention is, without additional radiometric emitters and with minimal technical effort, also for the calibration, to enable a densely compensated measurement over the entire measuring range. The essence of the invention is that, due to the arrangement of radiation diaphragms between the material to be measured and a radiation receiver, only the high 40 K measurement radiation strikes the radiation receiver unbroken, which is emitted by the part of the material to be measured which has a thickness of saturation layer due to its dimension. Gamma - own radiation emitted by the material to be measured, which is smaller in size than the Saettigungsschichtdicke, is greatly weakened and thus has no significance for the overall result. The invention can be applied in the potash producing and processing industry.

Description

Titel der Erfindung . . Title of the invention . ,

Anordnung zur dichtekompensierten KpO-Messung :Arrangement for densely compensated KpO measurement:

Field of application of the invention;

Die Erfindung betrifft das Gebiet der radiometrischen Analysenmeßtechnik* ,Ihre Anwendung erfolgt in der kalisalzerzeugenden und -verarbeitenden Industrie.The invention relates to the field of radiometric Analysmeßtechnik *, their application is in the kalisalzererzeugenden and -processing industry.

Characteristic of the known technical solutions

Bei radiooietrischen KpO-Messungen, bei denen das Meßgut bestimmte :Mindestabmessungen bei einer bestimmten Heßgeometrie besitzt, werden Schüttdichteschwankungen nicht als Meßfehler ausgev/iesen.In the case of radiometric KpO measurements in which the material to be measured has certain minimum dimensions for a given hosing geometry, bulk density fluctuations are not evaluated as measuring errors.

Es ist erwiesen, daß mit zunehmender Schüttdicke der Schüttdichteeinfluß etwa exponentiell abnimmt (Dr. Vielhauer "Quantitative Ermittlung der störenden Einflüsse bei der radiometrischen KpO-Bestimmung" Kali und Steinsalz Bd 4 1967, H. 17 S. 402*»,414),It has been proven that the bulk density influence decreases exponentially with increasing bulk thickness (Dr. Vielhauer "Quantitative determination of the interfering influences in the radiometric determination of KpO" Kali and Steinsalz Bd 4 1967, H. 17 S. 402 * », 414),

Durch Einhaltung einer 21Γ—Meßgutgeometrie kann bei Schüttdicken größer 1 m (Sattigungsschichtdicke), der Schüttdichtefehler vernachlässigt werden.By adhering to a 21Γ material geometry, the bulk density error can be neglected for bulk thicknesses greater than 1 m (saturation layer thickness).

Solche Meßgutgeοmetrien sind in den meisten Fällen aus technologischen, statischen und kostenmäßigen Gründen in der Prasis nicht zu realisieren. Es muß in der Präzis mit kleineren Meßgutgeometrien gearbeitet werden. Der dadurch auftretende Meßgutfehler (hervorgerufen durch die Schüttdichteschwankung) kann durch bekannte Verfahren verringert oder fast ausgeschaltet werden«Such Meßgutgeοmetrien can not be realized in most cases for technological, static and cost reasons in the Prasis. It must be worked in the precision with smaller Meßgutgeometrien. The resulting material error (caused by the bulk density fluctuation) can be reduced or almost eliminated by known methods «

Aus dem W? 196641 ist eine Anordnung zur Kompensation von Schüttdichtes chwankungen bei radiometrischer K₂O-MeSsung bekannt, bei der die Kompensation des Dichteeinflusses bereits im Szintillator der KgO-Meßsonde' erfolgt. Dabei -wird die.Tatsache genutzt, daß mit zunehmender Dichte, die durch die K-O-Eigenstrahlung des Meßgutes hervorgerufene Itnpulsdichte zunimmt, während bei Durchstrahlung des Meßgutes mittels Gammastrahlung diese abnimmt. Durch Anordnung eines zusätzlichen Gammasträniers und richtiger Bemessung der Strahlenintensität, läßt, sich für bestimmte KpO-Konsentrationen erreichen, daß der Dichteeinfluß, auf das Gesamtergebnis bezogen, kompensiert wird. Eine exakte Kompensation ist jedoch nur für eine bestimmte^^ K₂ ^<-^U^^onzen*^:ra'^i;;^^on des Meßbereiches möglich.From the W? 196641 an arrangement for the compensation of bulk density fluctuations in radiometric K ₂ O-MeSsung is known in which the compensation of the influence of density already in the scintillator of the KgO measuring probe 'takes place. In this case, the .tatsache is used that increases with increasing density, caused by the KO-own radiation of Meßgutes Itnpulsdichte, while when irradiating the measured material by gamma radiation, this decreases. By arranging an additional gamma striker and properly measuring the radiation intensity, for certain KpO consentrations it is possible to compensate for the influence of density on the overall result. However, an exact compensation is only for a certain ^ ^ K ₂ ^< - ^U ^ ^onzen * ^{: ra} '^i;; possible ^on the measuring range.

Das 1? 238493 ermöglicht mittels, einer sich dem jeweiligen, tatsächlichen KoO-Wert anpassenden Strahlenblende eine sich über den gesamten Meßbereich erstreckende Dichtekompensation*The 1? 238493, by means of a radiation diaphragm which adjusts to the respective actual KoO value, makes possible a density compensation extending over the entire measuring range *

Ziel der Erfindung : . » Object of the invention :. »

Ziel der Erfindung ist es, ohne zusätzliche radiometrische Strahler, und mit minimalem technischen Aufwand, auch für die Kalibrierung, eine dichtekompensierte Messung über den gesamten Meßbereich zu ermöglichen.The aim of the invention is, without additional radiometric emitters, and with minimal technical effort, also for the calibration, to enable a densely compensated measurement over the entire measuring range.

Darlegung des Wesens der Erfindung . Explanation of the essence of the invention .

Die Erfindung löst die Aufgabe, den Dichteeinfluß bei der radiometrischen ^O-Messung auszuschalten, ohne 'das hierfür zusätzliche radiometrische Strahler verwendet werden müssen, so daß keine komplizierten Eichverfahren in Anwendung kommen. Es wird die Tatsache genutzt, daß ein Meßgutvolumen, welches in einer Abmessung Sättigungsschichtdicke besitzt, einen Anteil von dichtekompensierter Gamma-Eigenstrahlung emittiert* Die Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß zwischen einem Meßgutvolumen und einem Strahlungsempfänger, dessen Wirkungsachse auf die Achse des Meßgutvolumens ausgerichtet ist, wobei das Maß des Meßgutvolumens mindestens Sattigungsschichtdicke aufweist, Strahlenblenden als Kollimator angeordnet sind. Diese bestehen aus Gammastrahlen schwächendem Material genügender Dicke»The invention solves the problem of eliminating the influence of density in the radiometric ^ O measurement, without 'this additional radiometric emitters must be used, so that no complicated calibration procedures are used. The fact is used that a Meßgutvolumen, which has saturation layer thickness in one dimension, a proportion of densely compensated gamma-natural radiation emitted * The features of the invention are that between a Meßgutvolumen and a radiation receiver whose axis of action is aligned with the axis of Meßgutvolumens , Wherein the measure of the Meßgutvolumens has at least saturation layer thickness, radiation apertures are arranged as a collimator. These consist of gamma rays of weakening material of sufficient thickness »

Diese Strahlenb!enden lassen mir die C-amma-^Eigenstrahlung des K ungeschwächt auf den Strahlungeempfänger auftreffen, welche von dem Heß.gutvolumen emittiert wird,- dessen Schichtdicke gleich oder größer der Sättigungsschichtdicke ist und damit keinen Dichteschwankungen unterliegt. Die Gamma-Sigenstrahlung des Meßgutes, die von einer Schichtdicke emittiert wird, welche kleiner als die Sättigungsschichtdicke ist, wird durch die Form und Anordnung der Strahlenblenden so stark geschwächt, daß sie keine Bedeutung für das Gesamtmeßergebnis mehr hat,These rays end up imparting to me the C-amma self-radiation of the K unattenuated on the radiation emanator, which is emitted by the Hess good volume, whose layer thickness is equal to or greater than the saturation layer thickness and thus does not undergo density fluctuations. The gamma-ray radiation of the measured material, which is emitted by a layer thickness which is smaller than the saturation layer thickness, is so greatly weakened by the shape and arrangement of the radiation apertures that it has no significance for the overall measurement result,

AusführungsbeisTiiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispial sowie an Hand einer Zeichnung näher erläutert werden. An einem Meßschacht 1, der mit K₂O-SaIz gefüllt wird, ist im Abstand a eine K^O-Meßsonde 2 angebracht» In der-K«0—Meßsonde befindet, sich der Strahlungsempfänger 3 2·Β· ein Szintillator zum Nachweis der Gamma-Eigenstrahlung des K₂O-MeßgutesV Der Abstand a -wird bestimmt durch das Winkelmaß «*T (abhängig von der Breite des Meßgutvolumens) und dem Winkelmaß /3 (abhängig von der Höhe des Meßgutvolumens).The invention will be explained in more detail below on an Ausführungsbeispial and on the basis of a drawing. At a measuring shaft 1, which is filled with K ₂ O-SaIz, a K ^ O measuring probe 2 is mounted at a distance a »In the-K« 0 measuring probe, the radiation receiver 3 2 · Β · a scintillator for detection The gamma radiation of the K ₂ O product V The distance a is determined by the angular dimension «* T (depending on the width of the material to be measured) and the angle measure / 3 (depending on the height of the material to be measured).

Die Ausdehnung des Meßgutvolumens 4 wird begrenzt durch die Größe der Winkel ⁰^ und /3 . Es emittiert nur γ «-Strahlung, die dichteunabhängig auf den Strahlungsempfänger 3 auftrifft. Je großer also die Breite und die Höhe des Meßgutvolumens 4 sind, desto kleiner ist auch der durch Ausblendung und Abstand her» vorgerufene Empfindlichkeitsverlust an der lUO-Meßsonde 2· An die Tiefe der Meßgutschicht wird grundsätzlich die Bedingung .Tiefe - Sättigungsschichtdicke S gestellt.The expansion of Meßgutvolumens 4 is limited by the size of the angle ⁰ ^ and / 3. It emits only γ "radiation which impinges density-independent on the radiation receiver 3. The greater the width and the height of the material to be measured 4, the smaller is the sensitivity loss on the lUO measuring probe 2 caused by blanking and distance. The condition .theta. Saturation layer thickness S is fundamentally set at the depth of the material to be measured.

Die Strahlenb1enden 5, bestehend aus vier Segmenten, sind vor der K^O-Meßsonde 2 zur Kalimierung der Meßgutstrahlung angebracht'; Um eine Abschirmung der K₂O-Meßsonde 2 gegenüber störenden Umgebungseinflüssen (z.B. iLo-haltige Staubablagerungen) zu erreichen, umschließen die Strahlenblenden 5 die gesamte K₂0-Meßsonde 2'·The Strahlenb1enden 5, consisting of four segments are mounted in front of the K ^ O measuring probe 2 for Kalimierung the Meßgutstrahlung '; In order to achieve shielding of the K ₂ O measuring probe 2 against disturbing environmental influences (eg iLO-containing dust deposits), the radiation diaphragms 5 enclose the entire K ₂ 0 measuring probe 2 '.

Durch die Anordnung und Form der Strahlenblenden 5 ν i^ Abhängigkeit von den gegebenen Abmessungen des Meßschachtes 1, trifft die Gamma-Sigenstrahlung des Meßgutvolumens 4, die gleich oder größer der Sättigungsschichtdicke S und damit dichteschwankungs-Due to the arrangement and shape of the radiation aperture 5 ν i ^ dependence on the given dimensions of the measuring shaft 1, the gamma radiation of the material to be measured 4, which is equal to or greater than the saturation layer thickness S and thus dense

unabhängig ist,.direkt und ungeschwächt auf den Strahlungsetnpfänger 3 der KpO-Keßsonde 2. Alle weitere Garnma-Eigenstrahlung des Meßgutes, die von einem Meßgut herrührt, welches kleiner als die Sättigungsschichtdicke S ist, wird durch die Strahlenblenden 5 ausgeblendet bzw, stark geschwächt.is independent, .directly and unimpaired on the radiation receiver 3 of the KpO Keßsonde 2. All other Garnma own radiation of the material to be measured, which results from a material to be measured, which is smaller than the saturation layer thickness S is hidden by the radiation aperture 5 or greatly weakened.

Claims

Claim of invention .

Arrangement for densely compensated EpO measurement, characterized in that between the Meßgutvolumen (4) and the radiation receiver (3) »radiation apertures (5) are arranged so that the Wirkuiigsachse of the radiation receiver (3) is aligned with the axis of the Meßgutvolumens (4) whose dimension must have at least saturation layer thickness (S) ·

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