PL176541B1 - Sposób ciągłego pomiaru zawartości popiołu w strugach węgla - Google Patents

Abstract

Sposób ciągłego pomiaru zawartości popiołu w strugach węgla, polegający na dokonaniu, za pomocąnie mniej niż dwóch detektorów położonych obok kolimatora, pomiaru natężenia promieniowaniaX lub gamma wstecznie przez węgiel rozproszonego, a wytworzonego w węglu przez pierwotne promieniowanie wysyłane ze źródła izotopowego umieszczonego w tym kolimatorze nad przenośnikiem taśmowym, znamienny tym, że dokonuje się co najmniej dwukrotnego pomiaru liczby zliczonychw ustalonym czasie impulsów rozproszonego promieniowania X lub gamma ze wspólnego obszaru niewyrównanej warstwy węgla, jakim do węgla wnika skolimowana wiązka promieniowania, jednocześnie dwoma detektorami ze stałych miejsc, z których odległości do mierzonego obszaru warstwy różnią się o stałą wartość, a następnie dla każdej paryjednocześnie wykonanych pomiarów, wylicza się zawartość popiołu z równania kalibracji, którego postać matematycznąwyznacza się w procesie wzorcowania.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób ciągłego pomiaru zawartości popiołu w strugach węgla, zwłaszcza na przenośniku taśmowym, przez pomiar wstecznie rozproszonego przez węgiel promieniowania X lub gamma.

Znane są sposoby i popiołomierze do ich realizacji, w których dla wyznaczenia zawartości popiołu w węglu mierzy się wstecznie rozproszone przez węgiel promieniowanie X lub gamma. W sposobach tych kolimator z izotopowym źródłem promieniowania i detektor umieszczony w stałym, względem źródła położeniu, tworzą głowicę pomiarową, która utrzymywanajest w stałej odległości od wyrównanej, dla potrzeb pomiaru, warstwy węgla i mierzy w ustalonym czasie promieniowanie docierające do detektora. Dla każdej wartości zmierzonego promieniowania, zawartość popiołu wyliczana jest z równania regresji wyznaczonego w procesie wzorcowania.

Znanym sposobem nie można dokonywać pomiaru zawartości popiołu w strugach węgla, których grubość jest mniejsza od grubości nasycenia, oraz w strugach, które z powodu dużych kęsów węgla lub prędkości taśmociągów nie dają się wyrównać za pomocą mechanicznych układów'. Błędne są wyniki pomiarów wykonane dla warstwy niewyrównanej lub o grubości mniejszej od grubości nasycenia.

Znany jest z książki pt. “Gamma-gamma metod w rudnicznoj geologii” J. D. Jevdokimov, Wyd. Avtomizdat, Moskva 1971 sposób badania składu materiału polegający na dokonaniu pomiaru natężenia wstecznie rozproszonego promieniowania gamma jednocześnie dwoma detektorami ze stałych miejsc położonych obok kolimatora. W tym sposobie dwa detektory stosuje się dla wyeliminowania lub zmniejszenia wpływu gęstości materiału bądź zmiany jego odległości od układu pomiarowego. Ubytek zliczeń wjednym detektorze kompensowanyjest przyrostem zliczonych impulsów w drugim detektorze.

Również w opisie zgłoszeniowym EP 0436986 ujawniono układ do badania obiektu testowanego promieniowaniem gamma lub rentgena, w którym detektory do pomiaru promieniowania wstecznie rozproszonego są przesunięte względem siebie, a także względem przysłony szczelinowej usytuowanej między' testowanym obiektem a detektorem. Znany układ wymienia detektory i przysłony szczelinowe oraz ustala wzajemne relacje między nimi i precyzuje ich stan.

Sposób ciągłego pomiaru zawartości popiołu w strugach węgla, według wynalazku, polegający na dokonaniu pomiaru, za pomocąnie mniej niż dwóch detektorów położonych obok kolimatora, natężenia promieniowania X lub gamma wstecznie przez węgiel rozproszonego, a wytworzonego w węglu przez pierwotne promieniowanie wysyłane ze źródła izotopowego umieszczonego w tym kolimatorze nad przenośnikiem taśmowym, charakteryzuje się tym, że

176 541 dokonuje się co najmniej dwukrotnego pomiaru liczby zliczonych impulsów, w ustalonym czasie, rozproszonego promieniowania X lub gamma ze wspólnego obszaru niewyrównanej warstwy węgla, jakim do węgla wnika skolimowana wiązka promieniowania, jednocześnie dwoma detektorami ze stałych miejsc, z których odległości do mierzonego obszaru warstwy różnią się o stałą wartość. Następnie dla każdej pary jednocześnie wykonanych pomiarów, wylicza się zawartość popiołu z równania kalibracji, którego postać matematyczną wyznacza się w procesie wzorcowania.

Zaletą sposobu, według wynalazku, jest możliwość pomiaru popiołu w strugach węgla o grubościach mniejszych od grubości mierzonych dotychczasowymi sposobami. Ponadto sposób nie wymaga stosowania układu mechanicznego wyrównującego strugę węgla i nadążnego dla utrzymania detektorów i źródła w stałej odległości od strugi. Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, iż umożliwia dokładny pomiar zawartości popiołu w węglu również dla szybko poruszających się na taśmociągu strug węgla, jak również dla skokowo zmieniających się grubości warstwy węgla.

W przykładzie wykonania wynalazku postępowano w sposób opisany poniżej.

Nad strugą węgla umieszcza się układ pomiarowy złożony z dwóch detektorów usytuowanych obok kolimatora i źródła promieniowania Am 241. Ze źródła wysyła się skołimowaną wiązkę promieniowania w kierunku strugi węgla, która rozproszona przez węgiel dociera do detektorów. Detektory usytuowano w stałych miejscach, z których drogi do mierzonego obszaru warstwy węgla różnią się o stałą wartość. Grubość mierzonej warstwy węgla wynosiła 11 cm, w przykładowym wykonaniu, i jest mniejsza od grubości mierzonych znanymi sposobami. Zmierzono 7 próbek węgla o zawartości popiołu od 12 do 25%. Każda próbka mierzona jest przez 10 sekund w 6 położeniach detektorów, przy których odległość warstwy węgla od bliżej niej leżącego detektora wynosiła 5,10,15,20,25 i 30 cm. Z danych pomiarowych tj. natężenia promieniowania I oraz liczby zliczonych impulsów J przez każdy detektor, odległości r i R każdego detektora od węgla dla każdego z 6 pomiarów, wyznacza się zawartość popiołu A_w, gdzie A_w = f/I,J/. Postać i współczynniki funkcji ustala się w procesie wzorcowania. Zawartość popiołu badanych próbek uzyskaną sposobem według wynalazku, porównano z zawartością popiołu A badanych próbek oznaczoną metodą wzorcowania tj. spalania. Dane dotyczące pomiaru oraz różnice d między zawartością popiołu A i Aw przedstawiono w tabeli.

176 541

A	R	r	I	J	Aw	d
24.7	40	30	16266	30696	22.2039	-2.49612
24.7	35	25	19381	38433	22.538	-2. 16201
24.7	30	20	24238	51555	22.4799	-2.^2013
24.7	25	15	31562	75356	24.2128	-0487173
24.7	20	10	41981	116071	24.2535	-0446456
24.7	15	5	56438	192806	23.5488	-1. 15124
15.4	40	30	17542	32707	17.5014	2.10141
15.4	35	25	21057	40654	15.1486	-0 251355
15.4	30	20	26536	56168	17.3704	197039
15.4	25	15	34093	79593	16.8479	1*44794
15.4	20	10	46808	130236	17.1262	17262
15.4	15	5	60745	205123	15.7738	0.373822
13.3	40	30	17882	33784	18.7027	5.40272
13.3	35	25	22215	42860	12.7169	-0583094
13.3	30	20	27727	56032	8.82375	-4.47625
1.3.3	25	15	35269	82391	14.8962	159617
13.3	20	10	47149	126903	12.8213	-0478668
13.3	15	5	61944	211143	14.8309	153088
18.7	40	30	18021	33143	14.444	-4.25597
18.7	35	25	20708	41079	19.7753	107534
18.7	30	20	26550	56041	16.9592	-1.74079
18.7	25	15	33918	78955	16.7583	-194174
18.7	20	10	45370	123673	17.075	-162501
18.7	15	5	60463	206574	17.2949	-140507
16.1	40	30	17793	33354	17.7448	1.6448
16.1	35	25	21534	42244	16.4621	0.362052
16.1	30	20	26775	56244	15.8988	-0201166
16.1	25	15	34405	80861	17.1516	1.05159
16.1	20	10	45310	123114	16.8033	0.703305
16.1	15	5	59981	202833	17.0491	0.949055
12.8	40	30	18248	33918	15.5023	2.70229
12.8	35	25	22130	42945	13.7154	0.915403
12.8	30	20	27137	57612	16.6579	3.85793
12.8	25	15	35682	82837	13.4128	0.612816
12.8	20	10	45714	123293	15.2946	2.49457
12.8	15	5	64144	219940	12.0836	-0716382
19.2	40	30	17-417	32899	19.7162	0.516193
19.2	35	25	20985	40733	16.063	-3.13697
19.2	30	20	26100	55126	17.9076	-129239
19.2	25	15	33889	79465	17.7661	-143391
19.2	20	10	44392	122085	19.6729	0.472914
19.2	15	5	61623	216645	18. 1971	-100288

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób ciągłego pomiaru zawartości popiołu w strugach węgla, polegający na dokonaniu, za pomocąnie mniej niż dwóch detektorów położonych obok kolimatora, pomiaru natężenia promieniowania X lub gamma wstecznie przez węgiel rozproszonego, a wytworzonego w węglu przez pierwotne promieniowanie wysyłane ze źródła izotopowego umieszczonego w tym kolimatorze nad przenośnikiem taśmowym, znamienny tym, że dokonuje się co najmniej dwukrotnego pomiaru liczby zliczonych w ustalonym czasie impulsów rozproszonego promieniowania X lub gamma ze wspólnego obszaru niewyrównanej warstwy węgla, jakim do węgla wnika skolimowana wiązka promieniowania, jednocześnie dwoma detektorami ze stałych miejsc, z których odległości do mierzonego obszaru warstwy różnią się o stałą wartość, a następnie dla każdej pary jednocześnie wykonanych pomiarów, wylicza się zawartość popiołu z równania kalibracji, którego postać matematyczną wyznacza się w procesie wzorcowania.