RU2196979C2 - Method of automatic correction of graduation of pickups and pickup of x-ray and fluorescent inspection of chemical composition of raw material in transportation flow - Google Patents

Method of automatic correction of graduation of pickups and pickup of x-ray and fluorescent inspection of chemical composition of raw material in transportation flow Download PDF

Info

Publication number
RU2196979C2
RU2196979C2 RU2001104720/28A RU2001104720A RU2196979C2 RU 2196979 C2 RU2196979 C2 RU 2196979C2 RU 2001104720/28 A RU2001104720/28 A RU 2001104720/28A RU 2001104720 A RU2001104720 A RU 2001104720A RU 2196979 C2 RU2196979 C2 RU 2196979C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensor
pickup
reference media
probe device
cylindrical casing
Prior art date
Application number
RU2001104720/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.И. Светлов
В.Н. Тетенев
Original Assignee
ООО "Форатех"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО "Форатех" filed Critical ООО "Форатех"
Priority to RU2001104720/28A priority Critical patent/RU2196979C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2196979C2 publication Critical patent/RU2196979C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: spectrometric measurement of composition of substances. SUBSTANCE: method includes setting of standard specimens or reference media on structural members of pickup, periodic movement of standard specimens or reference media and sounding unit of pickup relative one another in compliance with preset program without bringing pickup beyond transportation flow, recording of value of measured parameter of each standard specimen or reference medium and correction of pickup according to measurement results of graduation equations. Pickup has cylindrical enclosure housing sounding unit which includes frame, radiation source and detector. Second cylindrical enclosure is mounted for rotation by drive outside of enclosure, its internal surface carries reference media. Cylindrical enclosures have windows for outlet and inlet of primary and secondary radiation correspondingly. Sounding unit is placed and fixed opposite to window of internal cylindrical enclosure. EFFECT: reduced labor input to correction of graduation of pickups, increased timeliness of control over technological processes thanks to independent automatic implementation of all operations required for correction without bringing pickup beyond confines of transportation flow. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретения относятся к исследованию или анализу материалов путем определения их химических или физических свойств, в частности к рентгенорадиометрическим методам, и могут быть использованы для радиоизотопного анализа минерального и техногенного сырья в транспортном потоке. The invention relates to the study or analysis of materials by determining their chemical or physical properties, in particular to x-ray radiometric methods, and can be used for radioisotope analysis of mineral and industrial raw materials in the transport stream.

Датчики контроля химсостава сырья являются обязательным элементом систем непрерывного автоматического контроля качества минерального сырья в транспортном потоке. Все они при запуске в работу используют градуировку, полученную путем измерения вне транспортного потока стандартных образцов или эталонных сред, содержащих известную концентрацию элемента минерального сырья. По результатам этих измерений устанавливают функциональную связь измеряемого датчиком физического параметра анализируемого химического элемента сырья с его содержанием (концентрацией). Эта функциональная связь в виде градуировочного уравнения закладывается в память компьютера и после помещения датчика в транспортный поток используется как рабочая. Sensors for monitoring the chemical composition of raw materials are an indispensable element of continuous automatic control systems for the quality of mineral raw materials in the traffic stream. All of them, when starting up for work, use calibration obtained by measuring standard samples or reference media containing a known concentration of a mineral element outside the transport stream. Based on the results of these measurements, a functional relationship is established between the physical parameter of the analyzed chemical element of the raw material measured by the sensor and its content (concentration). This functional relationship in the form of a calibration equation is stored in the computer memory and, after placing the sensor in the transport stream, is used as a working one.

В процессе эксплуатации датчика за счет аппаратурной нестабильности или дрейфа энергетической шкалы происходит изменение (искажение) первоначального градуировочного уравнения и результаты анализа химсостава сырья становятся недостоверными. Кроме того, при большом диапазоне изменения содержания анализируемого элемента в сырье одного градуировочного уравнения для получения достоверного результата измерения бывает недостаточно. В этом случае в память компьютера закладывается несколько рабочих градуировочных уравнений датчика. Указанные обстоятельства предопределяют необходимость выполнения операции коррекции градуировки датчика. During operation of the sensor due to hardware instability or drift of the energy scale, a change (distortion) of the initial calibration equation occurs and the results of the analysis of the chemical composition of raw materials become unreliable. In addition, with a wide range of changes in the content of the analyzed element in the raw material, one calibration equation to obtain a reliable measurement result is not enough. In this case, several working calibration equations of the sensor are stored in the computer memory. These circumstances predetermine the need to perform the calibration correction of the sensor.

Известен способ коррекции градуировки датчика [1], при котором датчик демонтируют с места своей установки в транспортном потоке и выводят за его пределы. Обслуживающий персонал вручную устанавливает датчик поочередно на каждый стандартный образец или эталонную среду и регистрирует измеряемый физический параметр. По результатам измерений всех стандартных образцов или эталонных сред рассчитывают новое градуировочное уравнение, которое заносят в память компьютера системы автоматического контроля качества. A known method of correcting the calibration of the sensor [1], in which the sensor is removed from its installation in the transport stream and taken out of it. The operating personnel manually installs the sensor in turn on each standard sample or reference medium and registers the measured physical parameter. According to the measurement results of all standard samples or reference media, a new calibration equation is calculated, which is entered into the computer memory of the automatic quality control system.

Известный способ весьма трудоемок и не обеспечивает достаточной оперативности управления технологическими процессами, т. к. на время коррекции система фактически не контролирует качество сырья в транспортном потоке. Кроме того, в процессе демонтажа и монтажа датчика возможны нарушения его конструкции, что негативно отразится на его работоспособности. The known method is very time-consuming and does not provide sufficient process control, since for the time of correction the system does not actually control the quality of raw materials in the transport stream. In addition, in the process of dismantling and installing the sensor, violations of its design are possible, which will negatively affect its performance.

Известен способ коррекции градуировки датчика [2], при котором датчик по направляющим выводится за пределы транспортного потока на специальную "градуировочную линейку", содержащую необходимый набор стандартных образцов или эталонных сред. Перед выводом датчика обслуживающий персонал должен подготовить каждый стандартный образец или эталонную среду "линейки" к предстоящим измерениям. Далее производится измерение всех стандартных образцов или эталонных сред и корректируется первоначальное градуировочное уравнение. После измерения датчик возвращают на рабочее место в транспортный поток, и он продолжает выполнять свои функции с новым градуировочным уравнением, заложенным в память компьютера. A known method for correcting the calibration of the sensor [2], in which the sensor along the guides is displayed outside the transport stream to a special "calibration line" containing the necessary set of standard samples or reference media. Before outputting the sensor, service personnel should prepare each standard sample or reference “ruler” environment for upcoming measurements. Next, all standard samples or reference media are measured and the initial calibration equation is adjusted. After the measurement, the sensor is returned to the workplace in the transport stream, and it continues to perform its functions with a new calibration equation stored in the computer's memory.

Этот способ коррекции градуировки также достаточно трудоемок, требует присутствия обслуживающего персонала, а процесс вывода датчика из транспортного потока хоть и не требует демонтажа датчика, тем не менее, любые нарушения режима перемещения датчика приводят к аварийным ситуациям. This method of correction of calibration is also quite laborious, requires the presence of maintenance personnel, and the process of removing the sensor from the transport stream, although it does not require dismantling the sensor, nevertheless, any violations of the sensor's moving mode lead to emergency situations.

Известно устройство для автоматического непрерывного контроля содержания полезного компонента в веществе, находящемся на конвейерной ленте, содержащее датчик контроля в составе источника гамма-излучения и детектора, выходной сигнал которого обрабатывает электронная схема преобразования сигнала [3]. A device is known for automatic continuous monitoring of the content of a useful component in a substance located on a conveyor belt, comprising a control sensor comprising a gamma radiation source and a detector, the output signal of which is processed by an electronic signal conversion circuit [3].

Основным недостатком известного датчика в составе устройства для автоматического непрерывного контроля содержания является невозможность его переградуировки без снятия с места установки и тем более ее автоматической корректировки. The main disadvantage of the known sensor in the device for automatic continuous monitoring of the content is the impossibility of its re-calibration without removal from the installation site and, moreover, its automatic correction.

Наиболее близким к заявляемому является датчик, включенный в устройство для анализа качества потока сыпучего материала на ленте конвейера [4]. Датчик содержит установленный с возможностью вращения от привода цилиндрический кожух, внутри которого установлено зондовое устройство в составе станины, источника радиоактивного излучения и детектора. Closest to the claimed is a sensor included in the device for analyzing the quality of the flow of bulk material on the conveyor belt [4]. The sensor comprises a cylindrical casing mounted rotatably from the drive, inside of which a probe device is installed comprising a bed, a radiation source and a detector.

Данный датчик также не обеспечивает автоматический контроль вида градуировочной связи измеряемого датчиком аналитического параметра с содержанием в материале анализируемого химического элемента. Для переградуировки датчика необходимо снятие его с рабочего места и установка на градуировочные стандарты. This sensor also does not provide automatic control of the type of calibration relationship of the analytical parameter measured by the sensor with the content of the analyzed chemical element in the material. To re-calibrate the sensor, it is necessary to remove it from the workplace and set it to calibration standards.

Предлагаемыми изобретениями решается задача снижения трудоемкости процесса коррекции градуировки, повышения автономности его выполнения и оперативности управления технологическим процессом за счет автоматического выполнения всех необходимых операций коррекции градуировки без участия обслуживающего персонала и вывода датчика за пределы транспортного потока. The proposed inventions solve the problem of reducing the complexity of the calibration correction process, increasing the autonomy of its implementation and the efficiency of process control by automatically performing all the necessary calibration correction operations without the participation of maintenance personnel and taking the sensor out of the transport stream.

Для достижения названного технического результата в предлагаемом способе, включающем установку датчика на стандартные образцы или эталонные среды и корректировку градуировочных уравнений по результатам измерений, стандартные образцы или эталонные среды размещают на конструктивных элементах датчика, периодически по заданной программе без вывода датчика за пределы транспортного потока перемещают стандартные образцы или эталонные среды и зондовое устройство датчика относительно друг друга, регистрируют величину измеряемого параметра каждого стандартного образца или эталонной среды, сопоставляют его с текущими значениями измеряемого параметра анализируемого элемента сырья и корректируют рабочее градуировочное уравнение датчика. To achieve the named technical result in the proposed method, including installing the sensor on standard samples or reference media and adjusting the calibration equations according to the measurement results, standard samples or reference media are placed on the structural elements of the sensor, periodically according to a given program without moving the sensor outside the transport stream, standard samples or reference media and the probe device of the sensor relative to each other, record the value of the measured parameter pa each standard or reference sample medium, it is compared with the current values of the measured parameter analyzed element raw material and adjusting the working sensor calibration equation.

Отличительные признаки предлагаемого способа заключаются в размещении стандартных образцов или эталонных сред непосредственно на конструктивных элементах датчика, перемещении стандартных образцов или эталонных сред и зондового устройства датчика относительно друг друга, при этом операция перемещения выполняется периодически по заданной программе без вывода датчика за пределы транспортного потока и участия обслуживающего персонала, регистрации величины измеряемого параметра каждого стандартного образца или эталонной среды, сопоставлении ее с текущими значениями измеряемого параметра анализируемого элемента сырья и коррекции рабочего градуировочного уравнения датчика. Это позволяет автоматически, без участия обслуживающего персонала, т.е. автономно и с минимальной трудоемкостью, осуществить коррекцию градуировки датчика, а выполнение этой операции без вывода датчика за пределы транспортного потока и с минимальным временем "опроса" стандартных образцов или эталонных сред датчика повышает оперативность управления технологическим процессом и надежность работы датчиков и всей системы в целом за счет исключения вероятности возникновения аварийных ситуаций, связанных с перемещением датчика из транспортного потока и обратно. Distinctive features of the proposed method are the placement of standard samples or reference media directly on the structural elements of the sensor, the movement of standard samples or reference media and the probe device of the sensor relative to each other, while the movement operation is performed periodically according to a predetermined program without removing the sensor from the transport stream and participation maintenance personnel, recording the measured parameter value of each standard sample or reference medium, setting it with the current values of the measured parameter of the analyzed element of raw materials and correction of the working calibration equation of the sensor. This allows automatically, without the participation of maintenance personnel, i.e. autonomously and with minimal laboriousness, carry out the calibration of the sensor, and performing this operation without taking the sensor out of the traffic flow and with a minimum time of “polling” standard samples or reference medium of the sensor increases the efficiency of process control and the reliability of the sensors and the whole system account for eliminating the likelihood of emergency situations associated with the movement of the sensor from the transport stream and back.

Для достижения названного технического результата предлагаемый датчик рентгенофлуоресцентного контроля химсостава сырья в транспортном потоке, содержащий установленные внутри цилиндрического кожуха зондовое устройство, включающее станину, источник радиоактивного излучения и пропорциональный детектор, снабжен установленным снаружи цилиндрического кожуха с возможностью вращения от привода вторым цилиндрическим кожухом, на внутренней поверхности которого установлены стандартные образцы или эталонные среды с различной концентрацией анализируемого элемента сырья, оба кожуха имеют окна для выхода и приема соответственно первичного и вторичного излучений, а зондовое устройство размещено напротив окна цилиндрического кожуха и жестко закреплено в нем. To achieve the named technical result, the proposed X-ray fluorescence control sensor of the chemical composition of the raw materials in the transport stream, comprising a probe device installed inside the cylindrical casing, including a bed, a radiation source and a proportional detector, is equipped with a second cylindrical casing mounted outside the cylinder with the possibility of rotation from the drive, on the inner surface which installed standard samples or reference media with different concentrations iey analyte feed element, the two casing have windows for receiving respectively the output and the primary and secondary emissions, and the probe unit taken opposite the cylindrical casing windows and are rigidly fixed therein.

Дополнительно изобретением решается задача уменьшения критичности датчика к высоким температурам окружающей среды, что достигается выполнением в станине зондового устройства каналов для циркуляции охлаждающей среды. Additionally, the invention solves the problem of reducing the criticality of the sensor to high ambient temperatures, which is achieved by performing in the frame of the probe device channels for circulating the cooling medium.

Кроме того, решается задача повышения точности контроля концентраций при анализе легких химических элементов (начиная с фосфора) за счет снижения влияния аргона воздуха на результаты измерения. Для решения этой задачи детектор зондового устройства снабжен защитным экраном. In addition, the problem of increasing the accuracy of concentration control in the analysis of light chemical elements (starting with phosphorus) is solved by reducing the effect of air argon on the measurement results. To solve this problem, the probe probe device is equipped with a protective shield.

Отличительными признаками предлагаемого датчика от известного, наиболее близкого к нему, является установка с возможностью вращения от привода второго цилиндрического кожуха, наличие на его внутренней поверхности стандартных образцов или эталонных сред с различной концентрацией анализируемого материала, выполнение в обоих кожухах окон для выхода и приема соответственно первичного и вторичного излучений, размещение зондового устройства напротив окна цилиндрического кожуха и жесткое закрепление в нем. Distinctive features of the proposed sensor from the known closest to it is the installation with the possibility of rotation from the drive of the second cylindrical casing, the presence on its inner surface of standard samples or reference media with different concentrations of the analyzed material, the execution in both casings of windows for exit and reception, respectively, primary and secondary radiation, the placement of the probe device opposite the window of the cylindrical casing and rigid fixing in it.

Благодаря наличию этих признаков при работе датчика возможна автоматическая корректировка градуировочной связи датчика без перемещения его с места установки. Для этого через определенные интервалы времени программным путем задается вращение второму наружному цилиндрическому кожуху таким образом, чтобы под зондовое устройство поочередно устанавливались размещенные на его внутренней поверхности стандартные образцы или эталонные среды. По результатам этих замеров корректируется градуировочное уравнение, заложенное в память компьютера, к которому подключен датчик через любой энергодисперсный спектрометр. Due to the presence of these signs during the operation of the sensor, it is possible to automatically adjust the calibration connection of the sensor without moving it from the installation site. For this, at certain time intervals, the rotation of the second outer cylindrical casing is programmed so that standard samples or reference media are placed alternately under the probe device. Based on the results of these measurements, the calibration equation stored in the computer’s memory, to which the sensor is connected through any energy-dispersive spectrometer, is corrected.

Наличие в станине зондового устройства каналов для циркуляции охлаждающей среды позволяет стабилизировать температурный режим датчика, что также способствует повышению точности контроля анализируемого параметра материала. The presence in the bed of the probe device of the channels for circulation of the cooling medium allows to stabilize the temperature regime of the sensor, which also helps to increase the accuracy of control of the analyzed material parameter.

Применение защитного экрана на детекторе зондового устройства исключает попадание в него возбужденных первичным излучением источника гамма-квантов аргона воздуха, энергия которых близка к энергии анализируемых элементов материала, что также оказывает положительное влияние на точность контроля при измерении концентраций легких химических элементов. The use of a protective screen on the detector of the probe device eliminates the ingress of gamma quanta of argon air, whose energy is close to the energy of the analyzed elements of the material, excited by the primary radiation, which also has a positive effect on the accuracy of control when measuring the concentrations of light chemical elements.

Предлагаемые изобретения иллюстрируются чертежами, на которых изображены:
на фиг.1 - продольный разрез датчика;
на фиг.2 - разрез по сечению I-I фиг.1.
The invention is illustrated by drawings, which depict:
figure 1 is a longitudinal section of a sensor;
figure 2 is a sectional view along section II of figure 1.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. The proposed method is as follows.

Стандартные образцы или эталонные среды размещают непосредственно на конструктивных элементах датчика, смонтированного над транспортным потоком анализируемого сырья и являющегося обязательным элементом системы автоматического контроля качества сырья. В память компьютера системы заложено рабочее градуировочное уравнение, определяющее характер функциональной связи интенсивности флуоресцентного и рассеянного гамма-излучения от содержания анализируемого химического элемента, содержащегося в перемещаемом транспортным потоком сырье. Если диапазон изменения содержания элемента в сырье не позволяет с заданной надежностью определить характер функциональной связи, в память компьютера закладывают несколько градуировочных уравнений. Периодически по заданной программе без вывода датчика за пределы транспортного потока и вмешательства обслуживающего персонала перемещают стандартные образцы или эталонные среды и зондовое устройство датчика относительно друг друга. При этом осуществляют последовательный "опрос" и регистрацию измерения каждого стандартного образца или эталонной среды. По результатам измерения, в случае изменения (искажения) первоначального градуировочного уравнения выполняют его коррекцию, а при сохранении функциональной связи датчик продолжает работать без изменения первоначального градуировочного уравнения. При "опросе" стандартных образцов или эталонных сред сопоставляют регистрируемые с образцов физические параметры с аналогичными текущими в анализируемом сырье. По результатам этого сопоставления, в случае изменения содержания анализируемого элемента в сырье до величины, соответствующей другому виду функциональной связи, компьютер переходит на другое градуировочное уравнение, которое обеспечит необходимый уровень достоверности измерений. Standard samples or reference media are placed directly on the structural elements of the sensor mounted above the transport stream of the analyzed raw materials and which is an indispensable element of the automatic quality control system of raw materials. A working calibration equation is laid in the memory of the system computer, which determines the nature of the functional relationship between the intensity of fluorescent and scattered gamma radiation from the content of the analyzed chemical element contained in the raw materials transported by the transport stream. If the range of changes in the element content in the raw material does not allow determining the nature of the functional relationship with a given reliability, several calibration equations are put in the computer memory. Periodically, according to a predetermined program, without removing the sensor from the flow of traffic and the intervention of maintenance personnel, standard samples or reference media and the probe device of the sensor are moved relative to each other. In this case, a sequential “interrogation” and registration of the measurement of each standard sample or reference medium are carried out. According to the measurement results, in case of change (distortion) of the initial calibration equation, it is corrected, and while maintaining the functional connection, the sensor continues to work without changing the initial calibration equation. During the "interrogation" of standard samples or reference media, physical parameters recorded from the samples are compared with the same current parameters in the analyzed raw materials. According to the results of this comparison, if the content of the analyzed element in the raw material changes to a value corresponding to another type of functional connection, the computer switches to another calibration equation, which will provide the necessary level of measurement reliability.

Таким образом, коррекцию градуировки датчика предлагаемым способом осуществляют автоматически, без участия обслуживающего персонала и вывода датчика за пределы транспортного потока. Thus, the calibration of the sensor of the proposed method is carried out automatically, without the participation of maintenance personnel and the output of the sensor outside the transport stream.

Датчик рентгенофлуоресцентного контроля химсостава сырья в транспортном потоке состоит из цилиндрического кожуха 1 с окнами 2 для выхода и приема соответственно первичного и вторичного радиоактивного излучения (на фиг.2 направление распространения указанных излучений условно обозначено стрелками). Снаружи цилиндрического кожуха 1 и концентрично ему на валу 3 установлен второй цилиндрический кожух 4 с окном 5 для выхода и приема указанных излучений. Второй цилиндрический кожух 4 имеет возможность вращения на валу 3 относительно цилиндрического кожуха 1 от привода, включающего, например, электродвигатель 6 и редуктор 7, ведомая шестерня которого соединена со вторым цилиндрическим кожухом 4. На внутренней поверхности второго цилиндрического кожуха 4 установлены стандартные образцы или эталонные среды 8, имеющие различную концентрацию анализируемого элемента. Внутри цилиндрического кожуха 1 установлено зондовое устройство, включающее станину 9, источник 10 радиоактивного излучения, пропорциональный детектор 11, а также электронные схемы 12 обеспечения работы датчика. Зондовое устройство размещено напротив окна 2 цилиндрического кожуха 1 и жестко закреплено в кожухе. В станине 9 зондового устройства выполнены каналы 13 для циркуляции охлаждающей среды, что необходимо для обеспечения нормальной работы датчика в условиях высоких температур окружающей среды. В целях обеспечения нормальной точности работы датчика при анализе легких химических элементов детектор 11 зондового устройства снабжен защитным экраном 14. Датчик на консольной подвеске 15 устанавливают над потоком сыпучего материала 16, перемещаемого конвейерной лентой 17. В целях обеспечения постоянства расстояния от датчика до поверхности анализируемого материала поверхность материала сглаживают специальным механическим устройством. The X-ray fluorescence monitoring sensor of the chemical composition of the raw materials in the transport stream consists of a cylindrical casing 1 with windows 2 for output and reception of primary and secondary radioactive radiation, respectively (in Fig. 2, the direction of propagation of these radiations is conventionally indicated by arrows). Outside of the cylindrical casing 1 and concentrically to it on the shaft 3, a second cylindrical casing 4 is installed with a window 5 for the output and reception of these emissions. The second cylindrical casing 4 can rotate on the shaft 3 relative to the cylindrical casing 1 from the drive, including, for example, an electric motor 6 and a gear 7, the driven gear of which is connected to the second cylindrical casing 4. Standard samples or reference media are installed on the inner surface of the second cylindrical casing 4 8, having a different concentration of the analyzed element. A probe device is installed inside the cylindrical casing 1, including a bed 9, a radiation source 10, a proportional detector 11, and also electronic circuits 12 for ensuring the operation of the sensor. The probe device is placed opposite the window 2 of the cylindrical casing 1 and is rigidly fixed in the casing. In the bed 9 of the probe device, channels 13 are made for circulating a cooling medium, which is necessary to ensure normal operation of the sensor in high ambient temperatures. In order to ensure normal accuracy of the sensor in the analysis of light chemical elements, the probe 11 of the probe device is equipped with a protective shield 14. The sensor is mounted on a cantilever suspension 15 above the flow of bulk material 16 moved by the conveyor belt 17. In order to ensure a constant distance from the sensor to the surface of the analyzed material, the surface material is smoothed by a special mechanical device.

Датчик рентгенофлуоресцентного контроля химсостава сырья в транспортном потоке работает следующим образом. The sensor x-ray fluorescence control of the chemical composition of raw materials in the transport stream works as follows.

Перед началом эксплуатации датчика по результатам измерений стандартных образцов или эталонных сред определяют функциональную зависимость интенсивности флуоресцентного и рассеянного (вторичного) гамма-излучения от концентрации анализируемого химического элемента, содержащегося в контролируемом материале. Экспериментальными исследованиями установлено, что каждому диапазону изменения концентрации анализируемого элемента соответствует свое градуировочное уравнение, которое обеспечивает заданную точность определения анализируемого параметра. Полный диапазон изменения концентрации анализируемого элемента, как правило, превышает диапазон, удовлетворяющий одному градуировочному уравнению, и для обеспечения заданной точности определения контроля требуется переход на другое градуировочное уравнение. Поэтому в память компьютера заложено несколько градуировочных уравнений, которые "закреплены" стандартными образцами или эталонными средами 8, установленными на внутренней поверхности второго цилиндрического кожуха 4, установленного с возможностью вращения от привода в составе электродвигателя 6 и редуктора 7. Before starting the operation of the sensor, the functional dependence of the intensity of fluorescent and scattered (secondary) gamma radiation on the concentration of the analyzed chemical element contained in the controlled material is determined from the results of measurements of standard samples or reference media. Experimental studies have established that each range of changes in the concentration of the analyzed element corresponds to its own calibration equation, which provides a given accuracy of determination of the analyzed parameter. The full range of changes in the concentration of the analyzed element, as a rule, exceeds the range that satisfies one calibration equation, and to ensure the specified accuracy of the control definition, a transition to another calibration equation is required. Therefore, several calibration equations are stored in the computer’s memory, which are “fixed” by standard samples or reference media 8 installed on the inner surface of the second cylindrical casing 4, mounted for rotation from the drive as part of the electric motor 6 and gearbox 7.

С использованием консольной подвески 15 датчик размещают над потоком анализируемого материала (конвейерная лента, дисковые и ленточные питатели, течки) и подключают к любому энергодисперсионному спектрометру (на чертежах не указан). Размещенные в зондовом устройстве радиоизотопные источники 10 через окна 2 и 5, выполненные, соответственно, в кожухах 1 и 4, облучают проходящий под датчиком материал 16 и возбуждают в нем характеристическое излучение определяемых элементов. Детектор 11 датчика принимает через указанные выше окна характеристическое излучение определяемых элементов, фиксирует его, формирует спектр, сигнал усиливается в электронной схеме 12 обеспечения работы датчика и передается на обработку в спектрометр. Using the cantilever suspension 15, the sensor is placed over the flow of the analyzed material (conveyor belt, disk and belt feeders, estrus) and connected to any energy dispersive spectrometer (not shown in the drawings). The radioisotope sources 10 located in the probe device through the windows 2 and 5, made respectively in the housings 1 and 4, irradiate the material 16 passing under the sensor and excite the characteristic radiation of the detected elements in it. The detector 11 of the sensor receives through the above windows the characteristic radiation of the detected elements, fixes it, forms a spectrum, the signal is amplified in the electronic circuit 12 of the sensor and transmitted for processing to the spectrometer.

В процессе эксплуатации датчика через заданные интервалы времени программным путем задается движение вокруг оси 3 второму цилиндрическому кожуху 4 таким образом, чтобы под зондовое устройство поочередно устанавливались размещенные на его внутренней поверхности стандартные образцы или эталонные среды 8. По результатам этих замеров компьютер корректирует градуировочное уравнение и переходит на то, которое обеспечит заданную точность определения анализируемого параметра. Если содержание анализируемого элемента в этот момент находится в пределах диапазона концентраций соответствующего установленному на заданный момент градуировочному уравнению, компьютер продолжает работать с ним. During operation of the sensor at specified intervals, the second cylindrical casing 4 is moved around the axis 3 in a programmatic way so that standard samples or reference media 8 are placed under the probe device on the inside of the probe. Based on the results of these measurements, the computer corrects the calibration equation and proceeds to one that provides a given accuracy of determination of the analyzed parameter. If the content of the analyzed element at this moment is within the range of concentrations corresponding to the calibration equation established at a given moment, the computer continues to work with it.

Таким образом, заявляемая совокупность существенных признаков датчика позволяет снизить трудоемкость процесса коррекции градуировки, повысить автономность его работы и оперативность управления технологическим процессом. При этом не требуется вывод датчика за пределы транспортного потока. Thus, the claimed combination of essential features of the sensor can reduce the complexity of the calibration correction process, increase the autonomy of its work and the efficiency of process control. In this case, it is not necessary to bring the sensor outside the transport stream.

Первичное излучение источников 10 сопровождается возникновением в пространстве вблизи детектора 11 возбужденных гамма-квантов аргона воздуха, которые фиксирует детектор. В случае анализа легких элементов спектр излучения будет "смазан" и затруднено выделение сигнала анализируемого элемента. Установка защитного экрана 14, имеющего узкое окно для приема вторичного излучения, исключает это явление. The primary radiation of sources 10 is accompanied by the appearance in the space near the detector 11 of excited gamma rays of air argon, which the detector detects. In the case of analysis of light elements, the radiation spectrum will be "smeared" and it is difficult to isolate the signal of the analyzed element. The installation of a protective shield 14 having a narrow window for receiving secondary radiation eliminates this phenomenon.

Установка зондового устройства внутри двух цилиндрических кожухов обеспечивает надежную радиационную защиту персонала от фоновых излучений. The installation of a probe device inside two cylindrical shells provides reliable radiation protection for personnel from background radiation.

Источники информации
1. Гельфанд М. Е., Калошин В.М., Ходоров Г.П. Радиоизотопные приборы в промышленности. Справочное пособие. М.: Энергоатомиздат, 1986 г.
Sources of information
1. Gelfand M.E., Kaloshin V.M., Khodorov G.P. Radioisotope devices in industry. Reference manual. M .: Energoatomizdat, 1986

2. Прибор РКТП-1 для непрерывного контроля зольности углей. Уголь, 1981 г., 5, стр.58-60 (прототип). 2. RKTP-1 device for continuous monitoring of coal ash. Coal, 1981, 5, pp. 58-60 (prototype).

3. Авторское свидетельство СССР 1563390, класс G 01 N 23/203. 3. USSR author's certificate 1563390, class G 01 N 23/203.

4. Авторское свидетельство СССР 1073646, класс G 01 N 23/00, B 65 G 43/08 (прототип). 4. USSR author's certificate 1073646, class G 01 N 23/00, B 65 G 43/08 (prototype).

Claims (4)

1. Способ автоматической коррекции градуировки датчиков, преимущественно систем рентгенорадиометрического анализа, включающий установку датчика на стандартные образцы или эталонные среды и корректировку градуировочных уравнений по результатам измерений, отличающийся тем, что стандартные образцы или эталонные среды размещают на конструктивных элементах датчика, периодически по заданной программе без вывода датчика за пределы транспортного потока перемещают стандартные образцы или эталонные среды и зондовое устройство датчика относительно друг друга, регистрируют величину измеряемого параметра каждого стандартного образца или эталонной среды, сопоставляют его с текущими значениями измеряемого параметра анализируемого элемента сырья и корректируют рабочее градуировочное уравнение. 1. A method of automatic correction of calibration of sensors, mainly systems of x-ray radiometric analysis, including installing the sensor on standard samples or reference media and adjusting calibration equations according to the measurement results, characterized in that standard samples or reference media are placed on the structural elements of the sensor, periodically according to a predetermined program without the output of the sensor outside the transport stream is moved by standard samples or reference media and the probe device of the sensor rel respect to each other, register value of the measured parameter of each standard or reference sample medium, it is compared with the current values of the measured parameter analyzed element raw material and adjusting the working calibration equation. 2. Датчик рентгенофлуоресцентного контроля химсостава сырья в транспортном потоке, содержащий установленное внутри цилиндрического кожуха зондовое устройство, включающее станину, источник радиоактивного излучения, детектор, и электронные схемы обеспечения детектора, отличающийся тем, что он снабжен установленным снаружи цилиндрического кожуха с возможностью вращения от привода относительно него вторым цилиндрическим кожухом, на внутренней поверхности которого установлены стандартные образцы или эталонные среды с различной концентрацией анализируемого материала, оба кожуха имеют окна для выхода и приема соответственно первичного и вторичного излучений, а зондовое устройство размещено напротив окна цилиндрического кожуха и жестко закреплено в нем. 2. A sensor for x-ray fluorescence monitoring of the chemical composition of raw materials in the transport stream, comprising a probe device installed inside the cylindrical casing, including a bed, a radiation source, a detector, and detector electronic circuits, characterized in that it is provided with a cylindrical casing mounted outside to rotate from the drive relative to a second cylindrical casing, on the inner surface of which standard samples or reference media with different concentrations are installed by traction of the analyzed material, both casings have windows for output and reception of primary and secondary radiation, respectively, and the probe device is placed opposite the window of the cylindrical casing and is rigidly fixed in it. 3. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что в станине зондового устройства выполнены каналы для циркуляции охлаждающей среды. 3. The sensor according to claim 1, characterized in that the channels for circulating the cooling medium are made in the bed of the probe device. 4. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что детектор зондового устройства снабжен защитным экраном. 4. The sensor according to claim 1, characterized in that the detector of the probe device is equipped with a protective screen.
RU2001104720/28A 2001-02-19 2001-02-19 Method of automatic correction of graduation of pickups and pickup of x-ray and fluorescent inspection of chemical composition of raw material in transportation flow RU2196979C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001104720/28A RU2196979C2 (en) 2001-02-19 2001-02-19 Method of automatic correction of graduation of pickups and pickup of x-ray and fluorescent inspection of chemical composition of raw material in transportation flow

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001104720/28A RU2196979C2 (en) 2001-02-19 2001-02-19 Method of automatic correction of graduation of pickups and pickup of x-ray and fluorescent inspection of chemical composition of raw material in transportation flow

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2196979C2 true RU2196979C2 (en) 2003-01-20

Family

ID=20246243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001104720/28A RU2196979C2 (en) 2001-02-19 2001-02-19 Method of automatic correction of graduation of pickups and pickup of x-ray and fluorescent inspection of chemical composition of raw material in transportation flow

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2196979C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2584065C1 (en) * 2014-12-26 2016-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) Method of calibrating batch x-ray spectrometers
RU2782965C1 (en) * 2022-03-25 2022-11-08 Общество с ограниченной ответственностью "Техноаналитприбор" Method for in-line x-ray analysis of ore and charge and device for its implementation
WO2023182907A1 (en) * 2022-03-25 2023-09-28 Общество с ограниченной ответственностью "Техноаналитприбор" Method and apparatus for in-line x-ray spectral analysis of an ore or charge

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2584065C1 (en) * 2014-12-26 2016-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) Method of calibrating batch x-ray spectrometers
RU2782965C1 (en) * 2022-03-25 2022-11-08 Общество с ограниченной ответственностью "Техноаналитприбор" Method for in-line x-ray analysis of ore and charge and device for its implementation
WO2023182907A1 (en) * 2022-03-25 2023-09-28 Общество с ограниченной ответственностью "Техноаналитприбор" Method and apparatus for in-line x-ray spectral analysis of an ore or charge

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI97647B (en) Method and apparatus for determining elemental content
EP2085772B1 (en) Apparatus and method for X-ray fluorescence analysis of a mineral sample
EP1114310B2 (en) X-ray fluorescence elemental analyzer
JP4854005B2 (en) X-ray fluorescence analyzer
RU2316755C2 (en) Method and spectrometer for quantitative measurement of component in sample
ATE443858T1 (en) DATA PROCESSING DEVICE FOR X-RAY FLUORESCENCE SPECTROSCOPY WHICH TAKES INTO ACCOUNT THE SENSITIVITY OF THE MEASURING DEVICE FOR THE CHEMICAL ELEMENTS INDEPENDENT OF THE MEASURING CONDITIONS
US6111929A (en) Scanning X-ray fluorescence analyzer
US4016419A (en) Non-dispersive X-ray fluorescence analyzer
RU2196979C2 (en) Method of automatic correction of graduation of pickups and pickup of x-ray and fluorescent inspection of chemical composition of raw material in transportation flow
EP0766083A2 (en) X-ray fluorescence inspection apparatus and method
US7253414B2 (en) Multi-energy gamma attenuation for real time continuous measurement of bulk material
Malo et al. A dedicated system for in situ testing of gamma ray induced optical absorption and emission in optical materials
CA1247398A (en) Automatic monochromator-testing system
CN109596656B (en) Laser-assisted total reflection X-fluorescence uranium ore trace element analysis device
JP3422980B2 (en) X-ray fluorescence analyzer
Kondratjevs et al. Performance improvement of on-line XRF analysis of minerals on a conveyor belt
CA1038970A (en) Method and device for analysing a liquid sample according to the principle of x-ray fluorescence
RU2492454C1 (en) Method of measurement of bulk density of geological material as part of rock mass and system for its implementation
RU2334218C1 (en) Submersible gamma-absorption probe
GB2165941A (en) Gas analyser
SU868503A1 (en) X-ray spectrometer
WO2015163782A1 (en) Method for measuring composition of sample
JP2008064541A (en) Method and device for measuring radioactivity of radioactive waste
CN116106347A (en) Second-order X-ray fluorometer and measuring method thereof
Mode et al. Aminco‐Bowman Spectrophotofluorometer Modification‐II

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050220