SU1004831A1

SU1004831A1 - Neutron moisture meter

Info

Publication number: SU1004831A1
Application number: SU813248621A
Authority: SU
Inventors: Виталий Павлович Авдеев; Димкеш Муканов; Леонид Павлович Мышляев; Анатолий Трофимович Карманов
Original assignee: Особое проектно-конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Черметавтоматика"; Сибирский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт Им.С.Орджоникидзе
Priority date: 1981-02-20
Filing date: 1981-02-20
Publication date: 1983-03-15

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано , например, при измерении влажности металлургииеского кокса.The invention relates to a measurement technique and can be used, for example, in measuring the moisture content of metallurgical coke.

Известны радийизотопные измерительные системы, содержащие два приемника излучени - измер емого и эталонного, промежуточный преобразователь , сервопривод, компенсационный клин и выходной прибор. Разностный сигнал от измер емого и эталонного излучений воздействует на сервопривод, перемещающий компенсационный клин таким образом, . что величина разностного сигнала приводитс к нулю. Отсчет ведетс по положению компенсационного клина I.Radiisotopic measuring systems are known that contain two radiation detectors — a measuring and a reference, an intermediate converter, a servo drive, a compensation wedge, and an output device. The difference signal from the measured and reference emissions affects the servo driving the compensation wedge in such a way. that the magnitude of the difference signal is zero. The counting is based on the position of the compensation wedge I.

Недостаток этой измерительной систе1«ь заключаетс в сложности, обусловленной наличием второго приемника излучени и компенсационного клина.The disadvantage of this measuring system is the difficulty due to the presence of a second radiation detector and a compensation wedge.

Наиболее Близким техническим решением к изобретению вл етс известный нейтронный влагомер, содержащий последовательно соединенные источник излучени , датчик излучени , блок предварительного усилени , регистрирующий блок и записывающий прибср. Источник излучени излучает быстрые нейтроны и в окружающем его материале объекте контрол , например коксе формируютс медленные нейтроны, плотность которых измер етс с помощью датчика из лучени , по этой плотности суд т о влажности материала.. Полученный сигнал усиливаетс , преобразуетс и по .ступает н. потенциометр 23.The closest technical solution to the invention is the well-known neutron moisture meter containing a series-connected radiation source, a radiation sensor, a pre-amplification unit, a recording unit and a recording instrument. The radiation source emits fast neutrons and slow neutrons are formed in the surrounding material, for example, coke, the density of which is measured by means of an emission sensor, determines the moisture of the material by this density. The received signal is amplified, converted and detected. potentiometer 23.

Недостаток этого нейтронного вла гомера заключаетс в низкой точности измерени влажности, обусловленной тем, что не учитываетс в The disadvantage of this neutron moisture meter is the low accuracy of moisture measurement, due to the fact that it is not taken into account in

15 вном виде сложна зависимость Смодель объекта контрол ) между интенсивностью излучени быстрых нейтронов и плотностью медленных нейтронов , параметры которюй собственно 15 Clearly, the dependence of the model object control (complex) between the intensity of the emission of fast neutrons and the density of slow neutrons, the parameters of which are

20 и характеризуют влажность анализируемого материала; не устран ютс динамические искажени измерительной цепи и эффекты действующих на нее помех.20 and characterize the moisture content of the material being analyzed; the dynamic distortions of the measuring circuit and the effects of interference to it are not eliminated.

2525

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени .The aim of the invention is to improve the measurement accuracy.

Поставленна цель достигаетс тем, что в известный нейтронный влагомер, содержащий последователь30 но соединенные источник излучени ,The goal is achieved by the fact that, in a known neutron moisture meter containing a successively 30 but connected radiation source,

датчик излучени , блок предварительного усилени , регистрирующий блок, а также записывающий прибор, введены последовательно включенные электрический задатчик интенсивности излучени , модель объекта контрол , модель, измерительной цепи, первый блок сравнени , ограничитель первый интегратор, выход которого подключен к входу записывающего прибора и второму входу модели объекта контрол , выход регистрирующего блока соединен с вторым входом первого блока сравнени .a radiation sensor, a preamplifier, a recording unit, as well as a recording device, sequentially included electrical radiation intensity setting unit, control object model, model, measuring circuit, first comparison unit, limiter, first integrator, the output of which is connected to the input of the recording device and the second input the control object model, the output of the recording unit is connected to the second input of the first comparison unit.

Модель измерительной цепи содержит последовательно соединенные второй блок сравнени , второй интегратор , выход которого поделючен к входу второго блока сравнени .The measuring circuit model contains a second comparator unit connected in series, a second integrator whose output is dedicated to the input of the second comparator unit.

На чертеже представлена схема нейтронного влагомера.The drawing shows a diagram of a neutron moisture meter.

Нейтронный влагомер содержит Источник 1 излучени , Объект 2 контрол , датчик 3 излучени , блок 4 предварительного усилени , регистрирующий блок 5/ задатчик б интенсивности излучени , модель 7 объекта контрол , первый блок 8 сравнени , и первый интегратор 9, образующие мдель измерительной цепи 10, второй блок 11 сравнени , ограничитель 12, например, усилитель с насыщением, второй интегратор 13, записывающий прибор 14, например автоматический электронный потенциометр.The neutron moisture meter contains the Source of radiation 1, the Control object 2, the radiation sensor 3, the pre-amplification unit 4, the recording unit 5 / unit b of the radiation intensity, the control object model 7, the first comparison unit 8, and the first integrator 9, forming the measuring circuit 10, a second comparison unit 11, a limiter 12, for example, an amplifier with saturation, a second integrator 13, a recording device 14, for example an automatic electronic potentiometer.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Источник 1 излучени излучает быстрые нейтроны, которые, проход через объект 2 контрол , например, кокс, формируют медленные нейтроны, плотность которых зависит от содержани влаги в материале. Плотность медленных нейтронов измер етс датчком 3 излучени (в частности, датчиком типа ДВН-2). Сисгнал с выхода датчика 3 поступает на блок 4 предварительного усилени (типа БПУ-3), а затег на регистрирующий блок 5 (типа РБ-2), на выходе которого получаетс электрический сигнал, пропорциональный плотности медленных нейтронов.The radiation source 1 emits fast neutrons, which, passing through the control object 2, for example, coke, form slow neutrons, the density of which depends on the moisture content of the material. The density of slow neutrons is measured by a 3 radiation sensor (in particular, a DVN-2 type sensor). The signal from the output of the sensor 3 is fed to the pre-amplification unit 4 (type БПУ-3), and the recording unit 5 (the RB-2 type), the output of which receives an electrical signal proportional to the density of slow neutrons.

Задатчиком 6 интенсивности излучени задаетс сигнал, пропорциональный интенсивности источника 1 излучени . Этот сигнал поступает на модель 7 обьекта контрол , которую в рабочем диапазоне изменений влажности кокса можно представить, в. частности., в виде экспоненциальной зависимости, т.е.The radiation intensity adjuster 6 sets the signal proportional to the intensity of the radiation source 1. This signal arrives at model 7 of the control object, which can be represented in the operating range of changes in the moisture content of coke. particular., in the form of exponential dependence, i.e.

Vt)..Vt) ..

где Ip(t) - сигнал на выходе модели объекта контрол в t-ый момент времени.where Ip (t) is the signal at the output of the control object model at the t-th time instant.

I - выходной сигнал задатчика G;I is the output signal of the setter G;

k(t) - коэффициент, характеризующий влажность кокса. Сигнал I в блоке 7 преобразуетс по указанной зависимости и поступает на вход модели 10 измерительной цепи, например, в виде инерционного звена первого пор дка, которое описываетс выражениемk (t) is a coefficient characterizing the moisture content of coke. The signal I in block 7 is transformed according to the indicated dependence and is fed to the input of model 10 of the measuring circuit, for example, in the form of a first-order inertial link, which is described by the expression

d И .to +d and .to +

I(t) Klp(t),I (t) Klp (t),

dtdt

где К - коэффициент усилени ;where K is the gain;

Т - посто нна времени инерции, выходной сигнал модели измерительной цепи.T is the constant of inertia time, the output signal of the model of the measuring circuit.

Таким оператором удовлетворительно описываетс натурна измерительна цепь, содержаща датчик 3 излучени , блок 4 предварительного усилени и регистрирующий блок 5.Such an operator describes satisfactorily the in-line measuring circuit comprising a radiation sensor 3, a pre-amplification unit 4 and a recording unit 5.

Сигнал 1ц натурного, измерительного канала с выхода регистрирующего блока 5 и сигнал 1 модельного измерительного канала с выхода интегратора 9 поступает на входы второго блока 11 сравнени , где из сигнала IH вычитаетс сигнал I. Сигнал Д1 о полученной разности подаетс на вход ограничител 12, где срезаютс большие выбросы сигнала Л1, Обусловленные редкими, но большими по величине помехами. Введение ограничител 12 повышает точность дальнейшего преобразовани сигнала.The 1c signal of the full-scale measuring channel from the output of the registering unit 5 and the signal 1 of the model measuring channel from the output of the integrator 9 are fed to the inputs of the second comparison unit 11, where the signal I is subtracted from the IH signal. The D1 signal about the difference obtained is fed to the limiter 12 large emissions of the signal L1, due to rare, but large in size noise. The introduction of limiter 12 improves the accuracy of further signal conversion.

Сигнал с выхода ограничител 12 поступает на вход второго интегратора 13 .И-регул тора) модели объекта .The signal from the output of the limiter 12 is fed to the input of the second integrator 13. AND-controller) model of the object.

На выходе интегратора 13 получаетс сигнал о величине, k(t) по слет зависимост мAt the output of the integrator 13, a signal is obtained about the value, k (t) for the dependencies

Ul(«) при |Д1(61)| АUl (“) with | D1 (61) | BUT

ul (0) - А при Л1 (&} 7 Аul (0) - A with L1 (&} 7 A

I -А при ul (в) -АI –A at ul (c) –A

где А - посто нный коэффициент, устанавливающий величину зоны ограничени ограничител 12where A is a constant coefficient setting the size of the restrictor limit 12

Сигнал k(t) характеризует влажность кокса и записываетс записывающим прибором 14.The signal k (t) characterizes the moisture content of the coke and is recorded by a recording device 14.

Введение в радиоизотопную измерительную скстему модели объекта контрол , модели измерительной цепи, блока сравнени , ограничител и интегратора позвол ет в вном виде учитывать преобразование излучени в объекте контрол и измерительной цепи и соответственно более точно измер ть свойства объекта контрол , во-первых за счет применени точIntroduction of the control object model, measuring circuit model, comparator unit, limiter and integrator into the radioisotope measuring system allows to explicitly take into account radiation conversion in the control object and measuring circuit and accordingly more accurately measure the properties of the control object, first

Claims

Claim

1. A neutron hygrometer containing a series-connected radiation source, a radiation sensor

5 readings, a pre-amplification unit, a recording unit and a recording device, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, a series-connected electrical radiation intensity adjuster, a model of the control object, a measurement circuit model, a first comparison unit, a limiter, the first are introduced into it an integrator, the output of which is under 15 keys to the input of the recording device and the second input of the model of the control object, the output of the recording unit is connected to the second input of the first comparison unit.

20 2. Moisture meter pop. 1, with the fact that the model of the measuring circuit contains a second comparison unit and a second integrator connected in series, the output of which is connected to the input of the second comparison unit.