SU1392470A1

SU1392470A1 - Способ контрол вещественного состава твердого топлива

Info

Publication number: SU1392470A1
Application number: SU853994870A
Authority: SU
Inventors: Юрий Николаевич Пак; Виктор Михайлович Терехов
Original assignee: Карагандинский политехнический институт
Priority date: 1985-11-10
Filing date: 1985-11-10
Publication date: 1988-04-30

Abstract

Изобретение относитс к способам дерно-физического анализа состава вещества. Цель изобретени - одновременное опредление зольности угл и содержани кальци в золе при больших диапазонах их колебаний. Образец исследуемого топлива облучают гамма-излучением с энергией, меньшей энегии К-кра поглощени железа, и регистрируют зависимость интенсивности вторичного излучени , ослабленного фильтром, от толпр1Ны фильтра. Дл этого фильтр переменной толщины в форме клина перемещают перед окном детектора вторичного излучени так, чтобы в процессе измерени его толщина в месте прохождени вторичного излучени измен лась от нул до некоторого максимального значени . Послел- н выбираетс такой, чтобы интенсивность ослабленного фильтром максимальной толщины излучени при максимально возможной зольности угл не зависела от содержани кальци в золе. Затем в семействе предварительно построенных градуировочиых зависимостей интенсивности вторичного излучени от толщины фильтра, кажда из которых строго однозначно определена зольностью и содержанием кальци в золе, наход т зависимость, совпадающую с измеренной, и тем самым определ ют одновременно и зольность угл , и содержание кальци в золе. 2 ил. (О (Л со со ГчЭ 4

Description

1139

Изобретение относитс к способам анализа состава вещества, а именно к способам определени состава угл с помощью гамма-излучени .

Целью изобретени вл етс одновременное определение зольности угл и содержани кальци в золе при больших диапазонах их колебаний.

ности угл и содержани кальци в золе . Однако экспериментальные зависимости интенсивности ослабленного вторичного излучени от толщины фильтра (фиг. 1) строго однозначны дл каждой пары значений (зольность, содержание кальци ), в то врем как дл фиксированных значений толщины фильт

На фиг. 1 представлены зависимости Q pa может иметь равенство измеренных

интенсивности вторичного излучени от толщины полиэтиленового фильтра дл углей с различной зольностью и содержанием кальци в золе; на фиг. 2 - структурна схема установки дл осуществлени предлагаемого способа.

Представленные на фиг. 1 зависимости 1, 2 и 3 относ тс к угл м с зольностью, равной 7%, и содержанием кальци в золе, соответственно равным 3, 10 и 20% зависимости 4, 5 и 6 - к угл м с зольностью, равной 20%, и содержанием кальци , соответ15

20

значений интенсивностей дл углей с различными зольностью и содержанием кальци .

Из зависимостей на фиг. 1 видно, что в области малых значений толщин фильтра (поверхностна плотность d 0) максимум интенсивности соответствует углю с максимальной зольностью и максимальным содержанием кальци в золе (см. кривую 9). Это свидетельствует о преобладающем вкладе флуоресцентного излучени кальци во вторичном излучении. В области больших значений тол1чин фильтра (d

ственно равным 3, 10 и 20%, а зависи-25 -84 мг/см) максимальна интенсивность

мости 7, 8 и 9 - к угл м с зольностью , равной 40%, и тем же содержанием кальци в золе.

Установка дл осуществлени предлагаемого способа содержит источник 10 нуклида железо-55 в контейнере- коллиматоре 11, блок 12 детектировани с пропор 1иональным детектором CU-IIP 13, анализатор 14 импульсов БРА-1 и клинообразный фильтр 15 с устройством 16 прот жки, синхронизированным с движением ленты самопишущего прибора 17.

Сущность способа состоит в следующем .

Вторичное от угл излучение состоит из флуоресцентного излучени кальци (3,7 кэВ) и рассе нного углем первичного излучени (,9 кэВ) . Значени интенсивностей этих излучений завис т от зольности угл и содержани в золе кальци . При прохождении через ослабл ющий фильтр преимущественное ослабление будет претерпевать флуоресцентное излучение кальци по сравнению с рассе нным излучением из- за существенной разности массовых коэффициентов ослаблени . Например, дл полиэтилена массовые коэффициенты ослаблени этих излучений составл ют соответственно 4,5 и 9,4 . Ин- тенсивность вторичного излучени , прошедшего через фильтр переменной толщины , сложным образом зависит от золь

5

0

5

0

5

0

соответствует углю с минимальными зольностью и содержанием кальци (см.кривую 1) ,что свидетельствует о превалирующем действии рассе нного излучени .

Р1з-за преобладающего ослаблени флуоресцентного излучени кальци по сравнению с рассе нным излучением все кривые, соответствую1цие угл м одной зольности, но различным содержани м кальци в золе, пересекаютс при определенной толищне фильтра. Например, при d 60 мг/см полиэтилена наблюдаетс пересечение кривых 7-9, свидетельствующее о независимости при этой толщине фильтра интенсивности вторичного излучени от колебаний содержани кальци в золе, если зольность этих углей равна 40%. При зольности 20% пересечение кривых с различным содержанием кальци наступает при d 48 мг/см и т.д.

Таким образом, угол с определенной зольностью и содержанием кальци имеет строго индивидуальную зависимость интенсивности вторичного излучени от толщины фильтра. Это позвол ет одновременно определ ть как зольность угл , так и содержание кальци в золе.

Максимальную толгцину клинообразного фильтра определ ют по точке пересечени зависимостей с различными содержани ми кальци в золе и максимально возможной зольностью.

В качестве материала фильтра выбран полиэтилен в силу удобства его обработки дл придани необходимой формы. Фильтром может служить любой легкий элемент, например алюминий.

Длина фильтра и закон нарастани толщины по длине не вл ютс строгими величинами. Чем меньше длина фильра , тем скоростьего перемещени пере окном детектора должна быть меньше (и наоборот), чтобы набрать достаточное число отсчетов при заданном времени измерени .

При выбранной длине полиэтилено- вого фильтра 20 см скорость его перемещени была выбрана равной 10 м/ч (врем одного измерени около 1,2 ми

Допустим отклонени от клиновидно ти фильтра, так как они учитываютс при градуировке прибора. Однако существенные скачки толщины фильтра затрудн ют интерпретацию результатов измерени .

Зольность угл и содержани каль- ци в золе согласно предлагаемому спсобу определ ют следующим образом.

Исследума проба 18 облучаетс излучением источника 10. В пробе возникает флуоресцентное излучение кальци и рассе нное гамма-излучение . Эти излучени попадают в блок 12 детектировани , предварительно пройд через ослабл ющий фильтр 15. Последний в процессе измерени перемещаетс перед окном детектора 13, ослабл в различной степени составл ющие вторичного излучени от пробы . В анализаторе 14 происходит усиление импульсов, их формирование и преобразование в аналоговую форму.

Аналоговый сигнал фиксируетс на ленте самопишущего прибора 17. Дл получени на ленте прибора зависимости интенсивности вторичного излучени , ослабленного фильтром, от толщины фильтра, движение ленты синхронизировано с перемещением фильтра,

В момент начала измерени толщина фильтра равна нулю. В момент окончани измерени толщина фильтра (конечна толщина) выбираетс такой, чтобы дл угл с максимально возможной зольностью например 40%, измеренна инQ

5 .

0

5

о

5

0

5

0

5

тенсивность не зависела от изменени содержани калы1 1 в золе в максимально возможных пределах, например 3-20%. В данном случае конечна толщина составила 60 мг/см .

Сравнива измеренную зависимость интенсивности ослабленного вторичного излучени от толщины фильтров с семейством подобных градуировочных зависимостей определ ют одновременно как зольность угл , так и содержание кальци в золе.

Способ апробирован на пробах Карагандинских и Канско-Ачинских углей. Зольность мен лась в диапазоне 8,3- 36%, а содержание кальци в золе 3-18%. Средн квадратическа погрешность определени зольности твердого топлива и содержани кальци в золе составила соответственно 0,52 и 0,8%.

Claims

Формула изобретени

Способ контрол вещественного состава твердого топлива, заключающийс в его облучении гамма-излучением с энергией, меньшей энергии К-кра поглощени железа, и регистрации ослабленного фильтром вторичного излучени , о тли ч а ющийс тем, что, с целью одновременного определени зольности угл и содержани кальци в золе при больших диапазонах их колебаний , в процессе измерени перемещают фильтр переменной толщины в форме клина, максимальную толгдину которого выбирают из услови , чтобы при максимально возможной зольности угл измеренна интенсивность ослабленного фильтром вторичного излучени не зависела от содержани кальци во всем диапазоне его колебаний, регистрируют зависимость интенсивности вторичного излучени от толщины фильтра и одновременно определ ют зольность и содержание кальци в золе, наход в семействе предварительно построенных зависимостей ослабленного фильтром вторичного излучени от толгщны фильтра, кажда из которых измерена с градуировочным образом с известной зольностью и содержанием кальци , зависимость, совпадающую с измеренной .

24.0

2 О

20.0

180 (Ъ iti

116.0

I

|«

I

S

L

I -М

J2

I ... , ..... .,..-.,.- ч X vN

Ю

Фиг. 2

r. -I , Викторов

Po/MKTOj Л, i,v-.;;Mii:i глрел М.Дидык

Закач 8 Я Я/ -4 г- ир ж Н 7Подпис}юе

.i HHIiH Гссударс 1 HeHiioro комитета СССР

по at-:is - 1 :1оО;)1 тс-ний и открытий 113033. MiVKiia, Ж-ЗЗ, Раупсьа наб,, д. 4/5

/v

)6

/7

Корректор З.Бут га