SU1495694A1 - Устройство дл рентгенорадиометрического абсорбционного анализа газов - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет повысить точность анализа и сократить врем  его проведени . Устройство содержит источник излучени , детектор излучени  и проточную кювету, состо щую из корпуса в форме пр моугольного параллелепипеда и впускного и выпускного патрубков, подсоединенных к корпусу сверху и снизу. В двух вертикальных противоположных гран х кюветы выполнены окна из слабопоглащающего излучение материала. Внутри корпуса выполнены рабоча  камера и сверху и снизу от нее два газовых коллектора, сообщающиес  с патрубками и с рабочей камерой. Камера и коллекторы имеют форму пр моугольных параллелепипедов равной длины и ширины и размещены параллельно друг другу вдоль горизонтальных граней корпуса кюветы. В стенках, которыми разделены камеры и коллекторы, выполнены пр моугольные щели одинаковой ширины, равной ширине камеры, расположенные на одинаковом рассто нии друг от друга, причем площадь щели увеличиваетс  по мере удалени  от патрубка. Внутри рабочей камеры расположен ориентированный в сторону входного и выходного окон коллиматор в виде набора пр моугольных гофрированных пластин, вложенных друг в друга с зазором, меньшим высоты гофра, и установленных вертикально, причем длина пластин равна длине камеры. 3 ил.

Description

3149

лучение. Вдоль двух других граней выполнены два газовых коллектора 7 и 8 с пнускным 9 и вынускным 10 натрубками. В стенках коллекторов 7 и 8, o6pailteHHbix к рабочей камере 1 1 кюветы 3, вынолиены щели 2, равноотсто щие на рассто нии lo ДРУг от друга, площади которых увеличиваютс  по мере удалени  от иатрубков 9 и 10. В рабочей камере 11 размащен коллиматор 13, набранный из пр моугольных гофрированных пластин 14 так, что зазор пластинами меньше , чем высота гофра, пластины К примыкают к окнам 5 и 6 кюветы 3 своими торцами, а сверху и снизу зажаты между стенками газовых коллекторов 9 и 10. Между гофрированными новерхиост ми пластин 14 образуютс  коллимационные каналы дл  прохода излучени  а газ проходит между нластинами 14 сверху вниз по минимальному пути. Так как щели выполнены поперек расположени  пластин 14 на всю ширину рабочей камеры 11, газ заполн ет равномерно все промежутки между гофрированными пластинками. Та |Ким образом, в устройстве реализована поперечна  схема продувки кюветы, ми- нимизирующа  врем  движени  газа через рабочую камеру кюветы. Располо- нение коллекторов 7 и 8 вне рабочей камеры 11 кюветы дает возможность выполнить коллимационные каналы максн- мальпой ДЛШ1Ы и тем снизить веро тность регистрации рассе нного излучени .

Образование коллимационных каналов набором гофрированных пластин с Ьазором между ними, меньшим чем высота гофра, минимизирует суммарное сечение стенок коллиматоров, что позвол ет увеличить интенсивность прошедшего излучени  и снизить эффектив ность регистрации излучени , рассе н . ноге 13 вертикальной плоскости, и тем

самым повысить статистическую точ- ность анализа.

Площадь поперечного сечени  впуск него (и выпускного) патрубка должна быть больше или равна суммарной нло- щади всех щелей между газовыми кол-- лекторами и рабочей камерой кюветы.

Давление газа в коллекторе по мере удалени  от впускного отверсти  падает. Дл  обеспечени  одинакового расхода газа через каждую щель площадь щели должна увелич1-1ватьс  по

мере удалени  от впускного патрубка. Движение газа по каналам пр моугольной формы можно описать уравнением Гагена-Пуазел , при этом расход газа Q равен

ЛР

S

С.

1 8Тт где ДР - перепад давлени  на длине

канала 1;

S - площадь щели (сечени  канала );

1 - динамическа  в зкость; С - поправочный коэффициент. Формула дл  площади щели получена на основе метода электрогидродинамической аналогии, по которой система щелей между коллектором и рабочим заменена электрической цепью параллельно соединенных сопротивлений R, а рассто ние между щел ми - сопротивлением R, Расход газа Q соответствует сумме токов через сопротивлени , разность /)Р давлений в газовом коллекторе, coeдшieннoм с впускным патрубком, и рабочей камере соответствует напр жению на входе 81/Гп

S2 с

ет сопротивлению R|. Полученна  формула дл  площади k-й щели такова:

s,(k-i)(u-|-) if-

где SQ - площадь сечени  впускного патрубка;

S - площадь сечени  первой от патрубка щели;

п - количество щелей;

1р - рассто ние между щел ми;

1 - длина канала, образованного щелью и соедин ющего

О

Впускной коллектор и рабочий объем.

Ввиду того, что подкоренное выражение должно быть больше нул , количество щелей п должно быть меньше, чем определ емое из. услови 

сети, а величина

соответству

D - о (i;71)(s7/sji

0.

Допустнм, что S(, 250 S 10 мм мм; мм.

/Si,-г 10 ( 10. 2 „ Г11А а- (--} -- (---) €,016.

Определим количество щелей:

1Г

Выбираем значение п

S,l-(k-0(n- ). мм-2-;

10. Sj.

S5

,72 Й4 12,74 13,86 8 15,07 8.,3 ммТ ,46 ,38 S ; 18,89 мм

Сравнительные испытани  предлагаемого и известного устройств показали, что врем  смены газа в рабочей камере проточной газовой кюветы уменьшаетс  по сравнению с известным от 3 до 5 раз (.в зависимости от соотношени  продольных и поперечных размеров кю- веты). Такие улучшенные характеристики позвол ют использовать данное устройство в конструкци х гамма-абсорбционных газоанализаторов с более высокими технико-экономическими показател ми , например, с одной проточ- нбй кюветой и переключаемыми газовыми потоками вместо двух кювет (сравнительной и рабочей) и др.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  рентгенорадиометри- ческого абсорбционного анализа газов содержащее источник рентгеновского или гамма-излучени , детектар излучени  и проточную кювету, включающую корпус с входным и выходным окнами из слабопоглощающего излучение источника материала и подсоединенные к нему впускной и выпускной патрубки равного диаметра, причем в корпусе вьтолнены рабоча  камера и два газовых коллектора, каждый из которых сообщаетс  с камерой и одним из патрубков , а в рабочей камере размещен много чеистый коллиматор, ориентированный в сторону входного и выходного окон, отл.и чающее с  

   U95694

   тем, что, с целью повышени  точности анализа и сокращени  времени на его проведение, корпус кюветы вьшолнен в форме пр моугольного параллелепипеда, а патрубки подсоединены-к нему сверху и снизу, окна размещены в двух вертикальных гран х корпуса, а рабоча  камера и газовые коллекторы выполнены в форме пр моугольных параллелепипедов равной длины и ширины, рйзмещенных параллельно друг другу вдоль горизонтальных граней корпуса кюветы, причем коллекторы размещены

   сверху и снизу от камеры и отделены от нее стенками, в которьгх по всей длине коллекторов на одушаковом рассто нии одна от другой выполнены параллельно поверхности окон пр моугольные щели шириной, равной ширине камеры, и с площадью поперечного сечени , увеличивающейс  по мере удалени  от места соединени  патрубка с коллектором так, что площадь

   k-й от патрубков щели определ етс  по формуле....

   S,S,(k-l)(n- |-)(|f) .

   где Sp - площадь сечени  патрубка; п - количество щелей; iS- - площадь сечени  первой от

   патрубка щеЛи;

   1р - рассто ние между щел ми; 1 - длина канала, образов анноло щелью и coeд ш ющeгo коллектор и камеру;

   а коллиматор, заполн ющий весь объем камеры, выполнен в виде набора установленных вертикально пр моугольных гофрированных пластин, вложенных одна в другую с зазором, меньшим высоты гофра.

   1495694

   i§1/9

   L

   ///7/j // /.

   IA

   Фиг. 1

   LE

   A-A

   lo 1o lo

   фие. 2

   Щ Щ