Однако исследовани равномерности активации материала по сечению трубопровода показывают, что и в этом случае не удаетс достичь полностью равномерной активации материала по сечению, а также создать детектирующую часть аппаратуры с равномерной чувствительностью по всему сечению трубопровода в области регистрации метки. Вследствие этого преимущественой активации подвергаетс материал в непосредственной близости к стенкам трубопровода, а в области регистрации метки ионизирующее излучение активированного материала, наход щегос вблизи стенок трубопровода, детектируетс с большей эффективностью чем ионизирующее излучение материала, наход щегос вблизи центра сечени трубопровода. Так как материал в пристеночной области движетс медленнее Материала, наход щегос в центральной области, то на величину систематической составл ющей п6гре1иности, а следовательно, и на точность получаемых результатов вли ют такие трудноучитываемые факторы, как конкретный характер асимметрии степени активации материала по сечению в месте активации, а также характер асимметрии чувствительности детектирующего устройства по сечению в области регистрации метки. При этом характер асимметрии в обоих случа х зависит как от параметров самой измерительной аппаратуры, так и от .характеристик транспортируемого материала и параметров трубопровола. Таким образом , использование данного способа обуславливает наличие трудноучитываемйй систематической составл ющей погрешности и, следовательно, снижение точности получаемых результатов, Цель способа - повышение точности а услови х неравномерной пространственной активации потока. Поставленна цель Достигаетс тем, что в способе определени расхо да жидкостных потоков, при котором создают импульсным источником ионизи рующего излучени радиоактивную метку в потоке, регистрируют радиоактив Ное излучение метки детектором, рас положенным ниже по потоку, фиксируют изменение во времени средней часто ты следовани импульсов с выхода детектора и наход т значение величины расхода обработкой полученного временного спектра, предварительно при известной величине расхода фиксируют образцовый временной спектр, после получени рабочего временного спектра в образцовый и рабочий спект ры ввод т поправку на врем распада радиоактивной метки, а значение величины расхода наход т путем сравнени параметров образцового и рабочего временных спектров. На фиг,1 представлена блок-схема экспериментальной установки; на фиг.2 - три типичных временных спект ра , полученные при посто нной ширине временного канала dto и значени х величин расхода QO, Qy и на фиг .3 - то же, спектры, полученные при ширинах временного канала dt, dt( и dt2 соответственно дл значений величины расхода Qo Q/ и Q, и скорректированные на врем распада активировавшегос изотопа. Блок-схема установки (фиг.1) включает трубопровод 1, транспортиру емую жидкостную среду 2, импульсный генератор 3 ионизирующего излучени , детектирующее устройство i с кристал лом NaJ(TI), электронную вычислитель ную машину 5 с адаптерами дл управлени нейтррнным генератором и ввода импульсов, поступающих с выхода детектирующего устройства (стрелка на рисунке указывает направление дви жени транспортируемого материала). 1 826 В случае установившегос ламинарного течени в зкой несжимаемой жидкости в трубопроводе посто нного сечени уравнени Навье-Стокса, описывающие движение жидкости, значительно упрощаютс и распределение скоростей элементарных объемов определ етс двумерным уравнением вида АУ A Const и граничным условием на контуре сечени трубопровода. Следовательно , при изменении величины А, определ емой характером изменени давлени в трубопроводе и наличием распределенных объемных сил, эгнора распределени скоростей движени элементарных объемов жидкости по сечению трубопровода измен етс пропрр 1ионально изменению величинь А, так как решение уравнени . может быть из решени уравнени Ь АХ, как vtzrV - (At2/Af). Таким образом , изменение скорости течени потока означает равномерное по всему сечению раст жение или сжатие эпюры распределени скоростей. В свою очередь , раст жение эпюры скоростей в А(2/Ал раз означает увеличение расхода жидкости в трубопроводе в / раз, так как величина расхода определ етс из .соотношени Q SV«dsi здесь интегрирование производитс по оечению трубопровода. 8 частности, дл трубопровода эллиптическогр сечени эгюра распределени скоростей определ етс соотношением V (Qti( X ), здесь ху - координатна плоскость в поперечном сечении трубопровода, причем точка (, ) совпадает с осью трубопровода, а координатные оси X и у направлены вдоль осей эллипса, равных,соответственно 2«а и 2Ъ; максимальное значение величины V в сечении, а вектор V параллелен оси трубопровода . Расход материала потока определ етс в этом случае по сотношению Q Const 1 . Изменение скорости течени потока означает изменение величины величины V,, до масс т.е. равномерное раст жение или сжатие в. д,дй/У/„а1;сРз эпюры распределени скоростей. В соответствующее число раз измен етс и значение величины расхода согласно соотношению Q5.Q (,) Движение элементарного объема жидкой dV описываетс уравнением dr/dt V. Следовательно, основыва1 сь Ma соображени х подоби , используемых в классической механике, полу чим утберждение, согласно которому одновременное изменение величины V в k раз, а шкалы времени в 1/k приво дит к исходному уравнению, что и обуславливает подобие движени элементарного объема во времени. Таким образом, область жидкой среды W, занимавша в момент -пространственное положение GO и переместивша с при значении величины расхода Q,( к моменту Ц в положение R, при значе нии величины расхода Q/г. переместитс из положени G, занимаемого в момен , в положение G к моменту 1/2, t (Qj,/Q,2.) т.е. примет то же прос ранственное положение по отношению к детектирующему устройству, что и в момент t4 при значении величины расхода Q,, и, следовательно, эффективность регистрации ионизирующего излучени , испускаемого областью W, в момент t при расходе Q и в момент 25 () при расходе Qg, детектирующим устройством будет одинаковой. Однако спады радиоактивности в объеме области W, наведенной в результате кратковременной активации материала в момент , будут различными в моменты t и t и определ ютс соотношением A(t)A exp(-la.t), где А(, - первоначальна концентраци активированногб изотопа материала, 1а посто нна распада активированного изотопа, t - соответствующий момент времени (tx или . Следовательно независимо от конкретного пространственного распределени степени активации материала и пространственного распределени чувствительности детектирующего устройства крива этого устройства ), получа ема при прохождении активированной областью зоны чувствительности при величине расхода Qa, получаетс из кривой отклика FxCt) , получаемой при значении величины расхода Q, раст жением (или сжатием) ее по оси времени в Q /Q-iP умножением на вел чину exp( ) .t), т.-е. определ етс соотношением F2.(t)FH( 4t):exp(-1a(1-Qe/Q)t) . Таким обра зом, если измерить отклик детектирую щего устройства F(t) первоначально при известном значении величи.ны расхода QH, а затем при неизвестном расходе Q ,2 после ввести поправку 2 посредством умножени каждого из откликов F(t) и F,(t) на exp(), то полученные скорректированные отклики будут отличатьс друг от друга соответствующим раст жением или сжатием по оси времени в Q/2/Q «pa3, т.е. Fq(t).exp(1a.t)FH((Qe/Q) .t) -expCla vCQe/Qrf) t). Отклик детектирующего устройства получают посредством набора в каналы временного анализатора числа импульсов, поступающих с выхода этого устройства при прохождении активированной-областью его зоны чувствительности. Дл подтверждени существовани эффекта подоби , среди прочего обору довани , была использована стальна труба диаметром 60 мм, толщиной стенки 3 им и длиной 4,5 мм. Один конец трубы через регулирующий вентиль был соединен с водопррводной сетью, дру гой конец через механический счетчик количества ВКОС - с канализационной сетью. Калибровка механического счетчика была проведена следующим образом . 1 О-литрова емкость дл приема воды взвешивалась перед каждым измерением . Затем при неизменном положении регулирующего вентил она заполн лась водой через прозрачный шланг, присоединенный к выходному отверстию механического .счетчика. При этом фиксировалось врем заполнени емкости посредством секундомера и производилось взвешивание 1заполненной емкости на напольных весах. По разности весов пустой и заполненной емкости определ лс объем воды, поступивший в емкость, в предположении, что плотность воды в водопроводной сети составл ет величину 1 г/см. По величине объема воды, нёход щейс в емкости, и измеренному времени поступлени в нее этого количества воды определ лась величина объемного расхода делением величины объема на врем его поступлени . Одновременно во врем заполнени емкости водой с помощью этого же секундомера (имеющего две показывающие стрелки) измер лось врем , в течение которого показани механического счетчика измен лись на велич1 1у, равную 10л. Величину объемного расхода получали делением величины изменени показаний механического счетчика на врем , в течение которого это изменение произошло . Затем производилось сравне- i ние величины расхода, полученной весовыи методом и полученной с помощью механического счетчика количества. Дл получени статистической оценки точности измерений описанна операци повтор лась не менее трех раз. Затем величина объемного расхода измен лась посредством изменени положени регулирующего вентил , и вс последовательность описанных действий пов тор лась снова. Прозрачный шланг, со дин ющий выходное отверстие счетчика количества с заполн емой емкостью, был использован дл визуального конт рол отсутстви видимых воздушных включений в потоке воды, проход щей через механический счетчик. В качестве импульсного источника ионизирующего излучени был использо ван нейтронный генератор НГИ-23 с выходом нейтронов ЗЮ н/имп. Он был расположен на рассто нии 80 см от входного отверсти стальной трубы что обеспечивало в области активации практически полное затухание возмущений потока, возникающих у входного отверсти . В качестве детектирующего устройства был использован блок детектировани БДС- с переходной насадкой дл использовани сцинтилл ционного кристалла NaJ(TI) размером бЗхбЗ мм. При этом сцинтилл ционный кристалл располагалс торцовой поверхностью вплотную к трубопроводу с той же стороны, с которой был расположен импульсный нейтронный генератор , и на рассто нии от него 1,1) 3 ,5 м в различных экспе.риментах вниз по течению. В качестве ЭВМ, осуществл ющей управление импульсным нейтронным генератором, сбор и обработку информации, использовалс комплекс программно-логический ГСП КМ З, построенный блоков ГСП КТС ЛИУС-2. При этом выход.блока детектировани БДС-1 был соединен через генератор импульсов Г5-5 с элементом ввода КС , вход щего в состав блоков ГСП КТС ЛИУС-2 и установленного в комплексе ГСП КМ . Соединение выхода блока детектировани с элементом ввода КС З,0б через генератор импульсов rS-S было осуществлено с целью увеличени длительности импульсов, поступающих с блока детектировани до 50 МКС, что по,зволило обрабатывать последовательность этих импульсов с помощью программы, напи1 2 санной на зыке ассемблера микропроцессора К580, Посредством программы управлени и предварительной обработки , написанной на зыке ассемблера, осуществл лась выдача через элемент вывода КС 35.Пб, установленного в комплексе ГСП КМ , управл ющего сигнала положительной пол рности величиной 5В и длительностью 10 мкс на вход управлени импульсного нейтронного генератора НГИ-23./ Алгоритм измерени состо л в следующем . Начина с момента на управл ющий вход импульсного нейтронного генератора выдавалась сери управл ющих импульсов с периодом еледовани 0,Кс После выдачи последнего управл ющего импульса осуществл лась временна задержка (пауза) длительностью от одной до нескольких секунд в различных экспериментах. По истечений времени задержки подсчитывалось число импульсов, поступивших на вход элемента ввода КС в течение интервала времени dt, полученное число отсчетов запоминалось в соответствующей чейке пам ти (в качестве запоминающего устройства использовалс элемент оперативной пам ти КС 5.09, установленный также в ГСП КМ 3) Затем подсчитывалось число отсчетов, поступивших в течение следующего интервала времени dt, что запоминалось в следующей чейке пам ти и т.д. В результате получалс временной спектр числа отсчетов, поступивших с выхода детектирующего устройстобластью потока зоны чувствительности детектора. Дл активации материала потока была использована реакци (п,р) N, период полураспада радиоактивного изотопа % равен 7,3 с а энерги гзмма-кваитов, испускаемых при распаде (основна пини ) составл ет величину (),k МэВ. .Поэтому с целью уменьшени числа фоновых отсчетов , обусловленных низкоэнергетичесКИМ гамма-излучением, было снижено питающее напр жение на ФЭУ БДС-1, до уровн , когда число фоновых отсчетов составл ет 1,5 имп./с (что в 100 раз ниже числа фоновых отсчетов при обычном напр жении питани блока детектировани БДС-1, равном +12В), но в то же врем эффективно регистрируетс гамма-излучение с энергией более. 1 1 МэВ (от источника ). Экспериментальные исследовани проводились области величин объемных расходов , 250-720 смз/с. При этом, так как чис ло Рейнольдса имело значение много меньшее критического Re (при максимальной величине расхода) Re р, поток жидкости в трубопроводе вл лс ламинарном. Наличие эффекта подоби псювод следующим образом, Дл значени величины расхода Qo выбиралась ширина канала временного спектра (интервал времени), равна dtO. После этого производилась импульсна локальна активаци потока и набор временного спектра в пам ть ЭВМ так, как описано выше. Процедура активации и набора временных спектров многократно повтор лась, а врег менные спектры по-канально суммировались дл полумени статистически хорошо обусловленного суммарного спектра. Теперь, если рассматривавмый эффект подоби имеет место в действительности, то набор аналогичного суммарного временного спектра при величине расхода Q/ и ширине канала (QO/Q, и последующее умножение числа отсчетов в каждом из каналов обоих суммарных спектров на величину exp(t,- Та). dto/dt/, где t; - врем , соответствующее i-wy вре менному каналу спектра и отсчитываемое от момента начала импульсной активации потока., 1 а - посто нна распада активированного изотопа, приведет к тому, что оба временных спектр бyдyf неразличимы в пределах статис- тической точности эксперимента. Такие эксперименты были проделаны дл различных значений QO, dto и Q rft, а также при различных рассто ни х между импульсным нейтронным генератором и детектором. Так, в качестве примера на фиг.Я изображены временные спектры, полученные при следующих значени х величины расхода в трубопроводе: Qo 400 смз/с, Qi 7Й.СМЗ/С, (1 286 , и ширине временного канала равной 0,2 с. При этом детектор располагалс на рассто нии 2 м от импульсного нейтронного генератора, величина задержки (паузы) составл ла 1 с, а число импульсов нейтронного генератора (число управл ющих импуль сов, выдаваемых на генератор НГИ-23 с целью локальной активации потока) было равно 5. При каждой величине расхода было просуммировано 50 спект-. ров. На фиг.З изображены временной спектр, измеренный при величине расхода О с шириной канала 0,2 с и умноженный по-канально на величину exp(ti 1а) (t; - врем , соответствующее i-му временному каналу спектра и отсчитываемое от момента начала импульсной активации потока, 1а - посто нна распада активированного изотопа), временной спектр, измеренный при величине расхода Q 71 ширине канала dtx 0,12 с и умноженный по-канально на величину exp(ti 1a).dto/dt/j временной спектр, измеренный при величине расхода , ширине канала dte. 0,27с и умноженный по-канально на величину exp(t; 1а)dto/dt/