(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА КАЧЕСТВА СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ НА ЛЕНТЕ КОНВЕЙЕРА
Изобретение относитс к анализу качества сьгаучих материалов в транспорт ных потоках и может быть использовано дл анализа качества угл , кокса, горючих сланцев .в горноперерабатывающей и металлургической отрасл х промышленности . Известно устройство дл непрерывного и бесконтактного измерени зольност угл на ленте конвейера, содержащее ограничитель высоты насыпки угл (разравнивающий нож), ограничители ширины потока, ограничивающий плужковый сбрасьшатель , источник и детектор ионизирук щего излучени , расположенные по разны стороны контролируемого материала и электронный блок, вынесенный из зоны облучени 1 . Недостаток известного устройства заключаетс в том, что на результаты измерени зольности оказывает вли ние колебание элементного состава золы и влажности угл . Известно устройство дл анализа качества сьшучего мaтe;tJиaлa на ленте конвейера , содержащее ограничитель ширины потока, разрав ивающий нож, ограничивающий плужок-сбрасыватель, размещенные по разные стороны от плоскости ленты напротив друг друга излучатель и детектор, который соединен через двух- канальный анализатор с электронным блоком 2 3 . Дл компенсации колебаний элементного состава золы в устройстве использован излучатель быстрых (14 МэВ) нейтронов , расположенный под лентой конвейера и детекторы бета- и гамма-излучени , помещенные над исследуемым материалом . Выходы детекторов соединены с входами двух амплитудных дискриминаторов , а выходы дискриминаторов соединены с входом схемы антисовпадений и электронным блоком. Однако в известном устройстве сохран етс недостаток, св занный с погрешностью определени зольности при зна- читальных колебани х влажлости угл . Это обусловлено тем, что, например, при увеличез-ши влажности угл растет содержание водорода, а это приводит к интенсивному замедлению быстрых нейтронов излучател . Регистрируемое бетаизлучение С энергией 13,4 МэВ образуетс при активации быстрыми нейтронами дер углерода, причем энерги ней- тропов должна быть не менее 13,6 МэВ Поэтом за счет замедлени быстрых нейтронов количество актов активации уменьшаетс и соответственно уменьшаетс число образованнь1Х бета-частиц, что приводит к заниже шю показаний зол ности угл . В то же врем низка проникавша способность бета-излучени также снилоает точность контрол в виду малой пр ставителыюсти анализируемого материала (контроль качества при высоте насьш ки угл-Я на конвейере не больше 15 см) Цель изобретени - повышение точнос ти анализа путем исключени вли ни влажности. Поставленна цель достигаетс тем. что устройство дл анализа качества сыпучего материала на ленте конвейера. содерлсащее ограничители ширины потока, разравнивающий нож, ограничивающий плу жок - сбрасыватель, размещенные по разные стороны от плоскости ленты напротив друг друга излучатель и детектор который соединен через двухканальный анализатор с электронным блоком, снабл ;ено отралсаа-елем из парафина с параболической полостью, диафрагмированной аттенюатором, обращенной к детектору, И водородосодер шщим замедлителем, а детектор снабжен экраном, вьшолненным из бора, причем в качестве излучател применен плутоний-бериллиевый источник быстрых нейтронов, размещенный в замедлителе и установленный в фокусе параболической полости отражател . На фиг. 1 схематически изображено устройство, общий вид, (на котором дл лучшего понимани конструкции блока ис точника показан частный вырез); на фиг. 2 - то же, вид сверху. Конвейерной лентой 1 транспортируетс анализируемый уголь 2. Ограничители 3 ширины потока, сужающее приспособление 4, разравнивающий нож 5, ограничивающие плумши-сбрасыватели 6 закреплены к раме 7, котора приварена к ставу 8. Парафшювый отражатель 9 расположен над конвейерной лентой 1 и прикреплен к раме 7. В фокусе паг)а5оли 9 14 ческой полости 10 парафинового отражател 9 закреплен плутоний-бериллиевый источник 11 быстрых нейтронов, который помещен в цилиндрический водородсодержащий замедлитель 12. В выходном отверстии полости 10 расположен свинцовый аттенюатор 13,. вьшолненный в виде конуса. Детектор 14 гамма-излучени окружен экраном 15 из бора и устано&лен между ставом 8 конвейера и грузовой ветвью, выход детектора 14 соединен с входом двухканального амплитудного анализатора 16. Выходы амплитудного анализатора 16 соединены с входа- ми электронного блока 17. Устройство работает следующим обраПоток угл 2, перемещаемый конвейерной лентой 1, проход через сужаюii ee приспособление, формируетс по ширине . Разравнивающий нож Б служит дл формировани потока угл по высоте. Ограничивающие кружки-сбрасыватели 6 предохран ют блок источника от попадани на него крупных кусков угл , а ограничители 3 ширины поддерживают посто нной щирину потока угл . Сформированный поток угл попадает в зону действи нейтронного источника, где облучаетс потоком тепловых нейтронов . При радиационном захвате тепловых нейтронс а драми элементов минеральной части угл (5i ,А€ , Cd, f-e , S) и водорода возникает мгновенное гамма-излучение, интенсивность которого пропорциональна зольности и влазйности угл . В таблице представлены дерные характеристики реакции радиационного захвата дл основных элементов, вход щих в состав угл . Из нее следует, что энерги гамма-излучени дл элементов минеральной части составл ет 4,9-7,8 МэВ, а энерги гамм -излучени радиационного захвата тепловых нейтронов дл водорода соответствует 2,23 МэВ. В устройстве используетс двухканальный амплитудный анализатор 16, каналы которого настроены на регистрацию гак ма-излучени в области энергий 4,97 ,8 МэВ и 2,23 МэВ. Поскольку изменение влажности, скааьшающеес на плотности угл , приводит к изменению интенсивности гамма-излучени радиационного захвата в области 4,9-7,8 МэВ, то с целью исключени вли ни этого фактора в электронном блоке 17 осущестЕУ1 етс суммирование сигналов с двухканального анализатора импульсов. Так, если увеличение влажности угл приводит к уменьшению интенсивности гамма-излучений радиационного захвата в области энергий 4,9-7,8 МэВ за счет уменьшени плотности, то одновр&- менно это увеличение влажности приводит к увеличению интенсивности гамм излучени с энергией 2,23 МэВ. Сумма обоих интенсиБностей в диапазоне 4,97 ,9 МэВ и 2,23 МэВ практически посто нна при изменени х влажности. Сл&довательно , увеличение зольности угл приводит к увеличению интенсивности гамма-излучени в области 4,9-7,8 МэВ и, в свою очередь, к увеличению суммар ного сигнала.. Таким образом, в предоаггаемом устройстве ОСушествл етс кок пенсаци вли ни влажности угл на точность определени зольности. В устройстве дл получени направленного потока тепловых нейтронов использован плутоний-бериллиевый источни быстрых нейтронов и спектр нейтронов которого простираетс от 1 до 11 МэВ. Дл замедлени быстрых нейтронов до тепловой энергии около 0,025 МэВ иоточник помешаетс в парафиновый отражатель 9, в котором со стороны анализируемого материала выполнена парабо лическа полость 1О. Источник нейтронов закрепл етс в цилиндрический водородосодержащий замедлитель 12 и располагаетс в фокусе параболической полости. Предварительно замедлившиес в цилшздрическом замедлителе нейтроны вза
О
АС.
Fe Si Са 5