CS253040B1

CS253040B1 - A method of eliminating the influence of changes in the bulk density of a material during radiometric determination of moisture

Info

Publication number: CS253040B1
Application number: CS856831A
Authority: CS
Inventors: Petr Votava; Dalibor Castek; Zdenek Smejkal
Original assignee: Petr Votava; Dalibor Castek; Zdenek Smejkal
Priority date: 1985-09-25
Filing date: 1985-09-25
Publication date: 1987-10-15
Also published as: CS683185A1

Abstract

Řešení se týká rodiometrického měře ní vlhkosti materiálu ne principu teniielize- ce rychlých neutronů. Účelem je elimino vat vliv změn objemové hmotnosti měřené ho materiálu. Tohoto účelu je dosaženo tím, že detektor termálních neutronů se umístí ve vzdálenosti 4 až 13 cm od zdro je rychlých neutronů, přičemž tato vzdále nost je tím větší, čím větší je rozsah kolísání objemové hmotnosti měřeného ma teriálu.The solution concerns the radiometric measurement of the moisture content of the material on the principle of fast neutron scattering. The purpose is to eliminate the influence of changes in the bulk density of the measured material. This purpose is achieved by placing the thermal neutron detector at a distance of 4 to 13 cm from the fast neutron source, the greater this distance is, the greater the range of fluctuations in the bulk density of the measured material.

Description

Vynález se týká způsobu eliminace vlivu změn objemové hmotnosti materiálu při radlo metrickém stanovení vlhkosti materiálu založeném na principu tBcmalizace rychlých neutro nů.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for eliminating the effect of variations in bulk density in radial metric moisture determinations based on the principle of fast neutrons.

Radiometrické stanovení vlhkosti materiálu založené ne principu termalizace rychlých neutronů poskytuje informaci o objemovém obsahu vody v proměřovaném materiálu.The radiometric moisture determination of the material based on the principle of fast neutron thermalization provides information on the volume content of water in the measured material.

Z hlediska technické praxe je věak pro řízení technologických procesů potřeba znát nikoliv objemový, ale hmotnostní obsah vody. Při stélé nebo jen málo se měnící objemové hmotnosti sledovaného materiálu je možno považovat údaj o objemovém obsahu vody za úměrný hmotnostnímu obsahu. V praxi tomu však takto není a vlivem zejména měnícího se granulometrického složení nebo chemického složení daného materiálu kolísá i jeho objemová hmotnost, takže výsledek radiometrického měření vlhkosti je třeba korigovat tak, aby získaný údaj odpovídal nikoliv objemovému, ale hmotnostnímu obsahu vody v měřeném materiálu. Takováto korekce se nejčastěji provádí onmocí paralelně prováděného radiometrického měření objemové hmotnosti materiálu, jehož podstatou je měření stupně zeslabení primárního svazku game záření při průchodu hmotný» prostředím. Výsledek tohoto paralelně provedeného měření korigovaný signál radiometrického·měření vlhkosti je pak nezávislý na průběžných změnách objemové hmotnosti měřeného materiálu. Měření věak vyžaduje přídavné zařízeni včetně dalších zdrojů ionizujícího záření.From the point of view of technical practice, however, for the control of technological processes, it is necessary to know not the volume but the water content. If the bulk density of the monitored material is steadily changing or only slightly changing, the volume content of water can be considered to be proportional to the weight content. In practice, however, this is not the case and, in particular, due to the varying granulometric composition or chemical composition of the material, its bulk density also varies, so that the result of radiometric moisture measurement needs to be corrected so that the reading does not correspond to the volume. Such correction is most often carried out by means of a radiometric measurement of the bulk density of the material carried out in parallel, the essence of which is to measure the degree of attenuation of the primary gamma radiation beam as it passes through the material medium. The result of this parallel measurement is that the corrected radiometric humidity measurement signal is independent of continuous changes in the density of the measured material. Measurement however requires additional equipment, including other ionizing radiation sources.

Tato nevýhoda je odstraněna u způsobu eliminace vlivu změn objemové hmotnosti podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že detektor termálních neutronů se umístí ve vzdálenosti 4 až '3 cm od zdroje rychlých neutronů, přičemž tato vzdálenost je tím větší, čím je větěí rozsah kolísání objemové hmotnosti měřeného materiálu.This disadvantage is eliminated in the method of eliminating the effect of the density changes according to the invention, which consists in placing the thermal neutron detector at a distance of 4 to 3 cm from the source of fast neutrons, the greater the greater the variation range density of measured material.

Při takto nastavené vzájemné vzdálenosti zdroje rychlých neutronů a detektoru termálních neutronů je získaný údaj o vlhkosti materiálu nezávislý na případných změnách objemové hmotnosti daného materiálu v průběhu měření. Je to způsobeno tím, že v uvedeném rozsahu vzdáleností je zvýěená moderační schppnost proměřovaného materiálu v důsledku nárůstu jeho objemové hmotnosti při neměnné hmotnosti vlhkosti, projevující se zvýšením celkového počtu termálních neutronů v okolí zdroje rychlých neutronů, kompenzována snížením celkového počtu vzniklých termálních neutronů v důsledku probíhající konkurenční záchytné reakce typu neutronu, gama způsobené právě vzrůstem objemové hmotnosti daného materiálu.If the distance between the fast neutron source and the thermal neutron detector is set relative to each other, the material moisture reading obtained is independent of any changes in the bulk density of the material during the measurement. This is due to the fact that in this range of distances the increased moderation ability of the measured material due to the increase in its bulk density at constant moisture mass, resulting in an increase in the total number of thermal neutrons around the fast neutron source, is compensated by competitive capture reactions of the neutron type, gamma caused by the increase in bulk density of the material.

Účinky vynálezu budou dále doloženy na přikladu jeho provedení.The effects of the invention will be further illustrated by way of example.

Při výrobě umělého granulovaného hnojivá je v počáteční fázi výroby třeba znát hmot nostní obsah vody v břečce. Tato informace je jednou ze vstupních veličin řízení vlastního výrobního procesu. V důsledku změn teploty této břečky, včetně kolísání jejího chemického složení se její objemová hmotnost pohybuje v rozmezí od 1 100 do 1 250 kg.m”^ Pro kotinuální měření obsahu vody v břečce bylo použito radiometrické zařízení se zdrojem rychlých neutronů typu Am^⁴’-Be. Detektor termálních neutronů [typu NUM 627] , obsahující fluorid boritý, byl umístěn tak, že podélné osy uvedeného zdroje záření i detektoru byly vzájemně rovnoběžné a vzdálenost átředu zdroje rychlých neutronů od středu účinného objemu detektoru byla 7 cm. Při tomto uspořádání měřicího zařízení neměřené hodnoty udávají přímo hmotnostní obsah vody v břečce bez ohledu na změny její objemové hmot nosti.In the production of artificial granular fertilizer, the water content of the slurry must be known at an early stage of production. This information is one of the input variables of the production process control. Due to changes in the temperature of this slurry, including fluctuations in its chemical composition, its bulk density ranged from 1,100 to 1,250 kg.m ”^ A radiometric device with an Am ^ ⁴ 'fast neutron source was used for coterminal measurement of the slurry water content. -Be. The boron trifluoride-containing thermal neutron detector [type NUM 627] was positioned such that the longitudinal axes of said radiation source and detector were parallel to each other and the distance from the center of the fast neutron source to the center of the effective detector volume was 7 cm. With this arrangement of the measuring device, the unmeasured values directly indicate the mass content of water in the slurry, regardless of changes in its bulk density.

Claims

Method for eliminating the effect of bulk density changes in radiometric moisture determination based on the principle of Fast Neutron ThermBlicking, characterized in that each of the thermal neutrons is placed at a distance of 4 to 13 cm cd of the fast neutron source, the greater the greater the range fluctuation of bulk density of measured material.