DD268298A1 - Verfahren zur erhoehung der aussagefaehigkeit radiometrischer messungen - Google Patents

Abstract

Um die Aussagefaehigkeit radiometrischer Messungen an Messgut mit stark und schnell wechselnden Eigenschaften zu erhoehen, wird das arithmetische Mittel einer Groesse, die in einem funktionalen Zusammenhang mit einer durch die radiometrischen Messungen direkt bestimmbaren Groesse steht, ermittelt. Dazu wird die Haeufigkeitsverteilung der Laenge der Zeitintervalle zwischen den in der Messzeit von einer radiometrischen Messstrecke registrierten Impulsen in an sich bekannterweise bestimmt und die so gewonnene Haeufigkeitsverteilung mit solchen Faktoren, die aus Messwerten der eingesetzten Messstrecke fuer die Schichtdicke Null und den Nulleffekt und aus der Messzeit und der Groessenklassenbreite der Zeitintervallverteilung gewonnen werden, multipliziert, dass sich der arithmetische Mittelwert der Groesse als Summe dieser Produkte ergibt.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Aussagefähigkeit radiornetrischer Messungen, wenn ter gesuchte Meßwert in einem funktionalen Zusammenhang zu einer der radiometrischen Messung zugänglichen Groß'; steht, die während der Meßzeit schnellen und starken Schwankungen unterworfen ist, indem der arithmetische Mittelwert dieser Größe bestimmt wird. Ein spezielles Anwendungsgebiet ist die Aschegehaltsbestimmung in Braunkohle.

Charakteristik der bekannten «chnlschen Lösungen

Für einige spezielle meßtechnische Problemstellungen ist die Bestimmung eines exakten arithmetischen Mittelwertes einer der radiometrischen Messung zugänglichen Größe (häufig der Flächenmasse) bekannt. Es wird z. B. die Häufigkeitsverteilung der Länge der Zeitintervalle (Zeitintervallverteilung) zwischen den vom Detektor einer Gammatransmissionsmeßstrecke in der Meßzeit registrierten Impulsen für die Bestimmung des exakten arithmetischen Mittelwertes (z. B. der während der Meßzeit starken Schwankunger unterliegenden Flächenmasse) ausgewertet. Die Bestimmung eines, von einer auf solche Art und Weise einer radiometrischen Messung zugänglichen Größe abhängigen Meßgutparameters, erfolgt bisher nur auf der Grundlage des durch eine Eichung oder durch die Anwendung theoretischer Zusammenhänge gefundenen funktionalen Zusammenhanges derart, daß der entsprechende Wert der gesuchten Grüße aus dem ermittelten arithmetischen Mittelwert rechnerisch bestimmt oder aus einer Eichkurve abgelesen wird. Diese Verfahren liefern im Ergebnis nicht den exakten arithmetischen Mittelwert der gesuchten Größe, wenn der Zusammenhang zwischen ihr und der einer radiometrischen Messung zugänglichen Eigenschaft nichtlinear ist.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Aussagekraft radiometrischer Messungen an Meßgut mit während der Meßzeit wechselnden Eigenschaften zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, wie aus den Signalen einer radiometrischen Meßstrecke Aussagen über den arithmetischen MittelweH einer gesuchten Größe eines Meßgutes N gewonnen werden können, wenn die in

einem funktionalen Zusammcr.hc.-'n mit die..er Größe N stehende und der radiometrischen Messung zugänglichen Größe K schnellen und starken Schwankungen wa.Vend der MePzeit unterworfen ist.

Das srfindungsgemäße Verfahren besteht < i.vin, daß zu; ächst in an sich bekannter Weise die Häufigkeitsverteilung der Länge

der Zeitintervalle (Zeitintervallverteilung) zwischen der. \ om Detektor einer radiometrischen Meßstrecke in der Meßzeit registrierten Impulsen bestimmt und dann die so gewonnene Häufigkeitsverteilung der Zeitintervalle mit solchen Faktoren multipliziert wird, daß sich der arithmetische Mittelwert der gesuchten Größe N als Summe der Produkte der gemessenen

Besetzungszahlen der Zeitintervallverteilung mit diesen Faktoren ergibt. Die Faktoren, mit denen die experimentell ermittelten Besetzungszahlen der Zeitintervallverteilung der von der radiometrischen Meßstrecke registrierten Impulse multiplizier': verden müssen (damit sich der arithmetische Mittelwert der gesuchten

Funktion als Summe der Produkte ergibt), werden aus den Meßwerten der r»diometrischen Meßstrecke für die Schichtdicke Null und für die Intensität der Umgebungsstrahlung („Nulleffekt") und aus der Meßzeit und Größenklassenbreite der Zehi Vervallverteilung gewonnen.

Im Falle der Messung der Intensität der Annihilationsstrahlung oder der gestreuten Prir.iärstrahlung bei Messungen auf der Grundlage des Paarbildungseffektes an nicht sättigungsdicken Meßgutschichten werden die Besetzungszahlen der Zeitintervallverteilung einer G^nrnatransmissionsmeßstrecke registriert. Diese Besetzungszahlen werden mit solchen Faktoren multipliziert, daß sich der für eine Schichtdickenkorrektur der intensität der Annihilationsstrahlung bzw. der gestreuten Primärstrahlung erforderliche Korrekturfaktor als Summe der Produkte ergibt.

Ausführunysbeisplel Die Erfindung soll am Beispiel einer Aschegehaltsbestimmung vr.η cif einem Transportband beförderter Rohbraunkohle mittels

einer Meßstrecke auf der Grundlage des Paarbildungseffektes räher erläute: t werden.

Die auf dem Transportband befindliche Kohle wird mit einer hcver^rgetiachen Gammastrahlung bestrahlt, und die unelastisch

rückgestreute Primärstrahlung sowie die im Meßgut entsteh ande Ani.ihilationsstrahlung werden gemessen. Die gemessenen

Intensitäten stehen in einem direkten Zusammenhang mit Jjm Aschegehalt der Kohle. Die gemessenen Intensitäten hängen in

starkem Maße von der sich während der Meßzeit schnell ur,d stark ändernden Flächenmasse der Kohle auf dem Transportband

Die Abhängigkeit des Korrekturfaktors N₁ von der Flächenmasse ist gegeben durch:

Ν. = -8(θ-^μριιΙ>-1)

Es bedeuten:

μ — den Massenschwächungskoeffizienten, der für die verwendete Energie nicht von der Zusammensetzung der Kohle abhängt;

ρ — die Dichte der Kohlo;

χ — die Schichtdicke do Kohle auf dem Transportband; a,b — Konstanten.

Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren werden mit einer zusätzlichen Transmissionsmeßstrecke die Besetzungszahlen B_n der Zeitintervallverteilung gemessen und danach die Faktoren G_n gesucht, die der folgenden Bedingung genügen:

N, = G_n χ B_n Für die Faktoren G_n ergibt sich daraus:

G_n = (aöt/THn + 1((T/öt - Noo)/N₀)^b x Σ Ικ)(1/(1 - StNoo/T))^K · (-1)* ⁺' · (N - K + D)

K — 0

Es bedeuten: T — die Dauer der Messung, N₀ — dievomDetektorderTransmissionsmeßstreckebeipx = 0 registrierte Impulszahl („Leerbandzählrate"), N₀₀ — dielntens;tstderUmgebungsstrahlung(„Nulleffekt"),

5t — die Größenklassenbreite der Zeitintervallverteilung.

Somit wird aus der gemessenen Zeitintervallverteilung ein Funktionswert gewonnen, der dem arithmetischen Mittelwert dieser Größe entspricht, auch wenn während der Meßzeit das der Messung zugängliche Argument des funktionellen Zusammenhanges schnellen und starken Schwankungen unterworfen ist.

Ein mit dem Meßplatz gekoppelter Rechner, der z. B. die Steuerug und Auswertung der Gesamtmessung realisiert, übernimmt die Registrierung der Zeitintervallverteilung, die Bestimmung des Korrekturfaktors N₁, die Korrektur der gemessenen Intensitäten und die Berechnung des Aschegehaltes.

Claims (2)

1. Verfahren zur Erhöhung der Aussagefähigkeit radiometrischer Messungen an Meßgut mit stark und schnell wechselnden Eigenschaften durch Bestimmun; des arithmetischen Mittelwertes einer Größe, die in einem funktionalen Zusammenhang mit einer durch die radiometrischen Messungen direkt bestimmbaren Größe steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Häufigkeitsverteilung der Länge der Zeitintervalle zwischen den in der Meßzeit von einer radiometrischen Meßstrecke registrierten Impulsen in an sich bekannter Weise bestimmt und die so gewonnene Häufigkeitsverteilung der Zeitintervalle mit solchen Faktoren, die aus Meßwerten der eingesetzten radiometrischen Meßstrecke für die Schichtdicke Null und für die Intensität der Umgebungsstrahlung und aus der Meßzeit und der Urößenklassenbreite der Zeitintervallverteilung gewonnen werden, multipliziert wird, daß sich der arithmetische Mittelwert der Größe als Summe der Produkte ergibt.

2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur der Intensität der registrierten Annihilationsstrahlurg oder der gestreuten Primärstrahlung bei Messungen auf der Grundlage des Paarbildungseffektes an nicht sättigungsdicken Meßgutschichten mit Hilfe einer Gammatransmissionsmeßstrecke erfolgt, indem die Besetzungszahlen der Zeitinteivallverteilung der von der Gammatransmissionsmeßstrecke registrierten Impulse mit solchen Faktoren multipliziert werden, daß sich der entsprechende Korrekturfaktor als Summe der Produkte ergibt.