JPS59230146A - 粉粒体の水分測定法 - Google Patents
粉粒体の水分測定法Info
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- JPS59230146A JPS59230146A JP58105270A JP10527083A JPS59230146A JP S59230146 A JPS59230146 A JP S59230146A JP 58105270 A JP58105270 A JP 58105270A JP 10527083 A JP10527083 A JP 10527083A JP S59230146 A JPS59230146 A JP S59230146A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発ＬｉＪＪの利用分野〕
本発明は移動するベルトコンベア上の粉粒体に中性子と
γア腺を同時透過させ、中性子とγ線の透過率から粉粒
体の水分を測定する方法に関し、特にベルトコンベア上
の粉粒体の厚み、蕎密度及びベルトコンベアの厚みの変
化に影響されない水分（＋ｌｌｌ定法に関する。
γア腺を同時透過させ、中性子とγ線の透過率から粉粒
体の水分を測定する方法に関し、特にベルトコンベア上
の粉粒体の厚み、蕎密度及びベルトコンベアの厚みの変
化に影響されない水分（＋ｌｌｌ定法に関する。
鉄鋼業においては高炉に挿入される鉱石原料の水分制御
が高炉操業及び製品の品質を左右する重要な要素になっ
ている。このだめ種々の水分測定法が試みられている。
が高炉操業及び製品の品質を左右する重要な要素になっ
ている。このだめ種々の水分測定法が試みられている。
その一つに中性子の水素原子による散乱速度を利用した
水分計がある。線源から放出される高速沖性子は周囲の
水素原子により減速されて熱中性子になる。従って熱中
性子を検出することによシ水素原子の量即ち水分量が測
定できる。しかし原理的に欠点があり、（１）嵩密度変
化の影響を受ける。つま９、水素原子の量を測っている
ので水分が一定でも嵩ぞ度が変化すると水分が変化した
とみなす。（２）物質透過力の弱い熱中性子を検出する
ので検出器近迂の水分の寄与が大きく、全体の平均値が
求められない。（３）検出器は原゛料ホッパに設置され
るが、水分制御部と距ＩＦｔｉＣ的時間的に離れている
ので制御精度を同上できないなどがあげられる。また他
の方法としては、前述の（３）の問題を解決するため、
水分制御部に近いベルトコンベア上で中性子の散乱減速
を利用して水分測定を行う方法がある。この方法の欠点
としては、（１）粉ね体の嵩密度及び厚み変化の影響を
受ける。（２）ベルトコンベアの厚み変化の影響を受け
る。（１）の厚み変化についてはベルトコンベア上ニ平
イ’ｒｉ’装置コＬを設けて厚みを一定にする方法があ
るが、コストが尚くなる。また嵩密度の変化に対しては
別なｊ局所にγ線などによる密度計を設置して密度イ、
１］正金行う方法があるが、御］定場所が異なるので正
イ・１（な補正はできない。（２）のベルトコンベアの
厚み）＝化の影響は、材料であるゴムには多量の水素原
子が′１了まれでいるので極めて犬きく、何らかの補正
を行わなければ実用化は不可能である。これに対しては
定期的にゴムの厚みを測って補正することもできるが、
移動するベルトコンベアの刻々変化する厚みには対応で
きない。以上のようにいずれの方法も前記説り］のよう
に問題点を有しており活足ずべき結果が得られていない
。
水分計がある。線源から放出される高速沖性子は周囲の
水素原子により減速されて熱中性子になる。従って熱中
性子を検出することによシ水素原子の量即ち水分量が測
定できる。しかし原理的に欠点があり、（１）嵩密度変
化の影響を受ける。つま９、水素原子の量を測っている
ので水分が一定でも嵩ぞ度が変化すると水分が変化した
とみなす。（２）物質透過力の弱い熱中性子を検出する
ので検出器近迂の水分の寄与が大きく、全体の平均値が
求められない。（３）検出器は原゛料ホッパに設置され
るが、水分制御部と距ＩＦｔｉＣ的時間的に離れている
ので制御精度を同上できないなどがあげられる。また他
の方法としては、前述の（３）の問題を解決するため、
水分制御部に近いベルトコンベア上で中性子の散乱減速
を利用して水分測定を行う方法がある。この方法の欠点
としては、（１）粉ね体の嵩密度及び厚み変化の影響を
受ける。（２）ベルトコンベアの厚み変化の影響を受け
る。（１）の厚み変化についてはベルトコンベア上ニ平
イ’ｒｉ’装置コＬを設けて厚みを一定にする方法があ
るが、コストが尚くなる。また嵩密度の変化に対しては
別なｊ局所にγ線などによる密度計を設置して密度イ、
１］正金行う方法があるが、御］定場所が異なるので正
イ・１（な補正はできない。（２）のベルトコンベアの
厚み）＝化の影響は、材料であるゴムには多量の水素原
子が′１了まれでいるので極めて犬きく、何らかの補正
を行わなければ実用化は不可能である。これに対しては
定期的にゴムの厚みを測って補正することもできるが、
移動するベルトコンベアの刻々変化する厚みには対応で
きない。以上のようにいずれの方法も前記説り］のよう
に問題点を有しており活足ずべき結果が得られていない
。
奉ノＧ明は以上の従来方式の問題点を解決し、ベルトコ
ンベア上の粉粒体の水分を高精度で測定できろ水分測定
装置を提供するものである。
ンベア上の粉粒体の水分を高精度で測定できろ水分測定
装置を提供するものである。
本発明は線源から放出される高速中性子とγ線を粉粒体
に同時透過させ、−個の検出器でこれらを検出して高速
中性子とγ線の透過率を測定し、さらにこの検出器の出
力から前記の高速中性子とは異なるエネルギー範囲をも
つ高速中性子の計数を得て透過率を測定し、これら三種
類の放射線の透過率から粉粒体の質量、水分量及びベル
トコンベアの厚みを各々演算で求めて、粉粒体の嵩密度
、厚み及びベルトコンベアの厚与の補正をした正確な水
分値を求めるようにしたものでめる。
に同時透過させ、−個の検出器でこれらを検出して高速
中性子とγ線の透過率を測定し、さらにこの検出器の出
力から前記の高速中性子とは異なるエネルギー範囲をも
つ高速中性子の計数を得て透過率を測定し、これら三種
類の放射線の透過率から粉粒体の質量、水分量及びベル
トコンベアの厚みを各々演算で求めて、粉粒体の嵩密度
、厚み及びベルトコンベアの厚与の補正をした正確な水
分値を求めるようにしたものでめる。
第１図に本発明の実施例を示す。
粉粒体２０はベルトコンベア２１により例えば矢印方向
へ搬送される。線源工は高速中性子とγ線を放出する放
射性同位元累で線源容器２に収納されている。線源１か
ら放出される高速中性子とγ線はベルトコンベア２１と
粉粒体２０を透過して検出器３で検出される。検出器３
は１ケの有機シンチレータ４とホトマル５及びプリアン
プ６からなる。有機シンチレータ４に入射した高速中性
子とγ＋ｉＪ ＩＩＪ、ここでシンチレーション発光を
起こし、この発光はホトマル５で眠気パルスに変換され
、プリアンプ６で増幅されて２つのディスクリミネータ
８，９に入る。ディスクリミネータ８はディスクリレベ
ルが低レベルに設定されており、ここで設定されたエネ
ルギ４−レベル以上の中性子或はγ線ハルスを＞ａ遇さ
せる。ディスクリミネータ９はディスクリレベルが高レ
ベルに設定されておシ、ここで設定されたエネルギーレ
ベル以上の中性子、γ）１ｍｌハルス全通過させる。検
出器３の出カバルスのエネルギースペクトルの例と２つ
のディスクリレベルの位置を第２図に示す。横軸は放射
線パルスのエネルギーで測定上はパルス波高である。縦
：１ｌｉｌｊは計数値であめ。中性子、γ線スペクトル
は共にエネルギーに対してａ１数が単調減少しており、
検出器３の出力のスペクトルはこの中性子とγ線のスペ
クトルを加えたものになる。ここで低レベルディスクリ
はＬ Ｌ Ｄ 、 ＨｒレベルディスクリハＵＬＤの記
号で衣わしている。ディスクリミネータ８を通ったパル
スは波形弁別回路１０で中性子とγ線に弁別される。つ
まり有様シンチレータ４における高速中性子とγ線のシ
ンテレ−７ヨン発光にはその減衰時間に差があるので、
この減衰時間の差による検出器出力パルスの波形の相違
を利用して中性子とγ線に弁別するのである。弁別され
た中性子とγ線はカウンタ１３，１４で各々計数される
。
へ搬送される。線源工は高速中性子とγ線を放出する放
射性同位元累で線源容器２に収納されている。線源１か
ら放出される高速中性子とγ線はベルトコンベア２１と
粉粒体２０を透過して検出器３で検出される。検出器３
は１ケの有機シンチレータ４とホトマル５及びプリアン
プ６からなる。有機シンチレータ４に入射した高速中性
子とγ＋ｉＪ ＩＩＪ、ここでシンチレーション発光を
起こし、この発光はホトマル５で眠気パルスに変換され
、プリアンプ６で増幅されて２つのディスクリミネータ
８，９に入る。ディスクリミネータ８はディスクリレベ
ルが低レベルに設定されており、ここで設定されたエネ
ルギ４−レベル以上の中性子或はγ線ハルスを＞ａ遇さ
せる。ディスクリミネータ９はディスクリレベルが高レ
ベルに設定されておシ、ここで設定されたエネルギーレ
ベル以上の中性子、γ）１ｍｌハルス全通過させる。検
出器３の出カバルスのエネルギースペクトルの例と２つ
のディスクリレベルの位置を第２図に示す。横軸は放射
線パルスのエネルギーで測定上はパルス波高である。縦
：１ｌｉｌｊは計数値であめ。中性子、γ線スペクトル
は共にエネルギーに対してａ１数が単調減少しており、
検出器３の出力のスペクトルはこの中性子とγ線のスペ
クトルを加えたものになる。ここで低レベルディスクリ
はＬ Ｌ Ｄ 、 ＨｒレベルディスクリハＵＬＤの記
号で衣わしている。ディスクリミネータ８を通ったパル
スは波形弁別回路１０で中性子とγ線に弁別される。つ
まり有様シンチレータ４における高速中性子とγ線のシ
ンテレ−７ヨン発光にはその減衰時間に差があるので、
この減衰時間の差による検出器出力パルスの波形の相違
を利用して中性子とγ線に弁別するのである。弁別され
た中性子とγ線はカウンタ１３，１４で各々計数される
。
したがってカウンタ１３にはＬＬＤを通った中性子、カ
ウンタ１４にはＬＬＤを通ったγ線が計数される。次に
ディスクリミネータ９を通過したパルスは波形弁別回路
１０の中性子出力パルスと同時回路１２で同時計数を行
うことにより中性子パルスのみをとシだしカウンタ１５
で計数する。
ウンタ１４にはＬＬＤを通ったγ線が計数される。次に
ディスクリミネータ９を通過したパルスは波形弁別回路
１０の中性子出力パルスと同時回路１２で同時計数を行
うことにより中性子パルスのみをとシだしカウンタ１５
で計数する。
従ってカウンタ１５はＵＬＤを通った中性子パルスを計
数する。なお同時回路１２とディスクリミネータ９の間
には波形弁別回路１０による時間遅れを調整するため遅
延回路１１が入っている。
数する。なお同時回路１２とディスクリミネータ９の間
には波形弁別回路１０による時間遅れを調整するため遅
延回路１１が入っている。
各々のカウンタの計数値をＮｎ、Ｎ、、Ｎｈとすると谷
放射ｉ尿の透過式は粉粒体の質量、水分量及びベルトコ
ンベアの厚みの指数関係で表わされる。
放射ｉ尿の透過式は粉粒体の質量、水分量及びベルトコ
ンベアの厚みの指数関係で表わされる。
Ｎ１１＝ＮｏｏｅＸｐ−（μｎＳρｓ、５＋、ｃ＋ｎＷ
ρＷ７＋μｎｂρｂｔ）・・・・・・・・・（１） Ｎｒ ＝二Ｎｒｏ”’ Ｘｐ−（μｒｓρＳｔ十μ［Ｗ
ρＷＡ＋μｒｂｐｂｔ）・・・・・・・・・（２） Ｎｈ二ＮｈｏＣｘｐ−（μｈＳρｓＬ＋ＡｈＷρｗＡ＋
μｈｂρｂｔ）・・・・・・・・・（３） ここで Ｎｎｏ：粉粒体、ベルトコンベアがないときのＬＬＤを
通った中性子計数値 Ｎ ｒ ｏ ： ｈ 粒体、ベルトコンベアがないとき
のＬＬＤを辿ったγ線計数値 Ｎｈｏ：粉粒体、ベルトコンベアがないときのＵＬＤを
通った中性子計数値 ｐｎｓ、 ｐｎｗ、 μｎｂ ： ＩＪＬ Ｄ ｋ通
った中性子の粉粒体、水分、ベルトコ ンベアに対する吸収係数 （α２／ｇ） μｒｓ＋ μｒＷ、 ｐｒｂ ： Ｌ Ｌ Ｄを通っ
たγ線の粉粒体、水分、ベルトコン ベアに対する吸収係数 （ｃｍ２／ｇ） μｈｓ、 μｈｗ、 μｎｂ ： Ｕ Ｌ Ｄを通っ
た中性子の粉粒体、水分、ベルトコ ンベアに対する吸収係数 （ｃｍ２／ｇ） ρ、、ρ、ρｂ ：粉粒体、水分、ベルトコンベアの密
度（ｇ ／ｃｍ３） ｔ：粉粒体の厚み（ｃｍ） ｔ：ベルトコンベア＋７） 厚ミ（釧）吸収係数は通過
物質の元素によって決まる定数である。透過量は密度と
厚みの積、即ち面積重量ρＳ４ρＷ４ρｂｔによって決
まる。これらの値を求めるため（１）〜（３）式を変形
すると、Ｎｒ。
ρＷ７＋μｎｂρｂｔ）・・・・・・・・・（１） Ｎｒ ＝二Ｎｒｏ”’ Ｘｐ−（μｒｓρＳｔ十μ［Ｗ
ρＷＡ＋μｒｂｐｂｔ）・・・・・・・・・（２） Ｎｈ二ＮｈｏＣｘｐ−（μｈＳρｓＬ＋ＡｈＷρｗＡ＋
μｈｂρｂｔ）・・・・・・・・・（３） ここで Ｎｎｏ：粉粒体、ベルトコンベアがないときのＬＬＤを
通った中性子計数値 Ｎ ｒ ｏ ： ｈ 粒体、ベルトコンベアがないとき
のＬＬＤを辿ったγ線計数値 Ｎｈｏ：粉粒体、ベルトコンベアがないときのＵＬＤを
通った中性子計数値 ｐｎｓ、 ｐｎｗ、 μｎｂ ： ＩＪＬ Ｄ ｋ通
った中性子の粉粒体、水分、ベルトコ ンベアに対する吸収係数 （α２／ｇ） μｒｓ＋ μｒＷ、 ｐｒｂ ： Ｌ Ｌ Ｄを通っ
たγ線の粉粒体、水分、ベルトコン ベアに対する吸収係数 （ｃｍ２／ｇ） μｈｓ、 μｈｗ、 μｎｂ ： Ｕ Ｌ Ｄを通っ
た中性子の粉粒体、水分、ベルトコ ンベアに対する吸収係数 （ｃｍ２／ｇ） ρ、、ρ、ρｂ ：粉粒体、水分、ベルトコンベアの密
度（ｇ ／ｃｍ３） ｔ：粉粒体の厚み（ｃｍ） ｔ：ベルトコンベア＋７） 厚ミ（釧）吸収係数は通過
物質の元素によって決まる定数である。透過量は密度と
厚みの積、即ち面積重量ρＳ４ρＷ４ρｂｔによって決
まる。これらの値を求めるため（１）〜（３）式を変形
すると、Ｎｒ。
μｒｓρｓｔ斗μｒＷｌ’Ｗｌ＋１ｔｒｂｌ’ｂｔ−Ｌ
ａ（） ・・・（５）Ｎ。
ａ（） ・・・（５）Ｎ。
となり、ここでＬｎ （Ｎ−ｎ／Ｎａ）＝Ａ、ｔ。
（Ｎ−ｏ／Ｎ、Ｊ＝Ｂ、Ｌ、（Ｎｈｏ／Ｎｈ） −Ｃと
おいて（４）〜（５）式の連立方程式を解く。
おいて（４）〜（５）式の連立方程式を解く。
＝−−−ニー一一□ ・・・・・・・・・（９
）１μｍ ここで 以上のように各吸収係数及びＮ。θ＋ Ｎｒ Ｏ＋ Ｎ
ｈ Ｏを校正時に実測してメモリ１６に記憶しておき、
カウンタ１３，１４．１５の各計数値から６ｔｉ、算装
置１７で（力〜（９）式の演算を行い、粉粒体、水分及
びベルトコンベアの面積重量ρｓ４ρｗ４ρｂｔを求め
る。さらに粉粒体の水分値Ｍ （Ｗ ｔ ％ ）は測定
面積をＳとすれば粉粒体の重量はＳＸｔ×ρＳ、水分重
量は５ｘｚｘρＷであるから ＳＬρＷ ”” Ｘ１００ （ｗｌ係）Ｓｔρ
Ｗ＋ＳｔρＳ となる。００式に（７）、（８）式の値を代入すれば水
分値Ｍが求められる。
）１μｍ ここで 以上のように各吸収係数及びＮ。θ＋ Ｎｒ Ｏ＋ Ｎ
ｈ Ｏを校正時に実測してメモリ１６に記憶しておき、
カウンタ１３，１４．１５の各計数値から６ｔｉ、算装
置１７で（力〜（９）式の演算を行い、粉粒体、水分及
びベルトコンベアの面積重量ρｓ４ρｗ４ρｂｔを求め
る。さらに粉粒体の水分値Ｍ （Ｗ ｔ ％ ）は測定
面積をＳとすれば粉粒体の重量はＳＸｔ×ρＳ、水分重
量は５ｘｚｘρＷであるから ＳＬρＷ ”” Ｘ１００ （ｗｌ係）Ｓｔρ
Ｗ＋ＳｔρＳ となる。００式に（７）、（８）式の値を代入すれば水
分値Ｍが求められる。
なお、粉粒体の嵩密度ρ、と厚みｔを個別に求めること
はできないが、ベルトコンベアの厚み１は密度ρｂが一
定値であるから（９）式の値をρｂで除丁れば得牧れる
。
はできないが、ベルトコンベアの厚み１は密度ρｂが一
定値であるから（９）式の値をρｂで除丁れば得牧れる
。
本発明のポイントはエネルギー範囲の異なる２Ｕ１川の
中性子の透過率を測定するようにした点である。ｕｎ）
’７＜；において が成立すると００７式の行列式の値は零となシ（η〜（
９）式のｉＷはなくなる。例えば２つのディスクリミネ
ータのレヘル全同じにすると、μｍ１３−μｈｓ、μｎ
ｗ＝μｂｗ、μｎ１）−μｈｂとなるから０２式が成立
するが、これは中性子とγ線の２種すｊｉの透過率しか
得られないので未知数が３ケの（４）〜ｔ５１の連立方
程式の解が得られないのは明白である。しかし、中性子
の吸収係数は元素によって異なり、さらに中性子エネル
ギーによっても異なるのでエネルギー範囲を変えること
によシ（１２１式は成立しなくなる。
中性子の透過率を測定するようにした点である。ｕｎ）
’７＜；において が成立すると００７式の行列式の値は零となシ（η〜（
９）式のｉＷはなくなる。例えば２つのディスクリミネ
ータのレヘル全同じにすると、μｍ１３−μｈｓ、μｎ
ｗ＝μｂｗ、μｎ１）−μｈｂとなるから０２式が成立
するが、これは中性子とγ線の２種すｊｉの透過率しか
得られないので未知数が３ケの（４）〜ｔ５１の連立方
程式の解が得られないのは明白である。しかし、中性子
の吸収係数は元素によって異なり、さらに中性子エネル
ギーによっても異なるのでエネルギー範囲を変えること
によシ（１２１式は成立しなくなる。
ゆえに０１式の行列式は解をもち、本方式による水分測
泥が可能と女るのである。中性子のエネルギー１ｉｆＣ
ｉｉ、ｌＪ、即ちディスクリミネータ８，９のディスク
リレベルは（Ｉｚ式の吸収係数の比の値の差が最大にな
るような位ｆｎに設定すれば測定精度が向上される。
泥が可能と女るのである。中性子のエネルギー１ｉｆＣ
ｉｉ、ｌＪ、即ちディスクリミネータ８，９のディスク
リレベルは（Ｉｚ式の吸収係数の比の値の差が最大にな
るような位ｆｎに設定すれば測定精度が向上される。
本発明の具体的実施例を第３図に示す。鉄鋼業において
は、高炉に製鉄原料として鉄広石を粉砕して５〜１０胴
程度の粒径に焼き固めだ粉粒体を投入する。これは焼結
原料と呼ばれている。焼結原料の生産性は原料の粒径に
よって決定されるが、その造料性は原料中の付着水分に
より左右される。
は、高炉に製鉄原料として鉄広石を粉砕して５〜１０胴
程度の粒径に焼き固めだ粉粒体を投入する。これは焼結
原料と呼ばれている。焼結原料の生産性は原料の粒径に
よって決定されるが、その造料性は原料中の付着水分に
より左右される。
したかつて造粒を均一化するための付着水の管理強化が
必要とされており、精度の良い水分測定法が要求されて
いる。焼結原料１２はベルトコンベア１１により搬送さ
れる。これらの下側に線源容器１、上側に検出器１３が
設置されている。線訊２としては ２５２ Ｃｆを便用
する。この線源は中性子放出効率が良・く、同時にγ線
も放出しており、平均エネルギーは中性子が〕２ Ａｆ
ｅ Ｖ、γ線が約ＩＭｅＶと水分、密度の透過測定に
適したエネルギーを持っている。
必要とされており、精度の良い水分測定法が要求されて
いる。焼結原料１２はベルトコンベア１１により搬送さ
れる。これらの下側に線源容器１、上側に検出器１３が
設置されている。線訊２としては ２５２ Ｃｆを便用
する。この線源は中性子放出効率が良・く、同時にγ線
も放出しており、平均エネルギーは中性子が〕２ Ａｆ
ｅ Ｖ、γ線が約ＩＭｅＶと水分、密度の透過測定に
適したエネルギーを持っている。
線源２は線源棒６の先端に収納されておシ、この線源棒
６を線源容器１の下側から挿入して固定する。線源容器
１は中性子を遮蔽するため鉄製の：ｄ器の内部にポリエ
チレン４が詰められている。
６を線源容器１の下側から挿入して固定する。線源容器
１は中性子を遮蔽するため鉄製の：ｄ器の内部にポリエ
チレン４が詰められている。
また回転シャッター３の開閉は制御盤７ｏからの指令に
よりモータ５を駆動して行う。照射ロアから照射された
高速中性子とγ線はベルトコンベア１１と原料１２を透
過して検出器１３で検出される。ンンチレータ１５に入
射した中性子とγ線はシンチレーション発光を起こし、
これをホトマル１６で電気信号に変換してプリアンプ１
７で増幅して波形弁別装置２ｏへ出力する。コリメータ
１４は鉛製で散乱線及び自然放射線を遮蔽する。
よりモータ５を駆動して行う。照射ロアから照射された
高速中性子とγ線はベルトコンベア１１と原料１２を透
過して検出器１３で検出される。ンンチレータ１５に入
射した中性子とγ線はシンチレーション発光を起こし、
これをホトマル１６で電気信号に変換してプリアンプ１
７で増幅して波形弁別装置２ｏへ出力する。コリメータ
１４は鉛製で散乱線及び自然放射線を遮蔽する。
ホトマルの動作面電圧は高圧電源２７がら供給される。
波形弁別装置２０ではプリアンプ出力のパルスからγ勝
全：Ｉ’ ｈ 、中性子全剖数及び高レベルディスクリ
を通った中性子計数を得る。まず波形弁別回路２１でプ
リアンプ出力パルスは中性子とγ線に弁別される。低レ
ベルディスクリ２２を通ったパルスと波形弁別回路２１
のγ線用カバルスを同時回路２４で同時計数を行うと低
レベルディスクＩＪ ？ｉ通ったγ祿計数が得られる。
全：Ｉ’ ｈ 、中性子全剖数及び高レベルディスクリ
を通った中性子計数を得る。まず波形弁別回路２１でプ
リアンプ出力パルスは中性子とγ線に弁別される。低レ
ベルディスクリ２２を通ったパルスと波形弁別回路２１
のγ線用カバルスを同時回路２４で同時計数を行うと低
レベルディスクＩＪ ？ｉ通ったγ祿計数が得られる。
中性子の全計数は低レベルディスクリ２２を通ったパル
スと波形弁別回路２１の中性子出力パルスとを同時回路
２５で同時計数を行うことによシ得られる。高レベルデ
ィスクリを通った中性子計数は、高レベルディスクリ２
３の出力と同時回路２５の中性子出力パルスとを同時回
路２６で同時計数を行えば得られる。これらの波形弁別
装置２０の詳細を第４図に示す。シンチレーション発光
の減液時間は第５図（ａ）に示すように中性子とγ線で
は異なるためプリアンプ出力波形には第５図（ｂ）に示
すような波形の相違がある。このパルスを波形整形増幅
器３０で微分すると第５図（Ｃ）のようなゼロレベルを
横切る時間が中性子とγ線とでは異なるバイポーラパル
スになる。これをさらに出力振幅を一定の範囲に制限し
た振幅制限増幅器３１で増幅することによシ第５図（ｄ
）に示す方形波パルスになる。したがってパルスの立上
シラ検出してから一定時間Ｔ１を経過してから第５図（
ｄ）のγ線、中性子のゼロクロス時間の幅Ｔ２ 、Ｔ３
に合わせて時間ゲー１・全設定すれば中性子とγ線を弁
別することができる。低レベルディスクリ２２でパルス
の立上シを横比して可変遅延回路３２でＴ１遅延させる
。
スと波形弁別回路２１の中性子出力パルスとを同時回路
２５で同時計数を行うことによシ得られる。高レベルデ
ィスクリを通った中性子計数は、高レベルディスクリ２
３の出力と同時回路２５の中性子出力パルスとを同時回
路２６で同時計数を行えば得られる。これらの波形弁別
装置２０の詳細を第４図に示す。シンチレーション発光
の減液時間は第５図（ａ）に示すように中性子とγ線で
は異なるためプリアンプ出力波形には第５図（ｂ）に示
すような波形の相違がある。このパルスを波形整形増幅
器３０で微分すると第５図（Ｃ）のようなゼロレベルを
横切る時間が中性子とγ線とでは異なるバイポーラパル
スになる。これをさらに出力振幅を一定の範囲に制限し
た振幅制限増幅器３１で増幅することによシ第５図（ｄ
）に示す方形波パルスになる。したがってパルスの立上
シラ検出してから一定時間Ｔ１を経過してから第５図（
ｄ）のγ線、中性子のゼロクロス時間の幅Ｔ２ 、Ｔ３
に合わせて時間ゲー１・全設定すれば中性子とγ線を弁
別することができる。低レベルディスクリ２２でパルス
の立上シを横比して可変遅延回路３２でＴ１遅延させる
。
次にＴ２の時間ゲートを得るために可変遅延回路３２の
出力とこれを遅延回路３６でさらにＴ２遅４ｉＥ、させ
た出力をＮＯＲゲート３８に入れると遅延回路３６の遅
延時間Ｔ２のパルス幅をもつパルスが得られる。このＮ
ｏｎ、ゲート３８の出力パルスをインバータ４１で反転
させ、このパルスと振幅制御増幅器３１０反４に出力を
ＮＯＲゲート４３に入れる。振幅制御限増幅器３１の出
力がＨレベルからＬレベルに下がったときＮ Ｏｉｔゲ
ート４３が出力するか）、可変遅延回路３２によシＴ１
を調）ぜして時１１」ゲートＴ２が中性子とγ線の分布
の谷の１立１（′ｉ、でｌＡＩじるようにすれば、Ｎ
ＯＲＪゲート４３からγ線のパルスが出力される。ＮＯ
Ｒゲート４３の出力パルスはモノステープル４５でパル
ス幅を広げて出力される。遅延回路３６の出力はさらに
モノステープル３９でパルス幅Ｔ３に広ケラれ、中性子
に対する時間ゲートとじてＮＯＲゲート４４に入る。振
幅制限増幅器３１の正転出力をＮＯＲゲート４４に入れ
ると、（ＴＩ＋Ｔ２）時間経過後はγ線パルスはＨレベ
ルに変化しており、中性子パルスのみＬレベルであるか
らＮＯＲゲート４４からは中性子の計数が得られる。こ
れをモノステープル４６でパルス幅を広げて出力する。
出力とこれを遅延回路３６でさらにＴ２遅４ｉＥ、させ
た出力をＮＯＲゲート３８に入れると遅延回路３６の遅
延時間Ｔ２のパルス幅をもつパルスが得られる。このＮ
ｏｎ、ゲート３８の出力パルスをインバータ４１で反転
させ、このパルスと振幅制御増幅器３１０反４に出力を
ＮＯＲゲート４３に入れる。振幅制御限増幅器３１の出
力がＨレベルからＬレベルに下がったときＮ Ｏｉｔゲ
ート４３が出力するか）、可変遅延回路３２によシＴ１
を調）ぜして時１１」ゲートＴ２が中性子とγ線の分布
の谷の１立１（′ｉ、でｌＡＩじるようにすれば、Ｎ
ＯＲＪゲート４３からγ線のパルスが出力される。ＮＯ
Ｒゲート４３の出力パルスはモノステープル４５でパル
ス幅を広げて出力される。遅延回路３６の出力はさらに
モノステープル３９でパルス幅Ｔ３に広ケラれ、中性子
に対する時間ゲートとじてＮＯＲゲート４４に入る。振
幅制限増幅器３１の正転出力をＮＯＲゲート４４に入れ
ると、（ＴＩ＋Ｔ２）時間経過後はγ線パルスはＨレベ
ルに変化しており、中性子パルスのみＬレベルであるか
らＮＯＲゲート４４からは中性子の計数が得られる。こ
れをモノステープル４６でパルス幅を広げて出力する。
高レベルディスクリミネータ２３：！！−通ったパルス
は可変遅延回路３３で（Ｔ！＋Ｔ２ ＋Ｔ３ ）時間遅
延される。インバータ３５で反転させてからモノステー
プル３７でパルス幅を広げＮＯＲゲート４０に入れる。
は可変遅延回路３３で（Ｔ！＋Ｔ２ ＋Ｔ３ ）時間遅
延される。インバータ３５で反転させてからモノステー
プル３７でパルス幅を広げＮＯＲゲート４０に入れる。
モノステープル４６の中性子パルスもインバータ４２で
反転してＮＯＲゲート４０に入る。ＮＯＲゲート４０の
出力は高レベルディスクリを通った中性子計数になる。
反転してＮＯＲゲート４０に入る。ＮＯＲゲート４０の
出力は高レベルディスクリを通った中性子計数になる。
各々のパルスは第３図のカウンター５１，５２．５３で
計数され、この計数値から水分、密度及びベルト厚の演
算を行うが、前記演算式にて示したように計数値と水分
等の関係は非線形であるからカウンターで計数を積算し
てから演Ｗ、を行うのでは誤差が発生する。従って数秒
の短い時間に区切って計数値全取り出し、／に分、密度
、ベルト厚に変換してから平均演算を行う。この計父時
間はタイマー５４で設定する。タイマー５４からカウン
ター５１．５２．５３へ計数開始の起動をかけ、設定さ
れた計数時間に達すると計数を停止させ、演算装置６０
ヘラツテストロープを発信する。演算装置ａ６０はカウ
ンター５１，５２．５３の計数値を読み取り、完了後タ
イマー５４へラッチ完了信号へ を発信する。タイマー５４はラッチ完了信号を受けくカ
ウンターへ再起動をかける。これをくり返して計数値が
連続的に演算装置へ取り込まれる。
計数され、この計数値から水分、密度及びベルト厚の演
算を行うが、前記演算式にて示したように計数値と水分
等の関係は非線形であるからカウンターで計数を積算し
てから演Ｗ、を行うのでは誤差が発生する。従って数秒
の短い時間に区切って計数値全取り出し、／に分、密度
、ベルト厚に変換してから平均演算を行う。この計父時
間はタイマー５４で設定する。タイマー５４からカウン
ター５１．５２．５３へ計数開始の起動をかけ、設定さ
れた計数時間に達すると計数を停止させ、演算装置６０
ヘラツテストロープを発信する。演算装置ａ６０はカウ
ンター５１，５２．５３の計数値を読み取り、完了後タ
イマー５４へラッチ完了信号へ を発信する。タイマー５４はラッチ完了信号を受けくカ
ウンターへ再起動をかける。これをくり返して計数値が
連続的に演算装置へ取り込まれる。
次にＱｌ＜算装置６０の動作を説明すると、カウンター
の計数値はＰＩＡ６２を通してＣＰＵ６１へ入る。ＣＰ
Ｕ６１では前記演算式によシ水分、密度、ベルト厚の（
Ａ 拝を行う。演算式及び演算に必要な吸収係数などの
定数はあらかじめメモリＲＯＭ６３に記憎、されている
。また入力計数値及び演算中のデータなどはメモｌＪＲ
ＡＭ６４に一時的に記１、ぐ、される。演算結果はさら
にＮ回の移動平均を行いその時の結果を出力するが、デ
ータ数をｎとするとｎ＝Ｎ＋１回目のデータが来たとき
にはｎ−１のデータをすて合計Ｎ個のデータを平均する
。
の計数値はＰＩＡ６２を通してＣＰＵ６１へ入る。ＣＰ
Ｕ６１では前記演算式によシ水分、密度、ベルト厚の（
Ａ 拝を行う。演算式及び演算に必要な吸収係数などの
定数はあらかじめメモリＲＯＭ６３に記憎、されている
。また入力計数値及び演算中のデータなどはメモｌＪＲ
ＡＭ６４に一時的に記１、ぐ、される。演算結果はさら
にＮ回の移動平均を行いその時の結果を出力するが、デ
ータ数をｎとするとｎ＝Ｎ＋１回目のデータが来たとき
にはｎ−１のデータをすて合計Ｎ個のデータを平均する
。
次にｎ ＝ ２をすて、ｎ＝Ｎ−１−２のデータを入れ
てＮ回の平均を行う。このようにデータの平均値を出力
する。この平均回数Ｎはベルトコンベアの速さ、要求さ
れる精度、応答速度から決定される。
てＮ回の平均を行う。このようにデータの平均値を出力
する。この平均回数Ｎはベルトコンベアの速さ、要求さ
れる精度、応答速度から決定される。
出力平均値はＤＡコンバータ６５，６６でアナログ信号
ＤＣ４〜２０ｍＡに変換され上位コンピュータ及び記録
計８０へ送信される。
ＤＣ４〜２０ｍＡに変換され上位コンピュータ及び記録
計８０へ送信される。
以上述べたように本実施例によれば次のような効果を奏
する。
する。
（１）単一線源、単一検出器により全く同一の場所を透
過する三踵類の放射線を測定するので、粉粒体の密度、
厚み及びベルトコンベアの厚み変化の影響を正確に補正
できる。
過する三踵類の放射線を測定するので、粉粒体の密度、
厚み及びベルトコンベアの厚み変化の影響を正確に補正
できる。
（２）腐速中性子の透過率は透過経路中の全水分量によ
って決まるので、水分の局部的偏在の影響を受けず全体
の平均水分値が得られる。
って決まるので、水分の局部的偏在の影響を受けず全体
の平均水分値が得られる。
（３）ヘルドコンベアの厚み測定ができるので、厚み官
理が可能になる。
理が可能になる。
（４）粉粒体の厚みを一定にする平滑装置、粉粒体のが
度を測定する密度計或はベルトコンベアの厚み計など付
随的装置が一切不要である。
度を測定する密度計或はベルトコンベアの厚み計など付
随的装置が一切不要である。
なお本実施例の説明においては第三の放射線としてエネ
ルギー範囲の異なる中性子の計数を得るようにしたが、
これは７勝でも同様の測定が可能でおる。
ルギー範囲の異なる中性子の計数を得るようにしたが、
これは７勝でも同様の測定が可能でおる。
以上述べたように、本発明による粉粒体の水分測定法に
よれば、ベルトコンベア上の粉粒体の水分′ｆｆ：商鞘
期で測定することができる。
よれば、ベルトコンベア上の粉粒体の水分′ｆｆ：商鞘
期で測定することができる。
第１図は本発明の原理説明図、第２図は原理を説明する
恢出器出力のスペクトル図、第３図及び第４図は本発明
の実施例を示すブロック図、第５図（ａ）〜（ｄ）は実
施例の各部波形図である。 １・・・纒′ｍ、谷器、２・・・線分、３・・・シャツ
″ター、４・・・ポリエチレン、５・・・モータ、６・
・・線源棒、７・・・照射口、１１・・・ベルトコンベ
ア、１２・・・粉粒体（焼結原料）、１３・・・検出器
、１４・・・コリメータ、１５・・・シンチレータ、１
６・・・ホトマル、１７・・・プリアンプ、２０・・・
波形弁別装置、２１・・・波形弁別回Ｍ、２２・・・低
レベルディスクリミネーク、２３・・・高レベルディス
クリミネータ、２４，２５゜２６・・・同時回路、２７
・・・高圧電源、３０・・・波形整形増幅器、３１・・
・振幅制御増幅器、３２．３３・・・可変遅延回路、３
４，３５，４１．４２・・・インバータ、３６．３６・
・・遅延回路、３Ｂ、４０，４３゜４４・・・ＮＯ几ゲ
ート、３７，３９，４５，４６゜４７・・・モノスモー
プル、５ｔ、５２．５３・・・カウンタ、５４・・・タ
イマー、６０・・・演算装置、６１・・・ＣＰＵ、６２
・・・ＰＩＡ、６３・・・メモリＲＯＭ。 ６４・・・メモリＲＡＭ、６５．６６・・・ＤＡコンバ
ータ、７０・・・制御盤、８０・・・記録計。 代理人 弁理士 鵜沼辰之
恢出器出力のスペクトル図、第３図及び第４図は本発明
の実施例を示すブロック図、第５図（ａ）〜（ｄ）は実
施例の各部波形図である。 １・・・纒′ｍ、谷器、２・・・線分、３・・・シャツ
″ター、４・・・ポリエチレン、５・・・モータ、６・
・・線源棒、７・・・照射口、１１・・・ベルトコンベ
ア、１２・・・粉粒体（焼結原料）、１３・・・検出器
、１４・・・コリメータ、１５・・・シンチレータ、１
６・・・ホトマル、１７・・・プリアンプ、２０・・・
波形弁別装置、２１・・・波形弁別回Ｍ、２２・・・低
レベルディスクリミネーク、２３・・・高レベルディス
クリミネータ、２４，２５゜２６・・・同時回路、２７
・・・高圧電源、３０・・・波形整形増幅器、３１・・
・振幅制御増幅器、３２．３３・・・可変遅延回路、３
４，３５，４１．４２・・・インバータ、３６．３６・
・・遅延回路、３Ｂ、４０，４３゜４４・・・ＮＯ几ゲ
ート、３７，３９，４５，４６゜４７・・・モノスモー
プル、５ｔ、５２．５３・・・カウンタ、５４・・・タ
イマー、６０・・・演算装置、６１・・・ＣＰＵ、６２
・・・ＰＩＡ、６３・・・メモリＲＯＭ。 ６４・・・メモリＲＡＭ、６５．６６・・・ＤＡコンバ
ータ、７０・・・制御盤、８０・・・記録計。 代理人 弁理士 鵜沼辰之
Claims (1)
- １、単一の線源から放出される中性子とγ線をベルトコ
ンベア及び粉粒体に透過させ、単一の検出器で中性子と
γ線を恢出して透過率を測定し、更に検出器出力から前
記中性子或はγ線のエネルギー ４浪曲と異なるエネル
ギー範囲をもつ中性子或はγ線の計数を得て透過率を測
定し、これら三つの放射線の透過率から粉粒体の嵩留度
、厚み及びベルトコンベアの厚み変化全補正して粉粒体
の水分を一定する水分測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58105270A JPS59230146A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 粉粒体の水分測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58105270A JPS59230146A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 粉粒体の水分測定法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59230146A true JPS59230146A (ja) | 1984-12-24 |
Family
ID=14402968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58105270A Pending JPS59230146A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 粉粒体の水分測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59230146A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4884288A (en) * | 1985-12-31 | 1989-11-28 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organization | Neutron and gamma-ray moisture assay |
| JP2019536043A (ja) * | 2016-11-29 | 2019-12-12 | レイトラム，エル．エル．シー． | コンベヤ上の異物を検出するためのマルチエネルギーｘ線吸収イメージング |
-
1983
- 1983-06-13 JP JP58105270A patent/JPS59230146A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4884288A (en) * | 1985-12-31 | 1989-11-28 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organization | Neutron and gamma-ray moisture assay |
| JP2019536043A (ja) * | 2016-11-29 | 2019-12-12 | レイトラム，エル．エル．シー． | コンベヤ上の異物を検出するためのマルチエネルギーｘ線吸収イメージング |
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