Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.111.1971 62305 KI. 421,3/52 MKP G Ol n, 33/22 UKD Twórcawynalazku: Rudolf Burek Wlasciciel patentu: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Sposób ciaglego oznaczania zawartosci nieorganicznych substancji mineralnych oraz popiolu w weglu Wynalazek dotyczy sposobu ciaglego oznaczania za¬ wartosci nieorganicznej substancji mineralnej oraz po¬ piolu w weglu przez pomiar natezenia rozproszonego wzglednie przechodzacego promieniowania X lub gam¬ ma od calej masy badanego wegla.Znany jest sposób oznaczania zawartosci substancji mineralnej lub popiolu w weglu poprzez pomiar nate¬ zenia promieniowania X rozproszonego od stale pobie¬ ranej z partii wegla próbki.Wada tego sposobu jest to, ze w wyniku otrzymuje sie dla badanej masy wegla rozklad zawartosci popiolu w czasie, przy czym dla wegli o zmiennym skladzie che¬ micznym substancji mineralnej wyniki obarczone sa du¬ zym bledem wynikajacym z tej zmiennosci. Poza tym wada tego sposobu jest koniecznosc pobierania i przy¬ gotowywania próbek co utrudnia pomiar, zwieksza jego czasochlonnosc i wprowadza dodatkowe bledy.Znany jest równiez sposób oznaczania zawartosci nie¬ organicznej substancji mineralnej oraz popiolu w weglu, polegajacy na pomiarze w stalej jednostce czasu chwilo¬ wej wartosci natezenia promieniowania rozproszonego wzglednie przechodzacego w stale przemieszczajacej sie wzgledem czujnika pomiarowego masie wegla. Przy sto¬ sowaniu tego sposobu unika sie stalego pobierania i przygotowywania próbek, jednak w wyniku, podobnie jak przy poprzednim sposobie, otrzymuje sie rozklad zawartosci popiolu w czasie. Wyniki sa wiec obarczone bledem wynikajacym ze zmiennosci skladu chemicznego substancji mineralnej.Sposób wedlug wynalazku usuwa wady znanych metod 10 15 20 25 30 i eliminuje bledy, którymi te metody sa obarczone. Osia¬ ga sie to przez to, ze najpierw rejestruje sie sumaryczna ilosc zliczen przechodzacego lub rozproszonego promie¬ niowania X lub gamma, najkorzystniej o energii 20—30 keV od calej masy badanego wegla przemieszczajacego sie wzgledem urzadzenia pomiarowego i równoczesnie mierzy sie czas, w którym ten pomiar zachodzi, a na¬ stepnie oblicza sie iloraz N obydwu zmierzonych wiel¬ kosci, przy czym zawartosc nieorganicznych substancji oraz popiolu wylicza sie z zaleznosci N al b • A + b2 • A2\ gdzie A oznacza zawartosc nieorganicznych substancji mineralnych oraz popiolu w weglu, zas a i b, stale dla danego typu wegla oraz stosowanego urzadzenia po¬ miarowego, wyznaczone metoda cechowania, podczas którego zawartosc nieorganicznych substancji mineral¬ nych oraz popiolu oznacza sie znana metoda spalania i chemicznej analizy.Absorpcje i rozproszenie promieniowania x i y mozna opisac ogólnie znanymi wzorami NZ = Nn • e- NZ N0-K 1 + H Gdzie Ne — natezenie promieniowania przechodzacego lub rozproszonego, 6230562305 N0 — natezenie promieniowania padajacego, x — grubosc, fi — masowy wspólczynnik absorpcji, K — Stala.Wartosc srednia N opisana równaniem 1 dla |x o roz¬ kladzie normalnym wynosi N N0 • e-n* +- a2 gdzie c2 — wariancje, fi — srednia wartosc masowego wspólczynnika absorpcji, która dla wegla jest liniowa za¬ wartoscia popiolu.Rozwiniecie równan 1, 2, i 3 na szereg Maolaurina prowadzi do równan typu N / b2 • A2\ = a(l-bA +—) gdzie a i b — stale Znajac wartosc N mozna obliczyc znanymi) sposobami wartosci A.Zaleznosc wskazan aparatury pomiarowej od skladu chemicznego wegla, przy stosowaniu sposobu wedlug wynalazku jest minimalna, dzieki usrednieniu natezenia promieniowania na cala partie badanego materialu, co osiaga sie przez prowadzenie pomiaru w sposób ciagly.Jedna z waznych cech, a jednoczesnie zalet sposobu we¬ dlug wynalazku jest mozliwosc otrzymania natychmiast informacji o calkowitej ilosci popiolu lub substancji mineralnej w calej partii badanego materialu.' Przyklad: nad uformowana do stalej grubosci x struga wegla umieszcza sie detektor promieniowania i zródlo promieniowania. Zarejestrowana w detektorze ilosc N kwantów y jest przetwarzana w impulsy elek-. tryczne, które sa zliczane w przeliczniku impulsów. Za pomoca czasomierza wlaczonego równoczesnie z prze¬ liczeniem mierzy sie czas zliczania kwantów t. Oblicza sie iloraz Ne/t. Zawartosc popiolu okresla sie z wzoru lub odpowiadajacego mu wykresu sporzadzonego w ten sposób, ze dla znanej wartosci A mierzono wartosc 5 Ne/t=N.Stale a i b wyznaczono metoda najmniejszych kwa¬ dratów lub metoda graficznego rózniczkowania wykresu zaleznosci Ne/t od A. Dla badanego wegla wyznaczono nastepujace stale a = 100 i b = 1. Ilosc zliczen rozpro- 10' szonych kwantów od 20 ton wegla wynosi 3-150 impul¬ sów w czasie przejscia równym 3,5 min. Po podstawie¬ niu do równania otrzymano zawartosc popiolu w bada¬ nym weglu równa wartosci 0,1 czesci calosci, co odpo¬ wiada 10% popiolu. 15 30 PL PL PL