DE2265559C3 - Einrichtung zur Messung der Konzentration von radioaktiv markierten Verschleißteilchen in Öl - Google Patents
Einrichtung zur Messung der Konzentration von radioaktiv markierten Verschleißteilchen in ÖlInfo
- Publication number
- DE2265559C3 DE2265559C3 DE19722265559 DE2265559A DE2265559C3 DE 2265559 C3 DE2265559 C3 DE 2265559C3 DE 19722265559 DE19722265559 DE 19722265559 DE 2265559 A DE2265559 A DE 2265559A DE 2265559 C3 DE2265559 C3 DE 2265559C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- oil
- measuring
- radiation detector
- shield
- concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T7/00—Details of radiation-measuring instruments
- G01T7/02—Collecting means for receiving or storing samples to be investigated and possibly directly transporting the samples to the measuring arrangement; particularly for investigating radioactive fluids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung der Konzentration von radioaktiv markierten Verschleißteilchen
in Öl mit einer einen Strahlungsdetektor umgebenden und selbst vnn einer allseitigen Abschirmung
eingeschlossenen, in vertikaler Richtung durchströmbaren Durchflußkammer.
Bei Verschleißmessungen mit Radioisotopen wird, sofern ein Schmiei/nittelk iislauf vorhanden ist, im
«!!gemeinen der Verschleiß über die Aktivität des Schmiermittels gemessen. Wi>
ί von einer Änderung des internen Schmiermittelkreislaufes abgesehen, so stellt
das Durchflußmeßverfahren hierfür die mit Abstand empfindlichste Methode dar (Kaspar-Sickermann, W,
Stegmann. D., Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschine, e. V, Frankfurt/Main, Heft 18. 1961.
Forschungsbericht 2-213/3, S. 10-16). Das Prinzip des Durchflußmeßverfahrens sieht vor. daß der Abrieb der
in dem Motor eingebauten radioaktiven Teile zunächst in den Schmierölkreislauf gelangt. An der tiefsten Stelle
der Ölwanne wird das öl durch eine vom Motor getrennt arbeitende Pumpe abgesaugt und durch eine
den Strahlungsdetektor umgebende Meßkammer in den Motor zurückgepumpt. Als Detektor wird im allgemeinen
ein NaJ(TI)-Szintillationskristall verwendet, der bei einem auch für die 3-Komponentenmessungen ausreichenden
Energieauflösungsvermögen eine gute Ansprechwahrscheinlichkeit besitzt. Die im Szintillationskristall
nachgewiesene Gammastrahlung erlaubt eine Aussage über die Art und die Menge des im ölkreislauf
vorhandenen Verschleißes. Die Energie der Gammaquanten charakterisiert die Verschleißkomponente,
ermöglicht also bei Mehrkomponentenmessungen die Trennung der verschiedenen Verschleißanteile. Die
Intensität der Strahlung, d. h. die registrierte Zählrate, ist ein Maß für die Menge des Verschleißes.
Die Eichung der Meßkammer muß für jedes Isotop mit unterschiedlichen Gammaenergien getrennt durch·
geführt werden, indem Materialproben in die Lösung
gebracht und im Meßkopf ausgemessen werden., Grund
dafür ist die Abhängigkeit der gemessenen Impulszahl Von der Lage Und der Umgebung des jeweiligen
Eichstrahiers sowie dessen Gammaenergien.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nunmehr darin.
eine Einrichtung der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, daß mittels einer einmaligen
Eichung geeichte Messungen mit verschiedenen Materialien durchzuführen sind.
■i Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden
Merkmal des Anspruchs 1 beschrieben.
In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung kann in die Bohrung ein stabförmiger Probenhalter
einführbar sein, an dessen Spitze ein Aufrahmeraum für
ίο die Eichprobe angeordnet ist, wobei der Aufnahmeraum
mittels eines Schraubdeckels verschließbar ist
Die erfindungsgemäße Eicheinrichtung bietet wesentliche Vorteile, da eine einmalige Ureichung nach der
Herstellung des Meßkopfes mit einem beliebigen
H aktiven Isotop genügt, um später geeichte Messungen
mit verschiedenen Materialien durchführen zu können. Dies bedeutet eine wesentliche Vereinfachung des
Eichaufwandes und eine vereinfachte Meßauswertung. Der Probenhalter als Meßplatz für die spezifische
Aktivität, die bei jedem Versuch gemessen werden muß, erspart außerdem eine weitere Meßeinrichtung neben
dem Verschleißmeßkreislauf.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mittels der Fig. 1 und 2 näher
erläutert.
F i g. 1 zeigt die Meßanlage. Im Hohlraum 1 einer Bleiabschirmyrjg 2, die aus den einzelnen übereinandergeschichteten
Ringen 3 bis 6 aus Blei besteht ist ein NaJ-Kristal! als Strahlungsdetektor 8 zentral angeordnet.
Er ist an einen Multiplier 9 angeschlossen, welcher selbst oder von einem Kühlmantel getrennt durch eine
Bohrung 10 einer Deckplatte U in der Abschirmung 2 hindurchragt. Der Strahlungsdetektor 8 hat eine
zylindrische Form und wird von einem Kühlwasserman·
j5 tel geschützt.
Der Kühlwassermantel befindet sich in einem doppelwandigen Gefäß 12. welches gleichzeitig den!
Strahlungsdetektor 8 und den Multiplier 9 umgibt. Das Gefäß 12 ist ein Teil eines Deckels 13 (bzw. über eine
weitere Dichtung 35 und einen Flansch 36 und die
Schraubverbindungen 37 mit diesen fest verbunden) für die Meßkammer 14. ist auf einen Flansch 15 unter
Zwischenschaltung einer Dichtung 16 auf diese aufgesetzt und mil den Schraubverbindungen 40 mit dieser
fest verbindbar. Das Gefäß 12 ragt dabei in den Innenraum 17 der Meßkammer 14 hinein. Die beiden
Wände 18 und 19 bilden einen Zwischenraum 21. in dem Kühlwasser strömt, welches über die beiden Anschlüsse
22 und 23 rm Deckel 13 zu- und abgeführt wird.
Zwischen der einen Wand 19 und dem Strahlungsdetektor
8 kann eine Isolierung 38 aus 7.. B. Kork angeordnet sein, die ein hohes Temperaturgefälle verhindert.
Zum Flansch 15 der Meßkammer 14 führt eine ölzuleitung 24. durch die dai Öl tangential zum
Strahlungsdetektor 8 und in einer Querschnittsebene (nicht näher dargestellt) des Strahlungsdetektors 8
liegend in den Innenraum 17 der Meßkammer 14 eingeführt wird. Die ölzuführung erfolgt mit geringem
Überdruck. Dadurch wird die gesamte Flüssigkeitssäule im Zwischenraum 17 um das Gefäß 12 herum in
Drehung versetzt. In der Meßkammer 14 befindliche Luft wird durch eine Entlüftungsleitung 25 an der
höchsten Stelle in eine drücklose Durchlaufleitüng
abgeführt! Alle Leitungen 22 bis 25 sind durch eine
Ausnehmung 45 im Ring 4 der Abschirmung 2 hindürchgefühft.
Der Boden 26 der Meßkammer 24 ist trichterförmig ausgebildet und endet an seiner tiefsten Stelle mit einer
ölabführungsleitung 27, weiche wiederum durch eine
Ausnehmung 28 im Ring 6 der Abschirmung 2 hindurchgeführt ist Durch diese trichterförmige Ausbildung
des Bodens 26 der Meßkammer 14 und durch die tangentiale Einführung des Öls für die Drehbewegung '<
des Öls um den Strahlungsdetektor 8 herum wird eine Ablagerung von Verschleißteilchen innerhalb der
Meßkammer 14 verhindert Der Boden 26 ist entweder auf dem Ring 6 direkt aufgesetzt oder gleichzeitig mit
der Meßkamn.er 14 gegenüber der Abschirmung 2 über die Isolierung 39 z. B. aus Kork isoliert, damit das Blei
der Abschirmung 2 nicht vom öl der Meßkammer 14 aufgeheizt wird.
Die Bleiabschirmung 2, zusammengesetzt aus den tragbaren Ringen 3 bis 6, schirmt die Untergrundstrah- '■>
lung vom Strahlungsdetektor 8 weitgehend ab. In diese Bleiabschirmung 2 und insbesondere in den Ring 4 ist in
einer Ausnehmung 29, radial auf den Strahlungsdetektor 8 gerichtet, ein Probenhalter 30 eingesetzt, der aus
einem runden Stab aus z, B. Plexiglas bestehen kann. Die Ausnehmung 29 bzw. die Bohrung ist zum Hohlraum 1
in der Abschirmung 2 hin offen. Der Probenhalter 30 weist auf der dem Strahlungsdetektor 8 zugewandten
Seite einen flachen Aufnahmeraum 31 auf, -der durch einen Schraubendeckel 32 verschließbar ist. Im Aufnahmeraum
31 ist eine radioaktive Probe 33 zur Eichung eingeschlossen. Durch axiale Verschiebung des Probenhalters
30 in der Bohrung 29 kann experimentell die günstigste Position der Probe 33 gegenüber dem
Strahlungsdetektor 8 bzw. der Abschirmung 2 ermittelt werden. In dieser Endstellung kann der Probenhalter 30
durch einen Anschlag 34 am Probenhalter 30 fixiert werden, so daß bei den weiteren Messungen die richtige
Festeinstellung gewährleistet ist.
Durch eine Wahl eines ganz bestimmten Haltermaterials, durch eine gezielte Gestaltung des Probenhalters
30 und eine richtige Auslegung des Abstandes der Probe 33 vom Strahlungsdetektor 8 kann trotz der komplizierten
Wechselwirkungsverhältnisse mit der Umgebung (Rückstreuung. Comtoneffekte, Fotoeffekte) erreicht *o
werden, daß die Gammaspektren der festen Probe und einer aufgelösten Probe im Öl im Innenraum 17 des
Meßkopfes 14 durch einen über den ganzen Energiebereich gleichen Ähnlichkeitsfaktor verbunden sind. Das
bedeutet, daß das Verhältnis der gemessenen Impulsraten für die feste Eichprobe 33 und für in der
Meßkammerflüssigkeit gelöstes aktives Material (Verschleißteilchen)
gleicher Zusammensetzung im gesamten interessierenden Meßbereich (etwa 150 bis 2000 keV) konstant ist. Der Probenhalter 30 mit der
festen Position zum Detektor 8 wird als Meßplatz für die spezifische Aktiviiät der Proben 33 verwendet.
Mit der in Fig. 1 beschriebenen Detektor- bzw. Meßanlage lassen sich Gammaspektren in Verbindung
mit einem nicht näher dargestellten Mehrkanal-Impulshöhenanalysator
aufnehmen. Die Impulshöiienverteilung des in Fig.2 dargestellten Spektrums ergibt sich
vor allem daraus, daß die Fotoemission im Kristall bzw. Strahlungsdetektor S, der fotoelektrisch^ Prozeß in der
Fotokathode und die Sekundäremission von Elektroden an den Dynoden des Multipliers 9 statistische Prozesse
sind. Werden Gammaspektren verschiedener Radioisotope gleichzeitig aufgenommen, so ergibt sich die in
F i g. 2 gezeigte Darstellung. Es ist as Gammaenergiespektrum
Ey, über die Irnpu'su ' pro Energie
aufgetragen, und zwar gleichzeitig für ein 51Cr-, 56Co-,
59Fe-Spektrum als Kurven 41, 42, 43 und das
Summenspektrum als Kurve 44. Das Gammaenergiespektrum
der Eichprobe 33, die nicht in Fig.2 dargestellt ist, hat einen Verlauf, der dem Surnmenspektrum
bis auf einen Ähnlichkeitsfaktor entspricht, wenn die gleichen Radioisotope im Verschleiß enthalten sind.
Die radioaktive Markierung der auf ihren Verschleiß zu untersuchenden Teile erfolgt über eine Aktivierung
mit thermischen Neutronen oder über die Aktivierung mit geladenen Teilchen aus einem Beschleuniger z. B.
Zyklotron. Bei den Aktivierungen können aus dem selben Grundmaterial über verschiedene Prozesse
verschiedene Radioisotope mit Gammastrahlung entstehen. Bei der Aktivierung von Eisen mit thermischen
Neutronen entstehen so z, B. neben 59Fe vor allem noch
54Mn aus einer (n, p)- und 51Cr aus einer (η, λ)-Reaktion
als Gammastrahlen bei der Aktivierung von Eisen an einem Zyklotron z. B. 56Co, 57Co, 58Co, "Mn je nach
V. ahl der Teilchen, p, d, ä und deren Anfangsenergie.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Einrichtung 2ur Messung der Konzentration von radioaktiv markierten Verschleißteilchen in öl
mit einer einen Strahlungsdetektor umgebenden und selbst von einer allseitigen Abschirmung eingeschlossenen,
in vertikaler Richtung durchströmbaren Durchflußkammer, gekennzeichnet durch
eine Eichprobe (33) in Form eines radioaktiven Präparates, die in einer radial zum Strahlungsdetektor
(8), bis zu dem die Durchflußkammer (14) aufnehmenden Hohlraum (1) verlaufenden Bohrung
(29) in der Abschirmung (2) untergebracht ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrung (29) ein stabförmiger
Probenhalter (30) einführbar ist, an desen Spitze ein Aufnahmeraum (31) für die Eichprobe (33) angeordnet
ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeraum (31) mittels
eines Schraubdeckels (32) verschließbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722265559 DE2265559C3 (de) | 1972-12-16 | 1972-12-16 | Einrichtung zur Messung der Konzentration von radioaktiv markierten Verschleißteilchen in Öl |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722265559 DE2265559C3 (de) | 1972-12-16 | 1972-12-16 | Einrichtung zur Messung der Konzentration von radioaktiv markierten Verschleißteilchen in Öl |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2265559B1 DE2265559B1 (de) | 1981-01-15 |
DE2265559C3 true DE2265559C3 (de) | 1981-10-15 |
Family
ID=5866299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19722265559 Expired DE2265559C3 (de) | 1972-12-16 | 1972-12-16 | Einrichtung zur Messung der Konzentration von radioaktiv markierten Verschleißteilchen in Öl |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2265559C3 (de) |
-
1972
- 1972-12-16 DE DE19722265559 patent/DE2265559C3/de not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Forschungsberichte, Verbrennungskraft- maschinen der Forschungsvereinigung, Ver- brennungskraftmaschinen e.V., Frankfurt 1961, H. 18, Forschungsbericht 2-213/3, S. 10-16, Abbs. 2-5 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2265559B1 (de) | 1981-01-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2817018A1 (de) | Vorrichtung zur messung der dichte einer ein- oder mehrphasenstroemung | |
DE1005743B (de) | Verfahren zur Messung der Dicke von Auflagen aus Metall oder anderen Werkstoffen mittels einer Betastrahlenquelle | |
DE2727989B2 (de) | Einrichtung zur Bestimmung von Uran und/oder Thorium in Erzproben | |
DE2265559C3 (de) | Einrichtung zur Messung der Konzentration von radioaktiv markierten Verschleißteilchen in Öl | |
DE3228608A1 (de) | Vorrichtung, insbesondere zur bestimmung einzelner konzentrationen von radon- und thoron-tochtersubstanzen in luft | |
DE1598660A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Durchfuehrung einer Aktivierungsanalyse | |
DE1523055B2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur radiometrischen Analyse | |
DE2261667B2 (de) | Einrichtung zur Messung der Konzentration von radioaktiv markierten Verschleißteilchen | |
DE2255180C3 (de) | Einrichtung zum Messen der Radioaktivität einer mit radioaktivem Kohlenstoff und Tritium doppelt markierten Substanz im Durchfluß mit einem Verbrennungsofen und nachgeschaltetem Gasdurchflußzählrohr | |
DE2727853C2 (de) | ||
DE2328429C3 (de) | Einrichtung zur Messung des Gasanteils in verschäumten Ölen o.ä. Substanzen | |
DE1773844C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur vergleichsweisen Untersuchung der Korrosionsbeständigkeit von Werkstoffen | |
DE1673263A1 (de) | Einrichtung zur Roentgenoradiometrischen Bestimmung von Elementen in Proben | |
DE1598584B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung von aktivierungs analysen | |
EP0434705B1 (de) | Einrichtung zum messen der aktivität und des volumens radioaktiver flüssigkeiten | |
DE2214557A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung für die kontinuierliche Analyse der Zusammensetzung von strömenden Aufschlämmungen oder anderen Flüssigkeiten | |
DE69721970T2 (de) | Vorrichtung und sensitives medium zum messen von einer in einem ionisierenden strahlungsfeld aufgenommenen dosis | |
DE2844148A1 (de) | Vorrichtung zur lichtstromdaempfung, insbesondere zur zusatzloeschung der szintillation bei aktivitaetsmessungen von radioaktiven nukliden | |
AT209455B (de) | Registriereinrichtung für Betastrahlung geringer Intensität mit Korrektur für kosmische Strahlung | |
DE3327162C2 (de) | ||
DE2157848C3 (de) | Sonde zur Ermittlung von Kennwerten von Untergrund- und Grundwasserströmen | |
DE2065963C3 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung der Konzentration eines in einer Kohlenwasserstoffprobe enthaltenen Elements | |
Gerve et al. | Measuring equipment for radioactivated wear particles | |
DE1155924B (de) | Einrichtung zur schichtdickenunabhaengigen Messung des Wasser- oder Wasserstoff-Gehaltes von in Schichten vorliegendem Messgut mit Hilfe von Neutronen | |
DE1473038C (de) | Verfahren zum Bestimmen der Stromungs stärke eines stromenden Mediums |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OI | Miscellaneous see part 1 | ||
OI | Miscellaneous see part 1 | ||
OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |