Изобретение относитс к области радиоизотопного приборостроени , в частности, к нейтронным влагомерам железорудных концентратов, дробленных руд и других сыпучих материалов, используемых на предпри ти х черной металлургии.
Известен нейтронный влагомер дл измерени весового влагосодержани сыпучих материалов, принцип действи которого основан на эффекте замедлени быстрых нейтронов в процессе упругого рассе ни на драх водорода, содержащегос во влаге сыпучего материала , и регистрации потока медленных нейтронов. Такой влагомер содержит источники быстрых нейтронов и гамма-излучени , а также детекторы, сигналы с которых по двум каналам обрабатываютс счетно-решающей схемой, выдающей параметр, характеризующий процентное значение влажности. Измерительна часть такого влагомера выполнена в виде скобы, охватывающей конвейерную ленту с сыпучим материалом , в одном конце которой размещены детекторы, а в другом - источники излучени . На врем калибровки в измерительную часть влагомера ввод т плиту из водородеодержащего материа ла, устанавливаемую вручную вместо контролируемого материала. После окончани калибровки измерительную часть возвращают в исходное ноложени на конвейере. Недостатком такого влагомера вл етс то, что калибровка трудоемка и производитс самим оператором, что в конечном итоге снижает безопасность обслуживани . Наиболее близким техническим решением вл етс нейтронный влагомер дл доменного кокса, который конструктивно состоит из измерительного преобразовател (датчика), программно-вычислительного устройства и контейнера-калибратора. Измерительный преобразователь содержит источник быстрых нейтронов.и две группы детекторов, образующих два канала регистрации, причем детекторы одной группы покрыты кадмиевым экраном, который обеспечивает смещение максимума спектральной чувствительности относительно максимума спектральной чуйствительности детекторов без покрыти . Входы программно-вычислительного устройства св заны с выходами обоих групп детек торов. Недостатками известного влагомер вл ютс низка безопасность обслуживани и трудоемкость калибровки. Цель изобретени - повышение без пасности обслуживани и упрощение процесса эксплуатации. Поставленна цель достигаетс те что в нейтронном влагомере сыпучих материалов, содержащем йзмерительньй преобразователь состо щий из источника быстрых нейтронов, биологическ защиты, выполненной из водородсодер жащего материала и двух групп детек торов, образующих два канала регист рации, причем одна из групп детекто ров покрыта кадмиегым экраном и про раммно-вычислительное устройство,вх ды которого св заны с выходами обеи групп детекторов, согласно изобрете нию биологическа защита выполнена в виде двух эксцентрично расположен ных внешнего и внутреннего циливдов , причем последний содержит мехаизм поворота, а первый окружен вум парами синхронно-раздвижных оглотителей медленных нейтронов, ода из которых, выполненна в виде адмиевых скоб, непосредственно охватывающих внешний цилиндр, охвачена другой парой поглотителей,выполненной в виде скоб из карбида бора, и обе пары скоб св заны со вторым поворотным механизмом, снабженным двум шкалами дл первой и второй пар скоб, причем первый и второй поворотные механизмы соединены с выходами программно-вычислительного устройства , а источник быстрых нейтронов расположен в пазу внутреннего цилиндра . Такое техническое решение позволило исключить из состава влагомера кш1ибратор, роль которого выполн ет биологическа защита. На чертеже представлена принципиальна схема влагомера, дл нагл дности которой детекторы развернуты в плоскости на 90 . Влагомер включает в себ программно-вычислительное устройство I и измерительный преобразователь 2, размещенный над сьшучим материалом 3, который движетс на ленте конвейера 4. Измерительный преобразователь 2 состоит из биологической защиты, выполненной в виде двух эксцентричнорасположенных цилиндров 5 и 6 из водородсодержащего материала, например капролона, источника быстрых нейтронов 7 и двух групп детекторов. Одна группа детекторов 8 - 1 регистрирует интенсивность суммарного потока подкадмиевых и надкадмиевых нейтронов (1у), а друга группа детекторов 12 и 13, покрыта кадмием, - интенсивность потока надкадмиевых нейтронов Dp) . Источник быстрых нейтронов 7 установлен в пазу внутреннего цилиндра 5, на оси которого размещен поворотно-фиксирующий механизм 14. На образующей внешнего цилиндра 6 размещены симметричные скобы, две 15 и 16 - из кадми и две - 17 и 18 - из карбида бора. Кажда пара скоб 15-16 и 17-18 синхронно раздвигаютс с помощью механизма 19, снабженного шкалами 20 и 21. Другое крайнее положение скоб 15-18 на чертеже выделено пунктиром. Детекторы 8-11, объединенные в канал OVN/I. и детекторы 12-13, объединенные i в канал In, подключены через соответствующие электронные блоки (на схеме не показано) к программно-вычислительному устройству 1, сигналы управлени от которого подведены к обоим поворотным механизмам 14 и 19 В качестве этих механизмов использо ваны шаговые электродвигатели. На выходе программно-вычислительного устройства 1 формируетс сигнал F(W) в частотной (аналоговой) форме или цифровом коде, соответствующий влажности сыпучего материала З.Цепи электропитани блоков и детекторов на схеме не показаны, Нейтронный влагомер работает сле дующим образом. Поток быстрых нейтронов от источ ника 7, замедл сь на драх водорода , содержащегос как во влаге,сыпу чего материала 3, так и в биологической защите 5 и 6, преобразуетс в поток тепловых нейтронов. На черт же показан тот случай, когда источник быстрых нейтронов 7 и скобы поглотителей )5 - 18 расположены вблизи детекторов 8 - 13 и контролируемого материала 3, т,е. осуществл етс пр цесс измерени влажности. Значение средней скорости счета по каналам 3.Of и JA несущим информацию о влажи плотности контролируемого материала, поступают в программновычислительное устройство 1, где про исходит ее обработка по заданному алгоритму и вырабатываетс выходной электрический сигнал F(W) в такой форме, в которой необходимо дл подачи в автоматическую систему управлени технологическим процессом.При калибровке сигнал U от программновычислительного устройства 1 поступает в поворотно-фиксирующий механизм 14, который,разворачива цилиндр 5 на 180°, переводит источник быстры нейтронов в положение 7 (на схеме выделено пунктиром), а сигнал UK в механизм 19, который по заданной программе, раздвига (или сдвига ), либо скобы 15 и 16 из кадми , либо скобы 17 и 18 из карбида бора, измен ет растр потока медленных нейтронов , попадающих в зону детекторов 8 - 13 со стороны цилиндров 5 и 6. Выставл по шкалам 20 и 21 тот или иной растр потока медленных нейтронов с помощью механизма 19, в области детекторов происходит одновременное и независимое моделирование влажности и плотности контролируемого т.е. осуществл етс проматериала , цесс калибровки, который выполн етс по двум и более точкам заданного диапазона влажности. Источник быстрых нейтронов 7 , наход сь в глубине биологической защиты 5-6 в меньщей степени воздействует на контролируемьй материал 3 и вносимый вклад при регистрации медленных нейтронов детекторами 8 - 13 со стороны контролируемого материала составит несколько единиц процентов и как посто нна величина в виде коэффициента введена в программно-вычислительное устройство 1, т.е. колебание влаги материала , движущегос на ленте конвейера 4, не отразитс на результатах калибровки , Таким образом, конструктивное выполнение биологической защиты в виде двух эксцентрично-расположенных цилиндров 5 и 6 с подвижными поглотител ми в виде скоб 15 - 18, кроме основной своей задачи, позвол ет решить вопрос автоматизации процесса калибровки т.е. в конечном итоге упрощает процесс эксплуатации. После завершени цикла калибровки источник 7 и все поглотители возвращаютс в исходные положени под действием сигналов . и и U и влагомер готов дл проведени измерени влажности материала. Таким образом, предложенна конструкци влагомера исключает необходимость извлечени источника 7 при каждом цикле калибровки, т.е. тем самым обеспечиваетс высока безопасность его обслуживани .