Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Радіоізотопний густиномір-товщиномір, що містить зону контролю у вигляді трубопроводу, обертове джерело g-випромінювання, яке сканує зону контролю з досліджуваним середовищем поперемінно по двох каналах, приймач випромінювання, перетворюючий блок, підсилювач, реверсивний двигун, компенсаційний клин, вихідний перетворювач та вторинний прилад, який відрізняється тим, що містить два запам'ятовуючі пристрої, перший з яких встановлено в каналі виміру ступеня послаблення інтенсивності g-випромінювання досліджуваним середовищем, другий - в каналі виміру ступеня послаблення інтенсивності g-випромінювання одночасно стінками трубопроводу і досліджуваним середовищем, перетворюючий блок з масштабуванням, вторинний прилад, який вимірює щільність середовища і товщину стінки трубопроводу, блок обчислення товщини стінки трубопроводу відповідно до закономірності

де lm - товщина стінки трубопроводу;

 - усереднена щільність речовини, що складається з рідкої та твердої фази в каналі сканування радіоізотопним випромінюванням трубопроводу з більшою довжиною шляху в досліджуваному середовищі;

 - щільність рідкого середовища по трубопроводу;

rm - щільність матеріалу трубопроводу;

D - зовнішній діаметр трубопроводу;

a - кут нахилу каналу сканування до осі трубопроводу (зони контролю).

Текст

Радіоізотопний густиномір-товщиномір, що містить зону контролю у вигляді трубопроводу, обертове джерело g-випромінювання, яке сканує зону контролю з досліджуваним середовищем поперемінно по двох каналах, приймач випромінювання, перетворюючий блок, підсилювач, реверсивний двигун, компенсаційний клин, вихідний перетворювач та вторинний прилад, який відрізняється тим, що містить два запам'ятовуючі пристрої, перший з яких встановлено в каналі виміру ступеня послаблення інтенсивності gвипромінювання досліджуваним середовищем, другий - в каналі виміру ступеня послаблення інтенсивності g-випромінювання одночасно стінками трубопроводу і досліджуваним середовищем, пе 3 32987 4 дені два запам’ятовуючі пристрої (перший з яких в собі зону контролю у вигляді трубопроводу з крувстановлено в каналі виміру ступеня послаблення глим перерізом постійного діаметру по всій довжиінтенсивності g-випромінювання досліджуваним ні, обертове джерело g-випромінювання, приймач середовищем, другий - в каналі виміру ступеня випромінювання, перетворюючий блок, реверсивний двигун, компенсаційний клин, вихідний перепослаблення інтенсивності g-випромінювання одтворювач та вторинний прилад. ночасно стінками трубопроводу і досліджуваним Прототип має два канали сканування gсередовищем, що знаходиться в трубопроводі), блок обчислення товщини стінки трубопроводу випромінюванням зони контролю, які проходять (відповідно до закономірності через трубопровід з досліджуваним середовищем, розташовані у двох площинах, перша з яких співrS - r ж D * * sin a ), вторинний двошкальlm падає з віссю зони контролю, друга - перпендику- = rm - r ж 2 лярна цій вісі. ний прилад, одночасно вимірюючий по одній шкалі Відомий радіоізотопний густиномір дозволяє щільність середовища і по другій - товщину стінки проводити виміри щільності середовища, яке протрубопроводу. Корисна модель представлена кретікає по трубопроводу, незалежно від товщини сленням. стінок трубопроводу, але не забезпечує можлиНа Фіг.1 зображена схема пропонованого равість контролювати товщину стінки, що може придіоізотопного густиноміра-товщиноміра. вести до розриву трубопроводу при зменшенні Густиномір-товщиномір містить джерело gтовщини стінки до критичної межі (границі) та ававипромінювання 1, закріплене на диску 2, встанорійним ситуаціям. вленому на валу 3 синхронного двигуна 4, зону Задачею пропонуємої корисної моделі є ствоконтролю 5 (виконану у виді ділянки трубопроводу рення конструкції, яка дозволить одночасно проз круглим перерізом постійного діаметру по всій вадити вимірювання щільності середовища та тодовжині), приймач випромінювання 6, завщини стінок трубопроводу з допустимою пам’ятовуючі пристрої 8 та 14, перетворюючий похибкою. Можливість рішення даної задачі довеблок 7, фазочутливий підсилювач 9, реверсивний дена теоретично та методом графічного моделюдвигун 10, компенсаційний клин 11, вихідний перевання. творювач 12, перетворюючий блок з масшабуванНа основі формули rс=nrм+(1-n)rж і з урахуням 13, блок реалізації формули 15, вторинний ванням кута нахилу каналу сканування з більшою прилад 16. довжиною шляху в досліджуваному середовищі Робота густиноміра-товщиноміра здійснюється доведено, що в такий спосіб. r - rж D Джерело випромінювання 1, закріплене на lm = å * * sin a , rm - r ж 2 диску 2, установленому на валу 3, обертається з де lm - товщина стінки трубопроводу; заданою швидкістю синхронним двигуном 4. Потік rS - усереднена щільність речовини, що склаg-випромінювання сканує зону контролю з дослідається з рідкої та твердої фази в каналі скануджуваним середовищем поперемінно по двох каналах, перший (К1) з яких (розташований у першій вання радіоізотопним випромінюванням трубопроплощині, що проходить через вісь зони контролю) воду з більшою довжиною шляху в досліджуваному середовищі; має довжину L1 (див. Фіг.2), другий (К2), розташований у другій площині, перпендикулярній осі зони rж - щільність рідкого середовища, яке протіконтролю, має довжину L2 (див. Фіг.1), при цьому кає по трубопроводу; L1=2lт1+l1 rт - щільність матеріалу трубопроводу; L2=2lт2+l2+Dlкл, D - зовнішній діаметр трубопроводу; де l1 - довжина шляху g-випромінювання в доa - кут нахилу каналу сканування до вісі трусліджуваному середовищі в границях К1; бопроводу (зони контролю). l2 - довжина шляху у-випромінювання в досліОтже, в процесі рішення даної задачі необхідджуваному середовищі в границях К2; но визначити усереднену щільність речовини та lт1 і l т2 - товщина стінок зони контролю в гранищільність рідкого середовища, при відомих зовніцях відповідно К1 и К2; шньому діаметрі та щільності матеріалу трубопроводу. Тому до конструкції пристрою необхідно ввеDlкл - товщина компенсаційного клину в гранисти блоки, які б дозволили визначити усереднену цях К2. Розташування каналів підібрано таким чином, щільність речовини при відомій товщині стінки. Зазначена задача досягається за рахунок тощоб l т1=l т2, при цьому l1-l2»d, завдяки чому забезго, що до конструкції відомого густиноміра, який печується можливість виміру щільності середовимістить зону контролю у вигляді трубопроводу з ща в зоні контролю (при двоканальному її сканукруглим і постійним по всій довжині поперечним ванні g-випромінюванням), і досягнення необхідної перерізом, обертове джерело g-випромінювання, чутливості приладу до зміни щільності досліджудва канали сканування g-випромінюванням зони ваного середовища. контролю, розташовані в двох площинах, перша з Минулі через перший К1 і другий К2 канали яких співпадає з віссю зони контролю, друга - перпотоки g-випромінювання (відповідно J1 і J2) напендикулярна цій осі, приймач випромінювання, правляються в приймач випромінювання 6 (попеперетворюючий блок, підсилювач, реверсивний ремінно й у противофазі), що перетворить їх в двигун, компенсаційний клин, вихідний перетвоелектричні постійно порівнювані сигнали Е1 і Е2. рювач і вторинний прилад, який вимірює щільність Унаслідок цього приймач 6 формує (за один повосередовища, відповідно до корисної моделі вве 5 32987 6 Одночасно потік g-випромінювання, який рот диска 2 джерела g-випромінювання 1) сигнал пройшов через канал К1 (що послаблений товщиАЕ=Е1-Е2, значення якого пропорційно: ною стінок трубопроводу lтl і довжиною її шляху gDl=L1-L2=l1+2lт1-[(l2+2lт2)-Dlкл]=l1-(l2+Dlкл), випромінювання в досліджуваному середовищі в Тому що Dlкл=const для кожної межі виміру і границях К1) і надходить до приймача 6 (тобто кожної оцінки шкали вторинного приладу, то DЕ не сигнал, залежний від товщини стінки трубопроводу залежить від товщини стінок зони контролю в граі щільності рідкого середовища) перетворюється в ницях К1 і К2, а взаємозв’язок щільності досліджублоці 13 з подальшим масштабуванням відносно ваного середовища в зоні контролю з інтенсивнісвеличини l1, надходить до запам’ятовуючого притю g-випромінювання визначається формулою: строю 14, який фіксує його значення. При цьому Jн=Joe-mrDl, даний сигнал пропорційний ступені послаблення де Jн - ослаблення g-випромінювання при двоінтенсивності g-випромінювання одночасно стінкаканальному скануванні зони контролю з досліджуми трубопроводу і досліджуваним середовищем, ваним середовищем; яке знаходиться в ньому. При наявності інформаm - коефіцієнт масового поглинання, пропорції про зовнішній діаметр трубопроводу (D=const) і ційний щільності досліджуваного середовища; щільність матеріалу, з якого виготовлено трубоr - щільність досліджуваного середовища в провід (rm=const) для виміру товщини стінки викозоні контролю. ристовується формула: При значенні щільності досліджуваного сереr - rж D довища в зоні контролю 5, що відповідає початкоlm = å * * sin a вій оцінці шкали, компенсаційний клин 11 виставrm - r ж 2 ляється в положення, що вирівнює значення де lm - товщина стінки трубопроводу; інтенсивностей випромінювань, які надходять на r å - усереднена щільність речовини, що приймач 6 через перший і другий канали J1=J2 (де J1 і J2 - інтенсивності випромінювання, які прийшли на приймач через канали К1 і К2). У цьому випадку ослаблення g-випромінювання шаром Dl досліджуваного середовища в К1 врівноважується ослабленням g-випромінювання початковою товщиною компенсаційного клина в границях К2 і «різницевий» сигнал (DЕ= Е1-Е2), що виникає в приймачі 6 за один поворот джерела g-випромінювання, дорівнює 0, внаслідок чого вимірювальна схема врівноважена. Якщо щільність контрольованого середовища в трубопроводі збільшується, то ослаблення gвипромінювання шаром контрольованого середовища Dl стає більше ослаблення gвипромінювання товщиною компенсаційного клина при початковому його положенні. У приймачі 6 виникає сигнал розбалансу DЕ=0, що перетворюється в блоці 7 і надходить до запам’ятовуючого пристрою 8, який фіксує його значення. При цьому даний сигнал пропорційний ступені послаблення інтенсивності g-випромінювання тільки досліджуваним середовищем. Далі сигнал надходить на вхід фазочутливого підсилювача 9. Після посилення (по напрузі і потужності) сигнал пускає в хід реверсивний двигун 10. Останній переміщує компенсаційний клин 11 («збільшуючи» його) до тих пір, поки сприймані по першому і другому каналах приймачем 6 інтенсивності потоків gвипромінювання не стануть рівними (при цьому сигнал розбалансу АЕ в приймачі 6 стає рівним 0 і вимірювальна схема врівноважується). Вал реверсивного двигуна 10 кінематично зв’язаний з чуттєвим елементом вихідного перетворювача 12 (який виробляє сигнал 0-5мА). Зазначений сигнал сприймається двошкальним вторинним приладом 16, одна зі шкал якого проградуїрована в одиницях виміру щільності. складається з рідкої та твердої фази в каналі сканування радіоізотопним випромінюванням трубопроводу з більшою довжиною шляху в досліджуваному середовищі; r ж - щільність рідкого середовища по трубо проводу; rm - щільність матеріалу трубопроводу; D - зовнішній діаметр трубопроводу; a - кут нахилу каналу сканування до вісі трубопроводу (зони контролю), по якій блок 15 здійснює обчислення і формує вихідний сигнал, пропорційний товщині стінки трубопроводу. Зазначений сигнал сприймається вторинним приладом 16, друга шкала якого проградуїрована в одиницях виміру товщини. Вторинний прилад виконує функції контролю і сигналізації, завдяки чому при наближенні критичної ситуації (товщина стінок трубопроводу досягає мінімально допустимого значення) відбувається спрацьовування сигналізації. Пропонований радіоізотопний густиноміртовщиномір у порівнянні з відомим густиноміром дозволяє в процесі експлуатації одночасно провадити виміри щільності середовища, що протікає через трубопровід, та товщини стінки трубопроводу з допустимою похибкою. Джерела інформації: 1. Автоматизация процессов обогащения цветных металлов. Зубков Г.А., Забелин В.Л. и др., изд-во «Недра», 1967, - 483с. 2. Кулаков М.В. Технологические измерения и приборы для химических производств. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1974, 456с. 3. Опис до деклараційного патенту на корисну модель №4574 G01N9/14. 7 Комп’ютерна верстка В. Мацело 32987 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Radio-isotope density-thickness measuring device

Автори англійською

Stiopkina Tetiana Mykolaivna, Dubovets Oleksii Mykolaiovych

Назва патенту російською

Радиоизотопный плотностемер-толщиномер

Автори російською

Стьопкина Татьяна Николаевна, Дубовец Алексей Николаевич

МПК / Мітки

МПК: G01B 15/02, G01B 17/02, G01N 9/00

Мітки: радіоізотопний, густиномір-товщиномір

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/4-32987-radioizotopnijj-gustinomir-tovshhinomir.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Радіоізотопний густиномір-товщиномір</a>

Подібні патенти