Спосіб і пристрій для рентгенофлуоресцентного аналізу пульп

Винахід відноситься до галузі рентгенофлуоресцентного аналізу речовини в технологічних процесах, мінеральної сировини, різних видів п ульп з дуже малою концентрацією твердої фази і може бути використаний при контролі й моніторингу за вмістом частинок зносу тертьових деталей двигунів, які працюють при обмиванні їх мастилом, що надходить до них від системи змащення із замкненим контуром циркуляції мастила. У двигунах, тертьові деталі яких працюють в умовах примусового змащення мастилом, що надходить від системи змащення, дрібні частинки продуктів зносу цих деталей, потрапляючи в мастило, утворюють мастильну пульпу з твердою фазою у вигляді дрібних частинок металів чи сплавів, що відповідають металевим матеріалам, із яких виготовлені тертьові деталі. Дослідження кількісного і якісного складу продуктів зносу . тертьових деталей двигунів, що містяться в рідинному мастилі, що деякий час уже використовувалось для змащення деталей двигуна, застосовується в методі трибодіагностики відповідальних і дорогих двигунів і агрегатів. Діагностування стану цих двигунів і агрегатів на різних етапах експлуатації дозволяє продовжити їхній ресурс, а також запобігти аварії у системах і пристроях, у яких вони використовуються, завдяки виявленню передчасного інтенсивного зносу тертьових деталей і вузлів цих двигунів і а грегатів. Застосовувані звичайні засоби діагностики, такі як стружкоаналізатори системи змащення, не завжди дозволяють контролювати роботу двигунів і агрегатів, тертьові деталі яких працюють в умовах примусового змащення мастилом, із кількох причин: магнітні частинки (Fe), що мають розмір менше 10мкм не дають ще електричного сигналу в стр ужкосигналізаторі, а немагнітні частинки не контролюються цими приладами. Для визначення кількісного й елементного складу продуктів зносу тертьових деталей, що містяться в мастилі, може бути застосований рентгенофлуоресцентний аналіз. Однак,'він може бути застосований у випадку, коли можна забезпечити одержання мінімально необхідної для проведення рентгенофлуоресцентного аналізу представницької проби продуктів зносу, що містяться в мастилі. У випадку, коли концентрація продуктів зносу деталей у мастилі складає менше 1г/т, одержати мінімально необхідну представницьку пробу дуже важко. Це має місце, наприклад, при трибодіагностиці газоперекачувальних агрегатів (далі ГПА), у яких подавання мастила (мінеральної олії) для змащування тертьових деталей газотурбінного двигуна (далі ГТД) і нагнітача здійснюється за допомогою системи змащення із замкненим контуром циркуляції мастила, яке нагнітається насосом і примусово подається до тертьових деталей ГТД, а потім повертається до загального бака для мастила. Загальна кількість мастила, що міститься в загальному баці становить декілька м 3. Тому в початковій стадії зносу тертьових деталей і вузлів ГПА, дрібнодисперсна тверда фаза продуктів зносу з розмірами частинок менш 10мкм, що міститься в мастилі системи змащення, має малу концентрацію, величина якої не перевищує 1г/м 3. Залучення ж у діагностику ГПА дрібнодисперсної фази продуктів зносу, кількість яких у мастилі становить від 0,1г/т до 1г/т, дозволить підвищити передбачуваність методу трибодіагностики на початкових стадіях р уйнування тертьових деталей і вузлів ГПА. З опису винаходу до авторського свідоцтва СРСР 1193547, опубл. 23.11.85, М.кл.4: G01N23/223 відомий спосіб і пристрій для флуоресцентного аналізу пульп. При здійсненні відомого способу пробоприймальну камеру пристрою рентгенофлуоресцентного аналізу заповнюють призначеною для аналізу пульпою, опромінюють пульпу потоком рентгенівського випромінювання через прозоре для первинного й флуоресцентного випромінювань дно пробоприймальної камери, і одночасно реєструють інтенсивність флуоресцентного випромінювання твердої фази пульпи, що знаходиться в шарі пульпи, що прилягає до дна пробоприймальної камери. Реєстрація інтенсивності флуоресцентного випромінювання твердої фази пульпи здійснюють під час безперервного перемішування пульпи. Відомий спосіб може бути використаний для аналізу різних типів продуктів і пульп із великими варіаціями вмісту твердої фази великої концентрації, коли маси частинок твердої фази в об'ємі аналізованої проби пульпи значно перевищують межу виявлення вимірюваного елемента твердої фази пульпи, що має використовуваний тип рентгенівського детектора. Оскільки при відомому способі процес реєстрації інтенсивності флуоресцентного випромінювання твердої фази пульпи відбувається відразу ж після заповнення пробоприймальної камери взятою для аналізу пульпою і, більш того, при постійному перемішуванні пульпи, цей спосіб не дозволяє одержати представницьку пробу твердої фази пульпи безпосередньо в пробоприймальній камері шляхом її концентрування у прилягаючому до дна пробоприймальної камери шарі пульпи, у випадку проведення рентгенофлуоресцентного аналізу пульпи з дрібнодисперсною твердою фазою, у якій концентрація вимірюваного елемента твердої фази становить менше 1г/м 3. Тому цей спосіб не може бути використаний при трибодіагностиці ГПА на ранніх стадіях руйнування його тертьових деталей і вузлів, а також в інших подібних випадках. Пристрій для рентгенофлуоресцентного аналізу пульп за авторським свідоцтвом СРСР 1193547 містить пробоприймальну камеру з прозорим для первинного і вторинного (флуоресцентного) випромінювань дном і блок опромінення й реєстрації флуоресцентних випромінювань, а також постачений перемішувачем для пульпи, що виконаний як випромінювач ультразвукових коливань. Відомий пристрій не може бути використаний для аналізу різних видів пульп з концентрацією твердої фази менше 1г/м 3 (1мг/л), так як в цьому випадку він не дозволяє одержати безпосередньо в пробоприймальній камері достатню для проведення аналізу представницьку пробу твердої фази пульпи із-за того, що висота стовпчика пульпи, що знаходиться між прозорим для первинного і флуоресцентного випромінювань дном пробоприймальної камери і робочим елементом перемішувального пристрою, який перекриває значну площу поперечного переріза пробоприймальної камери, не дозволяє сконцентрувати достатню представницьку пробу твердої фази пульпи шляхом осідання твердих частинок пульпи на дно пробоприймальної камери, тобто в зоні виміру. Крім того, висота пробоприймальної камери і її форма вибрані лише з умови розміщення в ній робочого елементу перемішувача, а також виконання в пробоприймальній камері каналів для введення, виведення і змиву пульпи. З опису винаходу до патенту Російської Федерації 2071050 СІ, опубл. 27.12.96, Μ. кл. 6: G01N23/223 також відомий спосіб визначення важких металів у воді. Даний спосіб передбачає виготовлення проби для рентгенофлуоресцентного аналізу методом концентрування через сорбцій-ний фільтр і вимірювання інтенсивності рентгенівської флуоресценції елементів концентрату, за якою роблять висновок про кількість металу. Спосіб передбачає виготовлення сорбційних фільтрів у лабораторних умовах шля хом багатостадійної хімічної обробки целюлозних фільтрів. Відомий спосіб забезпечує одержання необхідної для проведення рентгенофлуоресцентного аналізу представницької проби важких металів, що містяться у воді, у вигляді осадження частинок металів на сорбційному фільтрі, який призначений виключно для фільтрування води. Відомий спосіб не може бути використаний для одержання представницької проби твердої фази дрібнодисперсних пульп з величиною частинок менш 10мкм і концентрацій твердої фази менше 1мг/кг, рідинна основа яких має в'язкість, що значно перевищує в'язкість води, наприклад, пульпи на основі мастил. Крім того, сам спосіб передбачає досить складну технологію виготовлення фільтрів, призначених для концентрування частинок твердої фази, що містяться у воді, що робить цей спосіб досить складним. Спосіб і пристрій для рентгенофлуоресцентного аналізу пульп за авторським свідоцтвом СРСР 1193547, обрані як найбільш близькі аналоги для способу і пристрою, що заявляється. Технічною задачею даного винаходу є створення удосконаленого способу рентгенофлуоресцентного аналізу пульп, що дозволяє проводити аналіз різних видів пульп, у тому числі тих, основою яких є мастило, з концентрацією вмісту твердої фази від 0,1г/т до 1г/т при забезпеченні високої точності аналізу. Рішення цієї технічної задачі досягається за допомогою способу рентгенофлуоресцентного аналізу пульп, при якому пробоприймальну камеру пристрою рентгенофлуоресцентного аналізу заповнюють призначеною для аналізу пульпою, опромінюють пульпу потоком рентгенівського випромінювання через прозоре для первинного і флуоресцентного випромінювань дно пробоприймальної камери, і одночасно реєструють інтенсивність флуоресцентного випромінювання твердої фази пульпи, що знаходиться в шарі пульпи, що прилягає до дна пробоприймальної камери, при проведенні якого згідно з винаходом пробоприймальну камеру заповнюють призначеною для аналізу пульпою на висоту рівня не менш Hmin, [м] від її дна, а реєстрацію інтенсивності флуоресцентного випромінювання твердої фази пульпи здійснюють після випадання її в осад на дно пробоприймальної камери, причому, величину Hmin, [м] визначають за формулою: Hmin=m min/(cmi n*r П*Sвх.вікна) (1) де: m min - межа виявлення вимірюваного елемента твердої фази пульпи використовуваним типом рентгенівського детектора, [мг], (береться з паспортних даних використовуваного детектора); cmin - необхідна мінімальна обумовлена концентрація вимірюваного елемента твердої фази пульпи, [мг/кг], (задається первісно конкретними умовами задачі аналізу); r П - щільність рідинної фази пульпи, [кг/м 3]; Sвх.вікна - робоча площа вхідного вікна детектора, [м 2], (береться з паспортних даних детектора). Зазначена сукупність суттєви х ознак запропонованого способу дозволяє достатньо просто, за допомогою осадження твердої фази з проби досліджуваної пульпи, якою заповнюють пробоприймальну камеру на наперед визначену висоту рівня, одержати у вигляді осаду безпосередньо в пробо-приймальній камері на її дні мінімально необхідну для проведення аналізу представницьку пробу твердої фази пульпи. Завдяки тому, що процес концентрування речовини твердої фази пульпи, для одержання її представницької проби, відбувається при випаданні в осад твердої фази пульпи безпосередньо в пробоприймальній камері на її дні, тобто без застосування фільтрів та проведення додаткових підготовчих лабораторних заходів, запропонований спосіб забезпечує високу точність проведення рентгенофлуоресцентного аналізу, а також дозволяє використовувати його для рентгенофлуоресцентного аналізу різних видів пульп, які можуть відрізнятись як матеріалом їх рідинної основи так і її в'язкістю. При цьому, він може бути застосований для рентгенофлуоресцентного аналізу різних видів пульп, концентрація твердої фази в яких становить від 0,1мг/л (від 0,1г/м 3) і більше. При проведенні запропонованого способу доцільно здійснювати реєстрацію інтенсивності флуоресцентного випромінювання твердого осаду пульпи після заповнення пульпою пробоприймальної камери через проміжок часу рівний чи більший мінімального часу осідання твердої фази пульпи на дно пробоприймальної камери, при цьому час осідання визначають по формулі: 9 * Hmin * h tосідання = 2 2 * (rmin ) * ( ел. - rП ) * g r (2) де: toсідання - мінімальний час осідання твердої фази пульпи; Hmin - мінімальна висота пробоприймальної камери, [м], h - динамічна в'язкість пульпи при умовах виміру, [кг/(м-с)], (довідкові дані); rmin - найменший ефективний радіус частинок твердої фази пульпи, [м], (задається первісно конкретними умовами задачі аналізу); r їв. - щільність елемента твердої фази, що виявляється, [кг/м 3]; r п. - щільність рідинної фази пульпи, [кг/м 3]; g - прискорення вільного падіння, [м/с2]. Це дозволяє почати вимір інтенсивності флуоресцентного випромінювання осаду твердої фази саме в той час, коли вже отримана представницька проба твердої фази, що забезпечує проведення всіх стадій рентгенофлуоресцентного аналізу за мінімально короткий час. Завдяки тому, що після введення в пробоприймальну камеру проби пульпи починається природний процес осадження твердого осаду на дно камери, одержуваний твердий осад має рівномірну поверхневу щільність, що важливо для збільшення точності елементного аналізу. Іншою те хнічною задачею запропонованого винаходу є створення пристрою для рентгенофлуоресцентного аналізу пульп, призначеного для здійснення запропонованого способу, який дозволяє проводити з високою точністю рентгенофлуографічний аналіз різних видів п ульп, що можуть відрізнятись як матеріалом їх рідинної основи так і в'язкістю, в яких концентрація твердої фази може мати значення від 0,1мг/л (від 0,1г/м 3) і більше. Рішення зазначеної технічної задачі досягається за допомогою пристрою для рентгенофлуоресцентного аналізу пульп, що містить пробоприймальну камеру з прозорим для первинного і флуоресцентного випромінювань дном і блок опромінення і реєстрації флуоресцентних випромінювань, у якому згідно з винаходом пробоприймальна камера виконана як вертикальна седиментаційна колонка, висота якої Η (м) задовольняє наступній умові: H³m min/(cmin*r П*Sвх.вікна) (3) де: m min - межа виявлення вимірюваного елемента твердої фази пульпи використовуваним типом рентгенівського детектора, [мг], (береться з паспортних даних детектора); cmin - необхідна мінімальна обумовлена концентрація вимірюваного елемента твердої фази пульпи, [мг/кг], (задається первісно конкретними умовами задачі аналізу); r п. - щільність рідинної фази пульпи, [кг/м 3]; Sвх.вікна - робоча площа вхідного вікна детектора, [м 2], (береться з паспортних даних детектора). Запропонований пристрій завдяки формі пробоприймальної камери і її висоті, яка визначена за допомогою вищенаведеної математичної формули (3), що враховує щільність рідинної фази пульпи, мінімально обумовле-ну концентрацію вимірюваного елемента її твердої фази, а також основні характеристики використовуваного детектора забезпечує одержання без-посередньо в пробоприймальній камері на її дні мінімально необхідної для проведення рентгенофлуоресцентного аналізу представницької проби твердої фази пульпи у вигляді твердого осаду, який утворюється під час відстоювання пульпи. Оскільки, мінімально необхідна для проведення рентгенофлуоресцентного аналізу представницька проба твердої фази пульпи у вигляді твердого осаду на поверхні дна пробоприймальної камери може утворюватися шляхом природного осідання частинок твердої фази з об'єму стовпчика пульпи, що розташована безпосередньо над поверхнею дна пробоприймальної камери, це забезпечує високу достовірність отриманої проби і підвищує точність результатів аналізу. Висота седиментаційної колонки Η може задовольняти умові: H³m min/(cmin*r П.mi n*Sвх.вікна) (4) де: m min - межа виявлення вимірюваного елемента твердої фази пульпи використовуваним типом рентгенівського детектора, [мг], (береться з паспортних даних детектора); cmin - необхідна мінімальна обумовлена концентрація вимірюваного елемента твердої фази пульпи, [мг/кг], (задається первісно конкретними умовами задачі аналізу); r п. min - мінімальна щільність, яку може мати рідинна фаза аналізованої пульпи, [кг/м 3]; Sвх.вікна - робоча площа вхідного вікна детектора, [м 2], (береться з паспортних даних детектора). Пристрій для рентгенофлуоресцентного аналізу пульп, висота седиментаційної колонки якого задовольняє умові математичної формули (4), дозволяє розширити діапазон типів пульп, рентгенофлуоресцентний аналіз яких може бути проведений за допомогою запропонованого пристрою. Інші задачі й переваги даного винаходу стануть більш зрозумілими після ознайомлення з нижчеподаним описом і прикладеним кресленням, на якому зображений пристрій для рентгенофлуоресцентного аналізу пульп, загальний вигляд. Пристрій для рентгенофлуоресцентного аналізу пульп містить пробоприймальну камеру 1 із прозорим для первинного і флуоресцентного випромінювань дном 2, виконану, наприклад, з берилію, канали 3 і 4, які призначені для введення аналізованої проби пульпи 5, а також для виведення її назовні й змиву її після виміру, блок 6 опромінення й реєстрації флуоресцентних випромінювань із джерелом 7 іонізуючих випромінювань і рентгенівським детектором 8 . Пробоприймальна камера 1 має вигляд вертикальної седиментаційної колонки, висота якої Н, [м] задовольняє наступній умові: H³m min/(cmin*r П*Sвх.вікна) (3) де: m min - межа виявлення вимірюваного елемента твердої фази пульпи використовуваним типом рентгенівського детектора, [мг], (береться з паспортних даних рентгенівського детектора); cmin - необхідна мінімальна обумовлена концентрація вимірюваного елемента твердої фази пульпи, [мг/кг], (задається первісно конкретними умовами задачі аналізу); r П. - щільність рідинної фази пульпи, [кг/м 3]; Sвх.вікна - робоча площа вхідного вікна детектора, [м 2], (береться з паспортних даних рентгенівського детектора). У випадку, якщо пристрій для флуоресцентного аналізу повинен бути призначений для аналізу декількох видів пульп, рідкі фази яких відрізняється щільністю, висота Η [м] вертикальної седиментаційної колонки повинна задовольняти наступній умові: H³m min/(cmin*r П.mi n*Sвх.вікна) (4) де: m min - межа виявлення вимірюваного елемента твердої фази пульпи використовуваним типом рентгенівського детектора, [мг], (береться з паспортних даних детектора); cmin - необхідна мінімальна обумовлена концентрація вимірюваного елемента твердої фази пульпи, [мг/кг], (задається первісно конкретними умовами задачі аналізу); r П.min - мінімальна щільність, яку може мати рідинна фаза аналізованої пульпи, [кг/м 3]; Sвх.вікна - робоча площа вхідного вікна детектора, [м 2], (береться з паспортних даних детектора). Визначимо для конкретних умов висоту Н, яку повинна мати пробоприймальна камера 1, виконана у вигляді седиментаційної колонки. Приклад 1 Пристрій для рентгенофлуоресцентного аналізу передбачається створити для дослідження пульпи, рідинну основу якої складає мастило ТП-22С, с щільністю r П=895кг/м 3 (при 25°С). Пристрій повинен забезпечувати можливість проведення рентгенофлуоресцентного аналізу пульпи при мінімальній концентрації вимірюваного елемента твердої фази пульпи cmin=5-10-1мг/кг і бути побудований на базі блока випромінювання й реєстрації флуоресцентних випромінювань, до складу якого входять: рентгенівський детектор БДРК-1/3/20, що має наступні параметри: m min=10-3мг; Sвх.вікна=2*10-5м 2 (Sвх.вікна=20мм 2); і джерело випромінювання Cobalt57, що має активність: 2mкюрі. Оскільки пристрій призначений для проведення флуоресцентного аналізу однієї конкретної пульпи (на основі мастила ТП-22С), для визначення висоти седиментаційної колонки, скористаємося наступною математичною формулою: H³m min/(cmin*r П.mi n*Sвх.вікна) (3) Підставляючи числові значення параметрів у формулу (3), знайдемо необхідну висоту Н, [м] пробоприймальної камери (седиментаційної колонки). Η³10-3мг/(5*10-1мг/кг*895кг/м 3*2*10-5м 2) Η³0,11м Отже, висота седиментаційної колонки повинна бути не менше 0,11м. Приклад 2. Пристрій для рентгенофлуоресцентного аналізу передбачається створити для дослідження різних видів пульп, рідинною фазою яких може бути масло, мастило, різні нафтопродукти, тощо, щільність яких (r П) перебуває в межах діапазону 780кг/м 3³r П£950кг/м 3. Пристрій повинен забезпечувати можливість проведення рентгенофлуоресцентного аналізу пульп при мінімальній концентрації вимірюваного елемента твердої фази пульпи cmin=1*10-1мг/кг і бути побудований на базі блока випромінювання й реєстрації флуоресцентних випромінювань, до складу якого входять: рентгенівський детектор БДРК -1/3/80, що має наступні параметри: m min=10-3мг; Sвх.вікна=8*10-5м 2. джерело випромінювання Cobalt57, щo має активність: 2mкюрі. Оскільки пристрій призначений для проведення флуоресцентного аналізу різних видів пульп, що мають різну щільність, для визначення висоти седиментаційної колонки, скористаємося наступною математичною формулою: H³m min/(cmin*r П.mi n*Sвх.вікна) (4) де: m min - межа виявлення вимірюваного елемента твердої фази пульпи використовуваним типом рентгенівського детектора, [мг], (береться з паспортних даних детектора); cmin - необхідна мінімальна обумовлена концентрація вимірюваного елемента твердої фази пульпи, [мг/кг], (задається первісно конкретними умовами задачі аналізу); r П.min - мінімальна щільність, що може мати рідинна фаза аналізованої пульпи, [кг/м 3]; Sвх.вікна - робоча площа вхідного вікна детектора, [м 2], (береться з паспортних даних детектора). Підставляючи конкретні числові значення параметрів у формулу (4), знайдемо необхідну висоту Н, [м] пробоприймальної камери (седиментаційної колонки). Η³10-3мг/(10-1мг/кг*780кг/м 3*8*10-5м 2) Η³0,16м Отже, висота седиментаційної колонки з урахуванням зазначених вимог повинна бути не нижче 0,16м. Аналогічно може бути визначена висота седиментаційної колонки для інших типів пульп і інших характеристик рентгенівського детектора з урахуванням необхідної мінімальної обумовленої концентрації вимірюваного елемента, яка вибирається відповідно до задач дослідження, для яких може бути застосований пропонований пристрій для рентгенофлуоресцентного аналізу пульп. Аналіз твердих фракцій пульпи за допомогою запропонованого пристрою проводять у такий спосіб. Призначену для аналізу пульпу 5 через канал 3 подають у пробоприйприймальну камеру 1, виконану у вигляді вертикальної седиментаційної колонки, яка має висоту, що відповідає розрахунковій висоті Н. Після заповнення пульпою седиментаційної колонки її залишають у стані спокою. Унаслідок чого починається природний процес осадження твердої фази пульпи на дно 2 пробоприймальної камери. При осіданні відбувається концентрування частинок твердої фази у вигляді твердого осаду на дні 2 пробоприймальної камери 1. Через проміжок часу, який дорівнює, чи перевищує час осадження твердої фази, пульпу опромінюють потоком рентгенівського випромінювання від джерела 7 іонізуючих випромінювань і одночасно реєструють за допомогою рентгенівського детектора 8 інтенсивність флуоресцентного випромінювання твердого осаду п ульпи. За інтенсивністю флуоресцентного випромінювання твердого осаду визначають елементний склад твердої фази пульпи. Після проведення виміру відкривають відвідний канал 4 і вихідний потік пульпи виходить через цей канал назовні, захоплюючи із собою твердий осад із поверхні дна 2. В разі потреби, пробоприймальну камеру додатково промивають. Після чого пристрій готовий для проведення наступного аналізу. Розглянемо можливість застосування запропонованого способу і пристрою при розв'язуванні задач діагностики тертьових вузлів і деталей ГПА. Наприклад, для ГТД типу Д-336-2 (ГПА-Ц-6,3А) при нормальному прироблянні тертьових вузлів у рідинному мастилі ТП-22С, що використовується в системі їх змащення, знаходяться, в основному, частинки заліза (Fe), що входить до складу сталей багатьох вузлів двигуна. Поява ж у мастилі частинок срібла (Ag) і олова (Sn) свідчить про початок процесу руйнування сепаратора одного з підшипників двигуна. У цьому випадку штатні (бортові) засобу діагностики (стружкосигналізатори системи змащування) не дозволяють контролювати роботу ГТД із кількох причин: магнітні частинки (Fe), що мають розмір менше rmin=10мкм не дають ще електричного сигналу в стружкосигналізаторі, а немагнітні частинки не контролюються цими приладами. Подальша експлуатація ГТД може привести до порушення його роботи чи аварії. Для діагностики стану підшипників ГТД типу Д-336-2 проведемо рентгенофлуоресцентний аналіз мастила ТП-22С (що має щільність r П=895кг/м 3 при 25°С), яке певний проміжок часу використовувалося в системі змащення тертьових деталей і вузлів ГТД і містить частинки зносу тертьових де талей, із метою встановлення кількості та факту присутності в мастилі частинок заліза (Fe), срібла (Ag) і олова (Sn). Задамо необхідну мінімальну обумовлену концентрацію для вимірюваного елемента твердої фази мастильної пульпи у розмірі: cmin=1*10-1мг/кг, для того, щоб за результатами проведення її рентгенофлуоресцентного аналізу можна було встановити наявність чи відсутність у пульпі частинок срібла (Ag) і олова (Sn) у розмірах, що дозволять зробити висновок про стан підшипників ГТД. Оскільки пристрій за Прикладом 2 забезпечує параметр cmin і може бути застосований для аналізу пульпи, рідинна основа якої є мастило ТП-22С, яке має щільність r П=895кг/м 3, використовуємо цей пристрій для опису даного конкретного приклада здійснення пропонованого способу. Визначимо мінімальну висоту рівня від дна седиментаційної колонки використовуваного пристрою за Прикладом 2, на яку потрібно наповнити седиментаційну колонку масляною пульпою, по наступній формулі: Hmin=m min/(cmi n*r П*Sвх.вікна) (1) де: m min - межа виявлення вимірюваного елемента твердої фази пульпи використовуваним типом рентгенівського детектора, [мг], (береться з паспортних даних використовуваного детектора); cmin - необхідна мінімальна обумовлена концентрація вимірюваного елемента твердої фази пульпи, [мг/кг], (задається первісно конкретними умовами задачі аналіз); r П. - щільність рідинної фази пульпи, [кг/м 3]; Sвх.вікна - робоча площа вхідного вікна детектора, [м 2], (береться з паспортних даних детектора). Для розрахунків використовуємо числові значення параметрів: m min=10-3мг; cmin=1*10-1мг/кг; r П.=895кг/м 3; Sвх.вікна=8*10-5м 2 Підставимо значення параметрів у формулу (1) і визначимо величину Hmin . Hmin=10-3мг/(10-1мг/кг*895кг/м 3*8*10-5м 2) Hmin=0,14м Визначимо час осідання окремо частинок заліза (Fe), срібла (Ag) і олова (Sn), що мають найменший ефективний радіус rmin=2,5мкм, у пробоприймальній камері (седиментаційній колонці), при рівні наповнення її аналізованою пульпою на висоту Hmin=0,14м, а також на всю її висоту (0,16м), користаючись наступною математичною формулою. 9 * Hm in * h tос ідання= 2 2 * (rm in ) * ( їв. - rП ) * g r (2) де: tосідання - мінімальний час осідання твердої фази пульпи; Hmin - мінімальна висота пробоприймальної камери, [м], h - динамічна в'язкість пульпи при умовах виміру, [кг/(м*с)], (довідкові дані); rmin - найменший ефективний радіус частинок твердої фази пульпи, [м], (задається первісно конкретними умовами задачі аналізу); r ел. - щільність елемента твердої фази, що виявляється, [кг/м 3]; r П. - щільність рідкої фази пульпи, [кг/м 3]; g - прискорення вільного падіння, [м/с2]. Для розрахунків використовуємо числові значення параметрів: Hmin: 1) H min=0,14м, а також 2) H min=Η=0,16м (фактична висота седиментаційної колонки); h=0,0027кг/(м*с) - в'язкість мастила ТП-22С при 25°С; rmin=2,5-10-6 м; r їв.: 1) r їв. (Fе)=7874кг/м 3 (щільність заліза); 2) r їв..(Ag)=10500кг/м 3 (щільність срібла); 3) r їв. (Sn) =5850кг/м 3 (щільність олова); r П=895кг/м 3 - щільність мастила ТП-22С при 25°С g=9,8м/с2. Результати розрахунків запишемо в таблицю. Таблиця Висота рівня масляної пульпи в седиментаційній колонці 0,14м (Hmin) 0,16м Розрахунковий час осідання частинок різних металів у досліджуваній пульпі, при використанні пристрою за Прикладом 2 Fe Sn Ag 1ч. 06хв. 1ч. 33хв. 0ч. 48хв. 1ч. 15хв 1ч. 46хв. 0ч. 55хв. Приведені в Таблиці розрахункові часи осідання при H min=0,14м для частинок кожного виду металу (Fe, Sn, Ag) відповідають проміжкам часу, на протязі яких після заповнення пульпою пробоприймальної камери 1 в осаді на дні 2 камери утворяться мінімально необхідні для рентгенофлуоресцентного аналізу (за допомогою пристрою, Приклад 2) представницькі проби елементів (Fe, Sn, Ag), за умови, що концентрації цих елементів у твердій фазі пульпи не менше заданого значення cmin=1*10-1мг/кг. Отже, після заповнення пульпою пробоприймальної камери, реєстрацію інтенсивності флуоресцентного випромінювання твердого осаду пульпи з метою виявлення елемента Ag можна починати вже через 48хв., відповідно для виявлення елемента Fe - через 1ч. 06хв. і для виявлення елемента Sn - через 1ч. 33хв. У разі заповнення пульпою седиментаційної колонки на висоту 0,16м, що перевищує розрахункове значення Hmin=0,14м немає потреби починати реєстрацію інтенсивності флуоресцентного осаду пульпи пізніше часу, визначеного для Hmin=0,14м, оскільки кількість твердого осаду, що утвориться за цей час при рівні заповнення пульпою седиментаційної колонки на висоту 0,16м буде не менше кількості осаду, який утвориться при рівні заповнення пульпою колонки на висоту 0,14м. За інтенсивністю флуоресцентного випромінювання твердого осаду визначають елементний склад твердої фази пульпи. У випадку, якщо концентрація яких-небудь елементів у пульпі, наприклад, Ag, Sn, виявиться менше заданого мінімального значення cmin=1*10-1мг/кг, то вони не будуть виявлені при реєстрації інтенсивності флуоресцентного випромінювання твердого осаду пульпи. Це дозволить зробити висновок, що підшипники ГТД знаходяться в справному стані. У випадку, коли концентрація кожного з елементів Ag, Sn у п ульпі буде перевищувати значення cmin=1*10-1мг/кг, ці елементи будуть виявлені під час вимірювання інтенсивності флуоресцентного випромінювання твердої фази пульпи, що буде свідчити, що йде процес руйнування сепаратора одного з підшипників двигуна. Реалізація цього способу й використання даного пристрою, наприклад, на компресорних станціях дозволить підвищити діагностичну цінність трибодіагностики при аналізі роботи ГТД.