Контрольно-калибровочное устройство для нейтронных датчиков- зондов

 

Изобретение относится к приборостроению , D частности к контрольнс калибровочным устройствам нейтронных датчиков-зондов, используемых, например , для измерения влажности и плот- HoctH различных материалов. Цель изобретения - автоматизация процесса калибровки и обеспечение воспроизводимости ее результатов, В устройство .введены фиксатор калибруемого датчи- .ка-зонда, снабженного концевым выключателем , а также два концевых выключателя , связанные с блоками замедлителей и поглотителей, и два счетчика числа импульсов, две схемы сравнения кодов, два постоянных запоминающих устройстпа, йпе схемы выборки адреса, блок управления и блок реле. Приводы перемещения блоков замедлителей и поглотителей содержат реверсивные двигатели5 оснащенные импульсными датчиками угла поворота. Выходы схем сравнеш1Я кодов соединены с пходпми блока реле, выходы которого соединены с реверсивными двигателями и оходами блока управления, вьгходы которого соединены с входами блока реле, установочнъ ми входами счетчиков импульсов и входами схем выборки адреса, выходы которых соединены с адресными входами запо1-1ннаюп1их устройств . Выходы импульсных датчиков угля поворота ротора двигателей соединены со счетными входами счетчиков числа импульсов, выходы которых соединены cf первыми группами входов схем сравнения кодов. Вторые группы входов соединены с выходами загтот ина ощих устройств-. Установочный вход блока управления соединен с кольцевым выключателем , связанным с фиксатором перемещающего датчика зонда, а выход блока управления является выходом устройства. Устройство позволяет независимо изменять в широких пределах поток замедленных нейтронов, изменяя . при этом его энергетический спектр, 6 ил. § «( &д

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5J)5 G 0J Т 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (46) 30. 09. 90. Вюл. У 36 (21) 4224934/31-25 (22) 09.04.87 (7!) Особое прбектно-конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Черметавтоматпка" (72) В.А.Пронякин, А.К.Стройковский, В.П.Домбровский,: Л.Т.Глушкова, А.Н.Шейкин, В.С.Шерстобитов, Л.И.Максакова и Г,С.Пыхтин (53) 531.1.0?4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 690958, кл. О 01 Т 3/00, !978.

Авторское свидетельство СССР

Jl 996963, кл. G 01 Т 3/00, 1981, (54) КОНТРОЛЬНО-КАЛИБРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕЙТРОННЫХ ДАТЧИКОВ-ЗОНДОВ (57) Изобретение относится к прибо- ростроению, в частности к контрольно калибровочным устройствам нейтронных датчиков-зондов, используемых, например, для измерения влажности и плотности раэличнык материалов. Цель изобретения — автоматизация процессэ калибровки и обеспечение воспроизводимости ее результатов. В устройство .введены фиксатор калибруемого датчика-зонда, снабженного концевым выключателем, а также два концевых выключателя, связанные с блоками замедлителей и поглотителей, и два счетчика числа импульсов, две схемы сравнения кодов, два постоянных запоминающих устройства, две схемы выборки адреса, блок управления и блок реле.

Приводы перемещения блоков замедлителей и поглотителей содержат реверсивные двигатели, оснащенные импульсными датчиклми углà floBорота, Выходы схем сравне п я кодов соединены с входами блока реле, выходы которого соединены с реверсивными двигателями и входами блока управления, выходы которого соединены с входами блока реле, установочными входами счетчиков импульсов и входами схем выбор" ки адреса, выходы которых соединены с адресными входами запоминающих устройств. Выходы импульсных датчиков р угла поворота ротора двигателей соединены со счетными входами счетчиков числа импульсов, выходы которых соединены с первыми группами входов схем сравнения кодов. Вторые группы входов д соединены с выходами запоминающих устройств. Установочный вход блока управления соепинен с кольцевым выключателем, связанным с фиксатором перемещающего датчика зонда, а выход блока управления является выходом устройства. Устройство позволяет независимо изменять в широких пределах лоток замедленных нейтронов, изменяя, при этом его энергетический спектр. б ил.

1438457

Изобретение относится к приборостроению„в частности к контрольно-калибровочным устройствам нейтронных датчиков-зондов, используемым для исследования физических свойств материалов с помощью нейтронного излучения, например для измерения влажкости H плотности различных материалов е 10

Целью изобретения является автома,тизация процесса калибровки и обеспечение воспроизводимости ее резуль гатов

Ла фиг.! приведено предлагаемое коптрольно-калибровочное устройство; на фиг. 2 и 3 — конструктивное соч.ленение контрольно-калибровочного устройства с нейтронным датчиком-зондом; на фиг, 4 " структурн".ÿ схема 20

:устройства; на фиг. 5 — график соотношения потоков замедляющихся нейтронон. в двух. областях энергетическо го спектра, обеспечиваемого контрольно-калибровочным устройством; на 25 фиг. 6. — временные диаграммы работы блока управления устройства, Контрольно-калибровочное устройство содержит корпус 1, два блока .

2,3 эамедлителей, два блока 4>5 поглотнтелей нейтронов; приводы 6,7 их синхронного противоположно направленного попарно независимого перемещения, .калйбрационную полость 8, че тыре направляющие 9 — 12, фиксатор

13 перемещающегося блока детекторов и источника датчика-зонда, снабжен- ный концевым выключателем 14, две пари концевых выключателей 15, 16, связанных с блоками замедлителей,, и о !

7, 18, связанных с блоками поглотителей,,цва счетчика 19,20 числа импульсов, две схемы 21,22 сравнения кодов,,цва постоянных запоминающих устройства 23,?4, две схемы 25,26 выборки адреса, блок 27 управления и блок 28 реле.

Корпус 1 содержит кожух 29, биоло:гическую защиту 30 и экран 31 иэ пог лотителя нейтронов, устраняющий влия-5О ,ние биологической защиты 30 на работу устройства. Блоки 2,3 эамедлителей ь 4,5 поглотителей нейтронов вы полпены соответственно B виде двух пар пластин 32 - 35 и 36 - 39, распо ложенных по сторонам калибрационной полости 8. Приводы 6,7 перемещения блоков 2,3 эамедлителей и перемещения блоков 4,5 поглотителей содержа! соответственно реверсивные двигатели

40, 41, оснащенные импульсными датчиками 42,43 угла поворота ротора и два ходовых винта 44,45, соединенных с двигателями, Блок 28 реле содержит шесть реле 46 — 51, обеспечивающих включение и работу приводов 6,7.

Нейтронный датчик-зонд 52, с которым работает контрольно-калибровочное устройство, содержит корпус 53, в котором может перемещаться подвиж.ная каретка 54 с установленными на ней источником 55 быстрых и счетчиками 56 — 59 медленных нейтронов, привод 60 перемещения каретки и блок

61 обработки и управления .

Концевой выключатель !4 связан с блоком 27 управления, концевые выключатели 15,16 — с блоком 28 реле, выходы которого связаны с реверсивньп.и двигателями 40,41 и входами блока 27 управления. Выходы блока 27 управления связаны с. установленными входами счетчиков 19, 20 числа импульсов и схем 25,?б выборки адреса.

Выходы схем 25,26 выборки адреса соединены с адрескыми входами постоянных запоминающих устройств 23,24.Выходы импульсных датчиков 42,43 соеди" нены соответственно сР счетными входами счетчиков 19, 30 числа импульсов, выходы которых соединены с первыми группами входов схем 21, 22 сравнения кодов, по второй группе входов которых подключены выходы постоянных запоминающих устройств 23,24, Выходы схем 21,22 сравнения кодов подключены к входам блока ?8 реле.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении замедпители

2,3 и поглотители 4,5 сведены.в центре калибрационной полости 8, Концевые выключатели 15,!7 (Фиг.4} замкнуты, при этом включаются реле 48,51, их контакты 48.1 и 51.! размыкаются, обесточивая двигатели 40,41 приводов

6,7. Замкнутые контакты 48,? и 51.2 через блок 27 управления обеспечива" ют установку в нуль счетчиков !9,20 числа импульсов и схем 25,?б выборки адреса.

По команде оператора или явтоматически через заданные промежутки времени нейтронный датчик-зонд и контрольно-калибровочное устройство переводятся в режим калибровки. При этом с помощью привода 60 каретка 54! 4384

ЗО

40 бО

Нейтронного датчика-зонда с установленными на ней источником 55 быстрых,и счетчиками 56 — 59 медленных нейтронов перемещаются из положения измерения (фиг,2) н калибрационную полость 8 устройства, где фиксируются посредством фиксатора 13, который обеспечивает необходимое положение источника 55 быстрых и счетчиков 56

59 медленных нейтронов относительно блоков 2,3 замедлителей и 4,5 поглотителей нейтронов. При фиксации ка! ретки 54 замыкается концевой выключатель 14, связанный с .фиксатором 13, !5 при этом в блок 27 управления поступает сигнал с концевого выключателя 14, соответствующий .1лч;1лу Опер-:t!;Itt па калибровке (момент времени t, <, сигнал U нл фиг.б1. 1.лок 27 упрлнле- ?О

1 ния выраблтывлет 11инульсшп1 снгнлл

Ug кОтОрыи пОдлется . нл входы схем

25, 26 выборки лдр е сл, с Одержлщих счетчик импульсон и дешифратор. Значения количества импульсов N = 1 пос- б тупает со счетчпкон на дещифрлторы, которые, в свою О:середь, задают адресы, соответствующие первой кллибрлционной точке, и нл выходе постоянных запоминающих устройств 23,24 появляются определенные цифровые коды, К„„ H К „ соответствующие этим адресам.

Так как в исходном состоянии блоки 2,3 замедлителей и 4,5 поглотителей связаны в центре калибрлционной полости 8, интенсивность счета тепловых нейтронов близка к минимальным значениям зл счет того, что тепловые нейтроны в основном поглоща1отся блоками 4,5 поглотителей (точка А нл фиг.5) ° При перемещг 1ии блоков -,5 поглотителей от центра калибрационной полости 8 при неизменном первоначальном положении блоков 2,3 замед".: 45 лителей получаем множество точек нл линии АВ. Точка В соответствует максимальным значениям плотности потоков тепловых и надтепловых нейтронов, регистрируемых в устройстве, Перемещая затем блоки 2,3 замедлителей От центра капибрационной полости 8 к . крайнему положению, получают множество значений интенсивностей счета тепловых Т < и надтепповых Т нейтронов, соответствующих кривой ВС.Точ» ка С соответствует.. п нимапьним 9Е ачениям плотности пог1.ов тепловых и надтепловых нейтронов, регистрируе57

4 мых в устройстве. Перемещая одновременно блоки 2,3 замедлителей и 4,5 поглотителей нз крайнего положения к центру, получают множество точек нл линии CA. При промеяуточных положениях блоков 2,3 замедлителей и

4,5 поглотителей можно получить любое требуемое соотношение интенсив-, ностей счета тепловых Т, и надтепловых Т 1 нейтронов из области, ограниченной фигурой АВС.

Предположим, что для калибровки нейтронного датчика-зонда необходимо задать три калибрационные точки (1, 2, 3 на Фиг.5), соответствующие значениям влажности контролируемого ма-. тe>IH;I I . ),, ), 11 r, tt насыпной плОт» ности p,, p,, 11 . Тлк как точка 1 соответствует положении блоков 2,3 злмеплптелсй н центре кллибрационной

tlnzociIf 8, значение кодл К „на выходе ttoeтоянного запоминающего устройства 23 должно равняться нулю, В момент ftpetiettlf 1; 1, соответствуюttvtii Orant«tat1tttI t!IopwapoaattttIt кодовых сигналов, пл выходах постоянных задом1,11лющпх устройстн ?3, 24 с блока 27

yttpttttI.:нил подается сигнал !7З на блок 28 реле. Рсле 46, 49 срлблтываtnt, нклю1лются реверсннные двигатели 0,4!, Обеспечивая перемеще п е бло» кон 2,3 злмедлптепей и 4,5 поглотителей От центра кллибрацпонной поЛОсти к крайнему положению. Однако, так кл . код на ныходе счетчиков !9,20 ч <сгл импульсов н начальный момент ра1 еп пулю; сразу же срабатывает схе мл ? сравнения кодов, на ее выходе появляется сигнал U4, включающий рЕле 47 блока 28 реле, которое своими контактами разрывает цепь питания реверсивного двш лтеля 40. Блоки 2>

3 замедлителей Остаются в исходном положении.

Ренерсивный двигатель 41, вращая ходовой винт 45, Обеспечивает синхронное противоположно направленное перемещение блоков 4,5 поглотителей, импульсы с выхода импульсного датчика 43 угла поворота ротора двигателя

41 поступают на счетный вход счетчика 20 числа импульсов, на выходах которого начинает формироваться код, пропорциональный линейному перемещению блоков 4,5 поглотителей от центра калибрационной полости 8, При дос .. тижении кодом на выходах счетчика 26" числа импу" сов значения К 11 сраба

Фо.р мул а

5 1438457 6 тывает схема 22 сраВнения кодов,сиг- ся и сВОими перет<лючающими контактанал 11 с ее выхода включает реле . Ю ми переводят реверсивные двигатели блока 28 реле и реверсивным двига- 40,41 в режим сведения блоков 2,3 затель 41 останавливается. В момент 5 медлителей и 4,5 поглотителей а В моВремени Ф, на выходе блока 27 управ- . мент сведения их в центре калибрациления формируется сигнал UqE посту- . онной полости 8 срабатывают по сигнапающий в блок 61 обработки и упранле. — лам от конценых выключателей 15,17 ння нейтронного датчика-зонда на реле 48, 51 блока 28 реле, Останаввремя, необходимое для регистрации 10 ливая двигатели 40,41 (контакты 48.1, сигналов со счетчиков 56 — 59 медлен- 51,1) и подавая сигналы (контакты ных нейтронов (интенсивностей счета 48,2, 51,2), обеспечивающие выра1,, Х2,), По Окончани11 Времени ре- ботку блоком 27 управления сигналы . . истрации, определяемое таймером Бпо- Б установки в нуль счетчиков 19,20 ка 27 управления, снимается сигнал 15 числа нмпульсон и схем 25,26 выборИ (момент нремени 14)>формируется ки адреса, т,е. Устройство перехоимпульсный сигнал П, устанавливаю- дит н исходное состояние. Концевые щий н выходе схем 25, 26 выборки ад- ныключатели 16,18 обеспечивают авареса адрес второй калибрацнонной точ- рийную (при отказе логических блоков . ки, На Выходе постоянных запоминаемо- 20 устройства) остановку перемещения щих устройств 23,24 появляются коды, блоков 2,3 замедлителей и 4,5 поглосоотнетстяующие второй калибрацион- тителей в крайних положениях. ной точке K и К, на выходах

12 22

При использовании устройства В схем 21,22 сравнения кодов. снимаются нейтронном влагоплотномере в черной сигналы U4,, U, отпуска отся реле 5 металлургии сокращается время калиб. 47,50 блока 28 реле, нключаются дви- ранки прибора и количество обслуживаю" гат и 40941> перестра ая блоки 2.,3 щего персонала за счет автоматизации замедлителей и 4,5 поглотителей в по- процесса калибровки,появляется возможложение соответствующее второй ка- ность автоматической диагностики состо4

9 в либрационной точке. После совпадения ЗО янин нейтронного датчика-зонда при ус" в 1 кодов К и К на выходах постоянных тановке заявленного контрольно-калибП 22 запоминающих устройств 23,24 и счет- ровочного устройства последовательчиков 19,20 числа импульсов (момен- но в точки, отличные от калибрационты времени t, t >) блоком 27 управ- ных,в период между очередными калибления вновь вырабатывается сигнал 35 ровками датчика-зонда и сравнении реП на время регистрации информации гистрируемых значений влажности и и затем операции повторяются дЛя плотности с.заданными, наблюдается третьей калибрационной точки. Прин- высокая воспроизводимость результаципиально число калйбрационных точек тов калибровки и, как следствие пос или точек контроля не ограничено и 40 леднего, дальнеишее повышение точопределяется областью ABC значений ности измереяия влажности и плотносТ, u .I емкостью счетчиков схем 25, 26 выборки адреса, объемом постоянных запоминающих устройств 23, 24 и и з о б р е т е ч и я программой блока 27 управления, которой может быть предусмотрен контроль Контрольно-калибровочное устройст- состояния нейтронного датчика зонда во для нейтронных датчиков-зондов, в одной или нескольких точках в пе- имеющих блок детекторов н источник риод между очередными калибровками. нейтронов, содержащее корпус, два По окончании процесса калибровки дат- rg блока замедлителей и два блока логлочикп блока 61 обработки и управления титслей нейтронон, приводы их синхкаретка 54 нейтронного датчика-зон- ронного противоположно направленного да помощью привода 60 перемеща- попарно независимого перемещения,кается В положение измерения. Снимает- либрационную полость и направляющие, ся сигнал U на входе блока 27 уп- 55 причем блоки замедлителей и поглоти1 равления с концевого вьпслючателя телей связаны с направляющими, 14 и сигнал U2, на выходе блока 27 л и ч а ю ш е е с я тем, что, с

Управления (момент Времени t ) в целью автоматизации процесса калибреле 46„49 блока 28 реле отключает- ровки и обеспечения вослроизв ди

7 !438 ти ее результатов, в него дополнительно введены фиксатор перемещающегося блока детекторов и источник. нейтронов датчика-зонда, снабженный концевым выключателем, две пары кон5 цевых выхлючателей, связанных с блоами замедлителей и поглотителей,два счетчика числа импульсов, две схемы сравнения кодов, два постоянных за- щ поминающих устройства, две схемы выборки адреса, блок управления и блок реле, блоки замедлителей и поглотителей нейтронов выполнены в виде двух пар пластин, расположенных по сторо нам калибрационной полости, а приводы перемещения блоков замедлителей и поглотителей содержат два реверсивJ ных двигателя„ снабженных импульсными датчиками угла поворота ротора и рО два ходовых винта, соединенных с двигателями, причем концевые выключатели, связанные с блоками замедлителей и поглотителей, выходы схем срав457 8 нения кодов соединены с входами блока реле, выходы которого соединены с реверсивными двиг,"телями и входами блока управления, выходы которого соединены с входами блока реле,. установочными входами счетчиков числа им-. пульсов и входами схем выборки адреса, выходы которых соединены с адресными входами постоянных запоминаищих устройств, выходы импульсных:датчиков угла поворота ротора двигателей соединены с счетными входами счетчиков числа импульсов, выходы которых соединены с первыми группами входов схем сравнения кодов, вторые группы входов которых соединены с выходами постоянных запоминающих устройств, установоч" ный вход блока угравления соединен с концевым выключателем, связанным с фиксатором перемещающегося блока детекторов и источника нейтронов датчи ка-зонда, а выход блока управления является выходом устройства.

1 438457.1438457 /min 43 438457

Составитель С.Кондратенко

Техред И.Дидык Корректор И,лароши

Редактор И.Васильева в»»»,,З,ь»ь.Заказ 3334

Тираж 356" Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Il3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Пр< ватная„ А