Способ изготовления комплекта стандартных образцов для определения зольности угля

 

Использование: радиотермический контроль зольности по естественной радиоактивности угля. Сущность изобретения: изготовление стандартных образцов с заданной зольностью из проб породы и угля с известными величинами зольности и плотности осуществляют с проведением операции измерения массы оДной пробы.для изготовления стандартного образца, а при изготовлении других стандартных образцов массу проб выбирают из соотношения: MI Mi (ЛИ + (А - А&, (ЛИ + (А - A&V где М|- масса 1-й пробы стандартного образца: ° Mi - измеренная масса пробы стандартного образца; And,Aid - зольности проб породы и угля соответственно; /Зп/Эу - плотности проб породы и угля соответственно. 1 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕ1 СКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4., (51)5 G 01 N 23/223, 1/28

ГОСУДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4806199/25 (22) 12.12.89 (46) 30;01.93, Бюл. 1ч- 4 (71) Донецкий научно-исследовательский угольный институт (72) К.С,Клемпнер, Е.Д.Уманец и В.Н.Шамшин % (56) Кипнис Ш.Ш, Технический контроль на углеобогатительн-lx фабриках. M„ Недра, 1976, с, 53, Столяров Л.И. Исследование естественной радиоактивности угля и вмещающих пород с целью использования их для разработки методов и средств контроля.—

Диссертация на соиск. учен. степени канд, техн. наук, Пермь, 1973, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПЛЕКТА СТАНДАРТНЫХ ОБРАЗЦОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОЛЬНОСТИ УГЛЯ

Изобретение относится к области радиометрического контроля зольности по естественной радиоактивности угля, Известен способ изготовления комплекта стандартных образцов для определения зольности угля из эквивалентных материалов: алюминия (имитатор породы) и органического стекла (имитатор органической части угля — углерода), Известный способ не может быть использовано для изготовления стандартных образцов радиометрического анализа зольности угля, так как эквивалентные материалы не содержатестественно-радиоактивных элементов, Наиболее близким по технической сущности и достигаемым целям является способ

5U„„1791763 А1

2 (57) Использование, радиотермический контроль зольности по естественной радиоактивности угля, Сущность изобретения: изготовление стандартных образцов с заданной зольностью из проб породы и угля с известными величинами зольности и плотности осуществляют с проведением операции измерения массы одной пробы,для изготовления стандартного образца, а при изготовлении других стандартных образцов массу проб выбирают иэ соотношения:

Ь, (А — A ly< + (А — АУ")0У где Ml- масса 1-й пробы стандартного образца;

М1 — измеренная масса пробы стандартного образца; А, А — зольности проб породы и

О Cl угля соответственно; р рУ вЂ” плотности проб породы и угля соответственно, 1 табл, Ь» изготовления комплекта стандартных образцов для определения зольности угля, включающий изготовления проб с заданной зольностью угля из породы и угля с известными величинами зольности и плотности и измерение массы проб, В известном способе изготовления стандартных образцов поток гамма-излучения от проб функционально связан с зольностью угля, Недостатком известного способа является зависимость величины потока гамма-излучения при прочих равных условиях не только от зольности угля, но и от степени уплотнения материала стандартных образцов, что усложняет подготовку образцов для радиометрического анализа.

1791763.M; Vpg

М1 Vp1y1 м р

М1 Р1 3

М(ф -Ay) Q4 — АУ4 так как

40 ч(ф — А,"

Д4 A4 .

У (4 — А )Од + (А! — АУ)ОУ то

Целью изобретения является упрощение способа при подготовке комплекта для радиометрического анализа эа счет исключеннйя влияния степени уплотнения материала образцов, Сущность изобретения заключается в следующем масса 1-пробы стандартного образЯа зольности:угля равна произведению объеМа Кюветы, в которой заключается стандартный образец, на плотность образца р и.коэффициент заполнения yi объема кюветы зерйами угля и породы, При засып«е массы образца в кювету за счет равного заполнения объема масса стандартного образца может быть различной. Так, например, при большой степени уплотнения образца при прочих равных условиях масса его увеличивается, а следовательно увеличивается количество естественно-рэдиоактйвных атомов и поток излучения возрастает.

Для того, чтобы стандартизировать степейь уплотнения материала при изготoOiie-" нии образцов различной зольности производят измерение массы 1-го изготовленного стандартного образца М1. Отношение массы любого 1-го образца к этой массе составляет:

Для того, чтобы степень уплотнения в I-м образце была такая же как в 1-м образце, yi =yj

У & + Ай А Al tyy и + а Р, An Ay tyn Ay

Выбирают массу t-пробы стандартного образца по предложенному. соотношению и заполняют кювету независимо от степени уплотнения образца, Поток излучения для каждого образца от естественно-рэдиоактивных элементов всегда будет постоянным и соответствовать зольности А ".

Действительно, если степень уплотнения 1-пробы образца будет несколько выше, 5 чем в 1-м образце, то материал этой пробы займет несколько меньший объем, так что

Ч1 р1 - Viр, и наоборот. Однако поток излучения от 1-го образца при этом сохранится неизменным, так как количество ес10 тественно-радиоактивных атомов сохраняется неизменным и соответствующим зольности А, Реализация предполагаемого способа осуществлялась при изготовлении стандар15 тных образцов зольности для радиометрического экспресс-анализатора зольности.

Назначение стандартных образцов зольности — приемочные испытания экспресс-анализатор зольности угля и его пе20 риодическая проверка по ГОСТ 11055-78.

Стандартные образцы зольности угля .изготавливают следующим образом. Для приготовления образцов была отобрана порода (A>4 = 88,2%) с шахты 50-летия Октября

25 ПО "Гуковуголь" и угол (АУ =10-1О/ ), Плот ность породы о = 2,67 г/см, плотностиугля

py = 1,78т/см, Порода и уголь раэдрабливались до размера частиц 3 мм.

Изготавливают стандартные образцы

30 со следующими расчетными значениями зольности угля, %: 10,1, 15; 25; 30; 35; 40; 45;

55; 60.

Массу угля и породы для получения об-. разцов заданной зольности вычисляют по

35 формулам где М = 10 кг.

Навески породы и угля с массой, вычисленной по приведенным формулам, тщательно перемешивают, высушивают до воздушно сухого состояния и анализируют . по ГОСТ 11022-87 в двух лабораториях.

Измеряют значение зольности среднее по данным 2-х лабораторий. В результате получены пробы со следующими значениями зольности угля, ф: 10,1; 16,6; 25,5; 31,0;

34,6 41,4; 46,3.; 53;6; 59,3.

Полученные пробы засыпают в цилиндрические кюветы для стандартных образцов диаметром210ммi и высотой 175 мм, изготовленные из органического материала.и

1791763 герметиэированные с помощью крышек с резиновыми прокладками.

Размеры кювет для стандартных образцов полностью соответствовали размерам рабочей кюветы радиометрического экспресс-анализатора зольности угля. Массу проб отдельных стандартных образцов определяют как разность между массой стандартного образца и массой кюветы.

После выдерживания в течение 30 ч, для установления радиометрического равновесия, кюветы со стандартными образцами устанавливают в экспресс-анализатор и производят измерение скорости за счет детектора излучения от стандартных образцов, Результаты измерения скорости счета от стандартных образцов по способу, выбранному в качестве прототипа, представлены в табл, 1, Для опрецеления погрешности перед чи потока излучения от естественно-ради активных элементов, содержащихся в угл от его зольности с помощью метода на меньших квадратов (МНК} определя связь между скоростью счета ri детекто излучения и зольностью Ад.стандартн образцов и условное среднеквадратич ское отклонение относительно линии р грессии сгп; табл,2.

15 . О и = 1,845

0п = 2,645, В качестве погрешности передачи связи между потоком излучения и эольностью угля принимают величину:

Таким образом, погрешность передачи в известном способе составляет 1,1%.

Изготовление комплекта стандартных образцов по заявленному способу: в качестве 1-ro стандартного образца выбрана проба с зольностью 59,3%. Произведен расчет массы других стандартных образцов по соотношению

50 (А1 — Ау оу (А — А„ф, м1= М1

8640 164 7

217,516 — 0,89A) n = по+ — А 251,5+ 2,112 А дА е= — 100% = 100 =1,1%

<и 2,645 по 251,5 а- 20 ое, иот ра 25

ых ее30

Стандартные образцы разгерметизированы, а их массы приведены в соответствие с расчетными.

После этого стандартные образцы вновь эагерметизированы, установлены в экспресс-анализатор и определены скорости счета детектора излучения от каждого стандартного образца, Результаты измерений приведены в п=по А =263,8+1,897 А дп дА — — — 100 =0,7%

«Оп 1,845 по 263 8

Таким образом, изготовление стандартйых образцов упрощается, точность передачи потока излучения от зольности угля по описанному способу увеличивается приблизительно в 1,6 раза и составляет 0,7% относительных, что свидетельствует о достижении поставленной цели. Тем, что после измерения массы одной пробы ее используют для выбора массы остальных проб по приведенному соотношению достигается то, что независимо от коэффициента заполнения масса других стандартных образцов в зависимости от их: зольности приводится к коэффициенту заполнения первой пробы, а количество радиоактивных атомов в каждом образце соответствует его зол ь ности.

Изобретение может быть использовано при изготовлении стандартных радиометрических образцов зольности угля, а также для радиометрических приборов контроля вещественного состава, основанных на функциональных зависимостях между уровнем естественной радиоактивности и вещественным составом, Формула изобретения .

Способ изготовления комплекта стандартных образцов для определения зольности угля, включающий отбор проб с заданной эольностью из породы и угля с известными величинами зольности и плотности и измерение массы проб, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения способа при подготовке комплекта для радиометрического анализа за счет исключения влияния степени уплотнения материала образцов, после измерения массы одной пробы стандартного образца ее используют для выбора массы остальных проб комплекта согласно следующему соотношению:

1791763

MI = M1

Таблица 1

Таблица 2

Составитель К.Клемпнер

Техред М.Моргентал Корректор 0.Густи.

Редактор H.Êîëÿäà

Заказ 149 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета bio изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

5 где М вЂ” масса f-пробы стандартного образца;

М вЂ” измеренная масса пробы стандартного образца;

An, Ay — зольности породы и угля сооТd d ветственно; р, р — плотности проб породы и угля соответственно;