Широкодиапазонный нейтронный концентратомер серной кислоты
Перепечатка в Интернете и печатных средствах массовой информации запрещена.
Нейтронный метод определения концентрации кислот по замедлению быстрых нейтронов на ядрах водорода основан на зависимости объёмной концентрации водорода от концентрации кислоты. Была разработана соответвующая аппаратура, реализующая преимущества инновационного бесконтактного нейтронного метода контроля концентрации различных кислот.
Как это работает?
- По замедлению быстрых нейтронов определяются объёмные концентрации кислоты
- Используется инновационная аппаратура и методы определения объёмных концентраций бесконтактным методом
- Повышается качество продукции
Описание:
Нейтронный метод определения концентрации кислот по замедлению быстрых нейтронов на ядрах водорода основан на зависимости объёмной концентрации водорода от концентрации кислоты.
Для выбора оптимальной конструкции измерительной ячейки прибора были выполнены измерения потока нейтронов, замедленных растворами серной кислоты различной концентрации. Измерения производились в цилиндрических емкостях диаметром 240, 200 и 160 мм, по оси которых была вварена труба диаметром 60 мм для зонда прибора «Нейтрон-3», использованного в качестве инструмента исследования.
В ходе эксперимента кислота заданной концентрации заливалась последовательно во все ёмкости, зонд прибора устанавливался в канал и пересчётным прибором ПСТ-100 производились замеры скорости счёта импульсов, поступающих с детекторов тепловых нейтронов.
В промежутках между замерами кислот зонд устанавливался в бак с водой для контроля стабильности прибора, которая за всё время эксперимента оказалась не хуже 0.7%.
Химический анализ кислоты производился до и после измерений, и за истину принималось среднее значение. Результаты измерений, нормировались по скорости счёта в воде. Так же для сравнения исследована теоретическая зависимость объёмной концентрации водорода от концентрации серной кислоты, рассчитанная по литературным данным. По результатам исследования видно, что в соответствии с теорией при уменьшении диаметра ёмкости происходит относительное уменьшение скорости счёта, что приводит к значительному увеличению чувствительности. Результаты этих экспериментов были учтены при конструировании датчика концентратомера.
Для получения минимальной статистической погрешности диаметр измерительной ячейки был увеличен. Несущей конструкцией является сборно-разборный корпус, внутри которого располагается измерительная ячейка и имитатор, представляющий бак, заполненный парафином. Имитатор и ячейка имеют общий канал, в котором помещается зонд прибора «Нейтрон-3» или «Нейтрон-3М». Штанга зонда с ручкой на конце позволяет поднимать его и фиксировать в положении контроля. Для подключения к кислотопроводу измерительная ячейка имеет патрубки с фланцами.
В схему прибора введена температурная коррекция, датчиком для которой является термометр, помещённый в специальный канал измерительной ячейки.
Чувствительность была достаточно высокой на 1% H2SO4 при практически линейной зависимости скорости счёта от концентрации кислоты в диапазоне 70-95% H2SO4. Имеется возможность сохранять результаты измерений в базе данных, обрабатывать и при необходимости выдавать на печать.
Эксплуатация опытных образцов модернизированного нейтронного концентратомера на ряде предприятий подтвердила результаты экспериментов, а также преимущества инновационного бесконтактного нейтронного метода контроля концентрации различных кислот.
Погрешность прибора во время приёмо-сдаточных испытаний составляла 0.25% H2SO4 при изменении концентрации кислоты от 74 до 95%.