WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 11 |

Информационно – измерительная система для определения параметров процесса промышленной коррозии с измерительным преобразователем на основе ядерно-физических методов

-- [ Страница 6 ] --

значение активности a образца-свидетеля (активность радионуклида в образцесвидетеле), [m(обр.св.) m(обр.св.)] * К1 * К 2 * *{1 exp( 1t (пр.))} * [ 2 (акт.) * Ф2 {1 ехр (2 t 3 (акт.))}] * exp( 2 t ) * химических элементов, входящих в состав стали (материал образца-свидетеля – сталь ст. 20), в результате активации образца-свидетеля нейтронами (первое облучение, радиоактивный распад и второе облучение), не приводятся, ввиду их малого периода полураспада. На начало коррозионных измерений, в результате предусмотренной выдержки образца-свидетеля, радионуклиды с малым периодом значимых влияющих параметров. При изготовлении образцов-свидетелей из других материалов, особенно из легированных и нержавеющих сталей, необходима оценка радиоактивного распада.

Баланс ядер, где t РЕС -заданный ресурс первичного измерительного преобразователя (образцасвидетеля).

Значение активности a образца-свидетеля преобразуется через квантовый выход n 2 в значение первичного потока -квантов 1, [m(обр.св.) m(обр.св.)] * К1 * К 2 * СКСП ВВ в 1,4 раза и повысить в 2 раза чувствительность ПИП и ИИС (при одинаковых прочих условиях) в сравнении с применением образцов-свидетелей, Fe (см. 3.10), который является составной частью естественной смеси изотопа ( T1/ 2 1924суток ) измерения с заданной погрешностью, высокой чувствительностью, и достаточным ресурсом образца-свидетеля.

Первичный поток -квантов 1 в результате взаимодействия с материалом образца-свидетеля, с веществом технологической среды (с коррозионной средой окружающей образец-свидетель) и стенкой технологического оборудования (через фотоэффект, Комптон-эффект и эффект образования пар) преобразуется во вторичный поток -квантов 2, В процессе взаимодействия квантов с веществом технологической среды, вызывающее ослабление интенсивности (полное поглощение некоторой доли квантов) первичного потока, и его рассеяние, имеют место флуктуации плотности и толщины d d слоя вещества между образцом-свидетелем и детектором. Эти флуктуации ( и d ) являются влияющим параметром ВП 3, а также уменьшение толщины образца-свидетеля и стенки технологического отображающие изменения значений измеряемого параметра, [m(обр.св.) m(обр.св.)] * К1 * К 2 * значения массы mi образца-свидетеля, Для уменьшения погрешности mi, вызванной (в основном) изменением плотности и (или) толщины d коррозионной среды (изменением поглощения и рассеяния поглощения) числа регистрируемых квантов (последовательности электрических импульсов области полного поглощения) первичного потока 1 компенсировать увеличением числа регистрируемых рассеянных квантов (последовательности электрических импульсов области рассеяния) вторичного потока 2. Это достигается подбором порога интегральной дискриминации амплитудного (энергетического) спектра (Рисунок 3.2), позволяющего выделить (для регистрации интенсивности I (t ) ) стабильную площадь диапазона спектра (диапазон «сообщающихся сосудов»), тем самым стабилизировать измеряемую интенсивность I (t ) при допустимых изменениях параметров ( и d ) технологической среды.

В реальных условиях возможна регистрация некоторой доли потока 2 квантов образца-свидетеля в зависимости от геометрического фактора (расстояния R от образца-свидетеля до детектора), объёма детектора и его эффективности.

Для учёта геометрического фактора покажем преобразование потока квантов в плотность потока квантов, В условиях эксплуатации технологической установки расстояние R может оборудования) вызывая влияющий параметр ВП 4, тогда [m(обр.св.) m(обр.св.)] * К1 * К 2 * *{1 exp( 1t (пр.))}* [ 2 (акт.) * Ф2 {1 ехр (2 t 3 (акт.))}] * exp( 2 t ) * 2 * n * геометрического фактора, Анализ выражения (3.27) показывает, что при постоянном значении R, погрешность m( R,R) снижается с увеличением R. В то же время, с увеличением Очевидно, что для совокупности начальных условий ( I 0, R0,R), существует значение Rопт (расстояние от детектора до образца-свидетеля) для которого mR mI mmin (Рисунок 3.3), Для минимизации суммарной погрешности ( mR mI mmin ), вызванной флуктуацией геометрического фактора (расстояния R ) и случайным характером свидетелем и детектором.

В объём детектора вместе с потоком dh квантов, отображающим значение измеряемого параметра (значение массы образца-свидетеля) попадает поток фон dh квантов ( ВП 5 ) фонового излучения (не отображающий значение измеряемого параметра). Фоновое излучение (попадающее в детектор) значитель-но можно снизить применением устройств – коллиматоров, выделяющих Рисунок 3.3-Погрешность измерения текущего значения массы (толщины) образцасвидетеля (в процессе коррозионных испытаний), вызванная нестабильностью излучение от источника ионизирующего излучения и экранирующих детектор от фона. Интегральная дискриминация амплитудного спектра также позволяет снизить регистрируемое значение фонового излучения.

[m(обр.св.) m(обр.св.)] * К1 * К 2 * В результате взаимодействия суммарного потока ( dh + фон dh ) с веществом сцинтиллятора возникает последовательность N с (m, t,..., х) световых импульсов (сцинтилляций), тогда [{[m(обр.св.) m(обр.св.)] * К1 * К 2 * Последовательность световых импульсов N с (m, t,..., х) = ( фон )dh отображает измеряемый ( m(t ), б (t ) ) и влияющие параметры ( ВП 2 ВП 3 ВП 4 ВП 5 ) N c [(t ); (, d ); ( R, R); ( фон )] (известные и неизвестные).

3.5 Преобразование значений измеряемого параметра (в электронной части информационно-измерительной системы) через последовательность сцинтилляций N c в значения интенсивности выходной величины I (t ) взаимодействия суммарного потока ( dh + фон dh ) с веществом сцинтиллятора, поступает (через коэффициент передачи k пс ) в фотоэлектронный умножитель фотоэффект (фотоэмиссия электронов) и коэффициент преобразования k псф в Последовательность первичных электронных импульсов N ФЭ через коэффициент отображающую значение измеряемого параметра. Из-за наличия темнового тока ФЭУ N Э дополнительно содержит потоки электронов N Э ( ВП 6 ), не отображающие преобразуется: в импульсы тока N i ФЭУ, достаточные для дальнейшего их усиления радиотехнической схемой с преобразованием в последовательность интенсивности I (t ) и разрешающего времени P ( ВП 7 ) блоков информационноизмерительной системы) могут снижать свои значения (просчёт импульсов).





последовательности N vd (выделенного диапазона из последовательности импульсов интенсивности импульсов напряжения I (t ) ( I (t ) / ), отображающее значение измеряемого параметра m(t ), После введения поправок (на разрешающее время k ( p, I ), фон и темновой ток ( IФ IТТ ) ), получим значения интенсивностей I рфtt : I рфtt от корродирующего защищённого от коррозии, При начальном условии t t0 :

Для получения значений скорости коррозии для выбранных участков экспериментальной зависимости прямыми линиями и определяем для каждого участка тангенс угла наклона, tg ( мм / г од методом наименьших квадратов.

ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ГЛАВЕ

Исследован механизм и разработан алгоритм преобразования значений измеряемого параметра в значения выходной величины, проведены метрологические исследований измерительной системы;

Разработано техническое решение по введению в материал образцасвидетеля долгоживущего радионуклида Со (Авт. св. СССР № 1603261);

Разработано техническое решение для уменьшения погрешности результатов преобразования значений измеряемого параметра от изменений элементов измерительной системы и флуктуаций параметров коррозионной среды;

Разработано техническое решение для уменьшения погрешности результатов преобразования значений измеряемого параметра от флуктуаций геометрического фактора;

РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНО-БЛОЧНОЙ СХЕМЫ ИНФОРМАЦИОННОИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ПРОЦЕССА ПРОМЫШЛЕННОЙ КОРРОЗИИ С ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ НА ОСНОВЕ ЯДЕРНО-ФИЗИЧЕСКИХ

МЕТОДОВ

Для реализации схемы преобразования (разработанной во второй главе диссертации) значений измеряемого параметра – значений массы образца-свидетеля (датчика коррозии – первичного измерительного преобразователя) через радионуклидную метку в значения выходной величины и с учётом полученных результатов исследований, проведённых в третьей главе диссертации разработана структурно- блочная схема информационно-измерительной системы определения параметров процесса промышленной коррозии с измерительным преобразователем на основе ядерно-физических методов.

Структуру информационно-измерительной системы составляют следующие элементы (Рисунок 4.1):

Первичные измерительные преобразователи (ПИП образцысвидетели): ПИП 1 и ПИП 2 (теряют массу в процессе коррозии), содержащие техническому решению), преобразующие значение массы образца-свидетеля в значение первичного потока Ф сравнения (ИПС) идентичный ПИП 1, но защищённый от коррозионного воздействия среды (масса ИПС постоянна), необходимый для реализации метода сравнения (сокращение коэффициентов от влияющих параметров (входящих в уравнение измерения в виде сомножителей) через отношение значений выходных преобразователь (ИПРМ) с радиоактивной меткой (индицирует полную коррозию образца-свидетеля ИПРМ известной толщины в результате его разрушения (Авт. св.

СССР № 1753374)) необходимый для проведения периодической автоматической поверки информационно-измерительной системы;

Коррозионная среда (КС), вызывает коррозию: ПИП 1; ПИП 2; ИПРМ;

Стенка (С) технологического оборудования (аппарат, трубопровод), уменьшается её толщина в результате коррозии;

Детекторы сцинтилляционные (Д), преобразующие поток -квантов в последовательность сцинтилляций;

Фотоэлектронные умножители (Ф), преобразующие последовательность сцинтилляций в последовательность импульсов тока;

Устройства усиления и формирования импульсов (УФИ), преобразующие последовательность импульсов тока в последовательность импульсов напряжения;

Устройство амплитудного отбора (УАО) импульсов напряжения, позволяет выделять заданный диапазон амплитудного спектра;

Устройство накопления и обработки импульсов напряжения (УНО), преобразует последовательности импульсов напряжения в их интенсивности, отображающие значения измеряемых параметров-значения масс (последовательно в соответствии с опросом УФИ): ПИП 1; ПИП 2; ИПС. УНО индицирует момент разрушения (отделение радиоактивной метки) ИПРМ для автоматической поверки информационно-измерительной системы ИИС;

Блок индикации и регистрации (БИР) – отображает и регистрирует значение выходной величины – значение интенсивности импульсов напряжения;

Счётно-решающее устройство (ЭВМ) с формируемой базой данных– принимает, обрабатывает, накапливает и передаёт информацию на блок управления 4.1 – Структурно-блочная схема информационно-измерительной системы Блок управления (БУ) – по командам ЭВМ формирует управляющие сигналы:

системе защиты (СЗКО) оборудования технологической установки от коррозии: управление подачей нейтрализатора (Н); ингибитора (И); католита (К);

корректировка параметров технологического процесса (ПТП); оптимизация уровня и соотношений факторов, в том числе экономического, методом математического планирования эксперимента;

системе удаления отложений (в средах и условиях, способствующих образованию отложений на корродирующих поверхностях) и коррозионной защиты (СУО и КЗ ПИП) ПИП, для «выключения» одного из ПИП (ПИП 1 или ПИП 2) при переходе в другой измеряемый диапазон скоростей коррозии;

Блок распределения и передачи информации (БРПИ);

Уровни передачи значений параметров процесса промышленной коррозии:

а) операторная технологической установки – визуальный контроль коррозионной ситуации и динамики процесса;

б) отдел главного технолога-упреждающая защита от коррозии смежных технологических установок;

в) отдел главного механика-планирование затрат на текущий и капитальный ремонт;



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 11 |
 


Похожие работы:

« Фесько Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕХМЕРНОЙ ФОРМЫ ОБЪЕКТОВ 05.11.07 – Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель – кандидат технических наук, профессор Тымкул Василий Михайлович Новосибирск – 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение 1 Аналитический обзор научно-технической и патентной литературы по оптическим и оптико-электронным ...»

« ЛАРИН АЛЕКСЕЙ АНДРЕЕВИЧ СПОСОБЫ ОЦЕНКИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ Специальность: 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель -кандидат технических наук, старший научный сотрудник Бакулин В.Н. Научный консультант - кандидат технических наук, доцент Резниченко В.И. Москва 2013 2 Содержание ...»








 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.