184911. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés timföldgyári zagyok és iszapok, továbbá sűrű szuszpenziók szilárdanyag tartalmának és/vagy az oldatfázis szilárdanyag tartalomtól független összetételének folyamatos mérésére
5 184911 6 valamint ahhoz csatlakoztatott kijelző szervvel ellátott villamos kiértékelő szerkezete van. A találmány lényege itt abban van, hogy a mérőszakasz legalább egy része sugárzással térhálósított polietilén csőként vagy műanyag ablakokkal van kiképezve, amely legalább egy 241Am radioizotóp sugárforrással és azzal átellenben elrendezett jelfogó szerkezettel rendelkező érzékelő detektorral van ellátva, továbbá a villamos vezetőképességmérő kiértékelő szerve kompenzáló áramkörrel van ellátva, amelyhez az érzékelő detektor kimenőjele van villamosán kapcsolva. A találmány szerinti berendezésnél az üzemi csővezetékben közvetlenül, roncsolásmentesen mérjük a zagy villamos vezetőképességét és a csővezetékbe épített műanyag, előnyösen polietilén vagy műanyag ablakokkal ellátott csőszakaszban pedig az áramló közeg teljes keresztmetszetét átsugározva az alkalmasan megválasztott gamma sugárzással mérjük a szilárdanyag tartalom által okozott sugár abszorpciót, amelyet kijelezve a szilárdanyagtartalom folyamatosan, az oldatfázistól való elválasztás nélkül meghatározható. Átsugárzásra célszerűen lágy gammasugarakat kibocsátó sugárforrást (például 241Am) használunk, mivel ennek tömeggyengítési együtthatója vasra nézve egy nagyságrenddel nagyobb az alumíniuménál és a nátriuménál. Ugyanakkor és egyidejűleg a radioaktív érzékelőtől kapott jellel villamosán kompenzáljuk a villamos vezetőképességmérőn érzékelt jelet, ily módon — ugyancsak a fázisok szétválasztása nélkül — a zagy folyadékfázisának koncentrációja vagy mólviszonya határozható meg. A találmány szerint a mérőberendezés úgy alakítható ki, hogy az üzemi csővezeték mérőszakaszának egy részét radioaktív sugárzással térhálósított polietilénből képezzük ki vagy két műanyag ablakot szerelünk. E csőszakasz átmérőjének egyik végén vagy az egyik ablak előtt a csőfalra felerősítjük a sugárforrást, célszerűen americium-241 izotópot, és az ebből kilépő lágy gammasugárzással átsugározzuk a csőszakaszon, illetve az ablakok között áramló zagyot. A csőátmérő másik végére vagy a másik ablakhoz a sugárforrással szemben erősítjük fel a GM-csöves sugárérzékelőt, amely a jelfeldolgozó szerkezettel összeépítve szolgáltatja a mérési jelet. Ezt a jelet a villamos vezetőképességmérő kompenzáló áramkörére vezetjük. Az ezzel egyidejűleg működő, a zagyszállító csőbe épített villamos vezetőképességmérő ismert módon szolgáltatja a folyadékfázis koncentrációjával vagy mólviszonyával arányos jelet, amelyet a szilárdanyag tartalom mérésből kapott jellel kompenzálva, megkapjuk a szabályozáshoz is felhasználható, a szilárdanyag tartalom által okozott zavaró hatást kikompenzált jelet. A találmány szerint a sugárzást érzékelő szervről kapott jelet nemcsak a szilárdanyag tartalom által okozott hatás kompenzálására használjuk, hanem külön kijelző szervre vezetve folyamatosan mérjük a zagy szilárdanyag tartalmát. A találmány egy további ismérve, hogy a mérőszakasz legalább egy részét képező, radioaktív sugárzással térhálósított, alacsonynyomású polietilén csövet, kívülről üvegszállal erősített poliészter bevonattal lehet ellátni annak érdekében, hogy a timföldgyári csővezetékekben uralkodó nyomásnak ellenálljon. A találmány előnye, hogy a találmány szerinti eljárás és berendezés közvetlen, on-line, folyamatos és roncsolás nélküli (beavatkozás nélküli) mérést biztosít a zagy szilárd- és folyadékfázisának szétválasztása és gyakorlatilag a technológiai folyamatba való beavatkozás nélkül. Úgyszintén elmarad a mintavétel és mintaelőkészítés során fellépő szegregálódás, kiválás, lerakódás képződés, az üzemi csővezetékben áramló zagy teljes keresztmetszetében való mérés pedig biztosítja a jellemző átlagérték állandó meghatározását. A találmány további előnye a kétablakos kialakításnál, hogy nagy átmérőjű és lerakódásra különösen hajlamos csővezetékekben is megvalósítható a mérés. Mivel a lágy gamma-sugárzás intenzitását a vizsgálandó zagy nagyobb átmérőnél a megengedett, mérhető értéknél jobban csökkenti, a kiviteli példában említett módon, műanyag ablakok beépítésével az átvilágított zagy átmérője a kívánt értékre lecsökkenthető. Az említett megoldásnak még további előnye, hogy a technológiai vezeték keresztmetszetét a mérőszakasznál jelentősen nem csökkenti és az ablakokat az áramló zagy intenzív áramlása állandóan tisztán tartja. A műanyag ablak anyaga lehet az előbb említetten kívül még polipropilén lemez is. Lehetőség van az eljárás és a berendezés alkalmazása során a villamos vezetőképességmérővel külön hőmérséklet-kompenzáció alkalmazására, hogy kiküszöböljük a közeg hőmérsékletingadozásából eredő hibákat. A találmányt részletesen kiviteli példákon ábrák segítségével ismertetjük, ahol az 1. ábra a találmány szerinti lágy gamma sugarakkal megvalósított szilárdanyag koncentráció-, illetve ezzel kompenzált folyadékfázis koncentráció-mérő berendezés on-line mérésnél alkalmazható elvi elrendezési vázlata, a 2. ábra a találmány szerinti szilárd- és folyadékfázis by-pass (megkerülő) ágban való szétválasztásával történő szilárdanyag és koncentráció (mólviszony)-mérő berendezés elvi elrendezési vázlata, a 3. ábra a műanyagablakos mérőszakasz elvi vázlata. Az 1. ábrán vázolt kiviteli példánál a találmány szerinti berendezés vascsőből kiképzett 1 mérőszakasszal rendelkezik, amelynek legalább egy részét radioaktív úton térhálósított, és célszerűen üvegszál erősítésű poliészter bevonattal megerősített polietilén 2 csodarab képezi. Az 1 mérőszakaszban villamos 6 vezetőképességmérő érzékelő van elrendezve. A polietilén 2 csodarab egyik oldalán, kívül 3 sugárforrás van elrendezve, amely célszerűen lágy gamma-sugárzást bocsát ki. A 3 sugárforrással szemben, a 2 csodarab másik oldalán jelfeldolgozó szerkezettel rendelkező 4 érzékelő detektor van. A 3 sugárforrás és a 4 érzékelő detektor tengelyének azonosaknak kell lenni. A 4 érzékelő detektor kimenő jele 5 kompenzáló egységen keresztül van a 6 villamos vezetőképességmérő érzékelőjének 7 kiértékelő szervéhez villamosán csatlakoztatva. A 7 kiértékelő szervhez kapcsolt 8 kijelző vagy regisztráló szerv az összetételi adatokat jelzi. A 4 érzékelő detektorhoz csatlakozó 9 kijelző vagy regisztráló szerv a szilárdanyag tartalom változását mutatja. Az 1 mérőszakaszban áramló 10 közeg, amelynek áramlási irányát a nyíl mutatja, elhalad a villamos 6 vezetőképességmérő érzékelője előtt, amely a 10 közeg összetételét érzékeli. A vezetőképesség villamos jele a 6 vezetőképességmérő érzékelőből az ábrán fel nem tüntetett erősítőn keresztül jut a 7 kiértékelő szervhez, amelyre a szilárdanyag 5 kompenzáló egység kimenete van csatlakoztatva. Az ily módon szilárdanyag-kompenzált vezetőképességi jelet a 8 kijelző vagy regisztráló 5 10 15 20 25 30 25 40 45 ;o 25 Ó0 (.5 4
