JPS58219445A - Method of and apparatus for measuring percentage of moisture content by gamma ray - Google Patents
Method of and apparatus for measuring percentage of moisture content by gamma rayInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は放射線による含水量測定方法および装置、特に
試料に照射した中性子の透過量と試料中の含水量とが1
対1の関係にあることを利用した放射線による含水量測
定方法および装置の改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a method and apparatus for measuring water content using radiation, and in particular, a method and apparatus for measuring water content using radiation, in particular, a method and apparatus for measuring water content using radiation, in particular, a method and apparatus for measuring water content using radiation, in which the amount of transmission of neutrons irradiated to a sample and the water content in the sample are 1.
This invention relates to improvements in a method and device for measuring water content using radiation that utilizes the fact that there is a one-to-one relationship.
従来より、水素の高速中性子に対する散乱断面積が他の
元素に比し著しく大きいことを利用し、試料を透過する
中性子の量が試料中の含水量に依存するという関係を用
いた高速中性子透過形の水分計が知られている。このよ
うな従来の含水量測定方法および装置の測定原理の概略
は次のとおりである。Conventionally, the fast neutron transmission type utilizes the fact that the scattering cross section of hydrogen for fast neutrons is significantly larger than that of other elements, and uses the relationship that the amount of neutrons that pass through the sample depends on the water content in the sample. moisture meters are known. The measurement principle of such a conventional water content measuring method and device is outlined as follows.
高速中性子の散乱、吸収を含めた全断面積は水素元素以
外の元素に対してはほぼ等]7く、試料の水素以外の組
成が変化しても、中性子の透過量は変化しない。そして
、試料中に水分があると、断面積の大きい水素により高
速中性子が散乱され、透過中性子量は著しく減少する。The total cross-sectional area of fast neutrons, including scattering and absorption, is almost the same for elements other than hydrogen. Even if the composition of the sample other than hydrogen changes, the amount of neutron transmission does not change. If there is water in the sample, fast neutrons are scattered by hydrogen, which has a large cross section, and the amount of transmitted neutrons decreases significantly.
このため、透過中性子線強度を測定すれば、試料中の含
水量を測定できる。しかし、高速中性子の透過量は、試
料の水分以外の密度、すなわち乾燥密度が変化しても変
化するため、試料の含水量の測定を正確に行うためには
、他の方法で試料の密度を求め、補正する必要がある○
しか1〜、このような方法では、補正手続が繁雑なだめ
、従来の方法および装置においては、通常試桐密度が一
定になるよう工夫され、上記補正手続は回避されており
、その結果、試料の密度変化による高速中性子の透過量
変化に3一
対する自動補正ができない欠点があった。Therefore, by measuring the transmitted neutron beam intensity, the water content in the sample can be measured. However, the amount of fast neutron transmission changes even when the sample's density other than water, that is, the dry density, changes. Therefore, in order to accurately measure the sample's water content, other methods must be used to determine the sample's density. It is necessary to find and correct ○
However, in such a method, the correction procedure is complicated, and in conventional methods and devices, the above correction procedure is avoided by making the sample density constant, and as a result, the sample density is There was a drawback that it was not possible to automatically correct for changes in the amount of fast neutron transmission due to changes in density.
本発明はこのような従来の課題に鑑みなされたもので、
その目的は試料の密度変化による高速中性子の透過量変
化を自動的に補正し、試料の含水量の測定を試料の密度
変化にかかわりなく正確かつ迅速に行うことの可能な放
射線による含水量測定方法および装置を提供することに
ある。The present invention was made in view of such conventional problems,
The purpose of this method is to automatically correct changes in the amount of fast neutron transmission due to changes in sample density, and to measure the water content of a sample accurately and quickly regardless of changes in sample density. and equipment.
上記目的を達成するだめ、本発明の方法は、試料に向は
中性子線を入射i〜この試料を透過してくる中性子線強
度を検出しこれを所定の電気信号に変換して出力しこの
電気信号から」二記試料の含水量を測定する方法におい
て、上記試料に向はガンマ線を入射1〜、この試料中に
おけるガンマ線と中性子線の透過率を等しく設定すると
ともに、この試料を透過するガンマ線強度を検出しこれ
を所定の電気信号に変換1〜で出力し、このガンマ線に
係る電気信号および前記中性子線に係る電気信号に対し
所定の演算処理を施すことにより上記試料の含水量を算
出することを特徴とする。In order to achieve the above object, the method of the present invention detects the intensity of the neutron beam transmitted through the sample from the incident neutron beam i to the sample, converts it into a predetermined electric signal, and outputs the electric signal. In the method of measuring the water content of a sample from signal 2, gamma rays are incident on the sample, the transmittance of gamma rays and neutron rays in this sample are set equal, and the intensity of gamma rays passing through this sample is Detecting and converting this into a predetermined electrical signal and outputting it in steps 1 to 1, and calculating the water content of the sample by performing predetermined arithmetic processing on the electrical signal related to the gamma ray and the electrical signal related to the neutron beam. It is characterized by
本発明において、試料中における中性子線とガ−4〜
ンマ線の透過率は必要に応じ簡単に調整可能とすること
が好ましい。In the present invention, it is preferable that the transmittance of neutron beams and gamma rays in the sample can be easily adjusted as necessary.
本発明の装置は試料に向は中性子線およびガンマ線を入
射する中性子線源およびガンマ線源を設け、この試料を
透過してくる中性子線強度およびガンマ線強度を検出[
,7これをパルス信号に変換して出力する中性子線検出
器およびガンマ線検出器を設け、上記試料内における透
過中性子線あるいは透過ガンマ線の少なくともいずれか
一方の透過経路長を調整可能な方向に上記各線源あるい
は」二記各検出器の少なくともいずれか1つを移動自在
に形成し、更に上記各検出器のパルス信号をカウントす
る第1のカウンタおよび第2のカウンタを設け、この第
1および第2のカウンタの出力に所定の演算処理を施し
て上記試料の含水量を算出する演算回路を設けたことを
特徴とする。The apparatus of the present invention is equipped with a neutron ray source and a gamma ray source that inject neutron rays and gamma rays into a sample, and detects the intensity of neutron rays and gamma rays that pass through the sample.
, 7 A neutron beam detector and a gamma ray detector are provided to convert the pulse signals into pulse signals and output them, and each of the above-mentioned rays is arranged in a direction in which the transmission path length of at least one of the transmitted neutron beams and the transmitted gamma rays in the sample can be adjusted. at least one of the two detectors is movably formed, and further provided with a first counter and a second counter for counting pulse signals of each of the detectors, and The present invention is characterized in that an arithmetic circuit is provided for calculating the water content of the sample by performing predetermined arithmetic processing on the output of the counter.
まだ本発明において、機械的な調整部を必要としない装
置の方が、故障が少なくかつ小形化も可能であり好まし
い。Still, in the present invention, it is preferable to use a device that does not require a mechanical adjustment part because it is less likely to fail and can be made smaller.
本発明の装置は、試料に向は中性子線およびガンマ線を
入射する中性子線源およびガンマ線源を設け、この試料
を透過してくる中性子線強度およびガンマ線強度を検出
しこれをパルス信号に変換して出力する中性子線検出器
およびガンマ線検出器を設け、これら各検出器の出力段
にパルス信号をカウントする第1のカウンタおよび第2
のカウンタを設け、またこれら第1および第2のカウン
タの少なくともいずれか一方の入力段に検出パルスのエ
ネルギ弁別を行い上記試料内における中性子線およびガ
ンマ線の透過率の調整を行うディスクリミネー=夕を設
け、更に前記第1および第2のカウンタの出力に所定の
演算処理を施して上記試料の含水量を算出する演算回路
を設けたことを特徴とする。The apparatus of the present invention is equipped with a neutron ray source and a gamma ray source that inject neutron rays and gamma rays into a sample, detects the neutron ray intensity and gamma ray intensity that pass through the sample, and converts them into pulse signals. A neutron beam detector and a gamma ray detector are provided, and a first counter and a second counter for counting pulse signals are provided at the output stage of each of these detectors.
A discriminator is provided at the input stage of at least one of the first and second counters to discriminate the energy of the detection pulse and adjust the transmittance of neutron beams and gamma rays in the sample. The present invention is characterized in that it further includes an arithmetic circuit that performs predetermined arithmetic processing on the outputs of the first and second counters to calculate the water content of the sample.
次に本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。Next, preferred embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
まず本発明の放射線による含水量測定方法について説明
する。First, the method of measuring water content using radiation according to the present invention will be explained.
試料に中性子線源から高速中性子線を入射した際、との
試料を透過し中性子線検出器で検出される中性子線強度
N、(ρ)は次式で与えられる。When a fast neutron beam is incident on a sample from a neutron source, the neutron beam intensity N, (ρ) transmitted through the sample and detected by a neutron beam detector is given by the following equation.
ここにおいて、
N n (/’) :透過中性子線強度(n7cm2/
imi n ) 。Here, N n (/'): Transmitted neutron beam intensity (n7cm2/
imin).
ρ:含水量(g/cm3) 。ρ: Water content (g/cm3).
■o:中性子放出率(n/rnin ) 。■o: Neutron emission rate (n/rnin).
Xo:線源−検出器間距離(crn ) 。Xo: Source-detector distance (crn).
dn:試料中の透過距離(Cm ) 。dn: Transmission distance in the sample (Cm).
D:乾燥試料密度(g/cm3) 。D: Dry sample density (g/cm3).
ΣC:試刺試料当たりの全断面積(am2/g ) 。ΣC: Total cross-sectional area per test stick sample (am2/g).
ΣW:水1g当たりの全断面積(cm2/g ) 。ΣW: Total cross-sectional area per gram of water (cm2/g).
であり、いずれも一定エネルギの中性子線に関するもの
である。Both relate to neutron beams of constant energy.
また試料にガンマ線源からガンマ線を入射しだ際、この
試料を透過しガンマ線検出器で検出されるガンマ線強度
N、(ρ)は次式で与えられる。Further, when gamma rays are incident on a sample from a gamma ray source, the gamma ray intensity N, (ρ) transmitted through the sample and detected by a gamma ray detector is given by the following equation.
ここにおいて、
Nr(ρ):透過ガフ−r線強度(r/cm27m1n
) 。Here, Nr (ρ): Transmitted Gaffour-r ray intensity (r/cm27m1n
).
■=ガンマ線放出率(17m1n)。■=Gamma ray emission rate (17mln).
7− Xバ線源−検出器間距離(am)。7- X-ray source-detector distance (am).
d、:試料中の透過距離(cm)。d: Transmission distance in the sample (cm).
μC:試料の吸収係数(0m27g)。μC: Absorption coefficient of sample (0m27g).
μパ水の吸収係数(cm2/g ) 。Absorption coefficient of µp water (cm2/g).
であり、いずれも一定エネルギのガンマ線に関するもの
である。Both relate to gamma rays of constant energy.
そして、上記透過中性子線強度N、(ρ)と透過ガンマ
線強度N、(ρ)との比N、(ρVNr(ρ)を求める
と、・e−(Σw’n−μwdγ)ρ・(3)となる。Then, when calculating the ratio N, (ρVNr(ρ)) between the transmitted neutron beam intensity N, (ρ) and the transmitted gamma ray intensity N, (ρ), ・e−(Σw'n−μwdγ)ρ・(3) becomes.
従って、試料中における中性子線とガンマ線との透過率
を等しく設定し、
この第(5)式を解くことにより、密度りに関係なく試
料の含水量ρが得られる。Therefore, by setting the transmittance of neutron beams and gamma rays in the sample to be equal and solving this equation (5), the water content ρ of the sample can be obtained regardless of the density.
ここにおいて、前記条件式Σcan = /jcdγは
次のようにして設定される。まず高速中性子線および8
−
ガンマ線のエネルギが一定である場合には、Σ。Here, the conditional expression Σcan=/jcdγ is set as follows. First, fast neutron beam and 8
- Σ if the energy of the gamma rays is constant.
およびμ6 は一定となり、そのため中性子線およびガ
ンマ線の試料中における透過距離d。、drを調整する
ことにより、Σc(in−μ。d、なる条件は設定され
る。寸だ中性子線およびガンマ線の試料中における透過
距離d、、d、が一定である場合には、中性子線および
ガンマ線のエネルギを切り替えることにより、全断面積
Σ6 および吸収係数μ。を調整し、Σ、d、 = I
tod、なる条件を設定することもできる。and μ6 are constant, so the transmission distance d of neutron and gamma rays in the sample. , dr, the condition Σc(in-μ.d) is set.If the transmission distances d, , d, of the neutron beam and gamma ray in the sample are constant, the neutron beam By switching the energy of Σ and gamma rays, the total cross-sectional area Σ6 and the absorption coefficient μ are adjusted, and Σ, d, = I
It is also possible to set a condition such that tod.
まだ前記第(5)式で示す透過中性子線およびガンマ線
強度の比N。(ρ)/Nr(ρ)は、Σcan−μcd
、の条件の下で、プリセットカウンタを用いれば、電気
回路で簡単に得ることができる。一般に、中性子線検出
器およびガンマ線検出器は検出j〜だ透過中性子線強度
および透過ガンマ線強度に比例1〜たパルス信号を出力
する。従って、このパルス信号を各カウンタでカウント
すると、その計数率の比C0(ρ)/Cr(ρ)と第(
5)式で示すN、(ρ)/N、(ρ)との間には、次の
ような比例関係が成立する。The ratio N of the transmitted neutron beam and gamma ray intensities is still expressed by the above equation (5). (ρ)/Nr(ρ) is Σcan-μcd
, can be easily obtained with an electric circuit using a preset counter. Generally, a neutron beam detector and a gamma ray detector output a pulse signal proportional to the intensity of the detected transmitted neutron beam and the transmitted gamma ray intensity. Therefore, when this pulse signal is counted by each counter, the ratio of the counting rate C0(ρ)/Cr(ρ) and the (
The following proportional relationship holds between N, (ρ)/N, and (ρ) shown in equation 5).
ここにおいて、co(p)は透過中性子線の計数率、C
,(ρ)は透過ガンマ線の計数率である。そして、上記
透過ガンマ線強度に係るノくルス信号のカウントを行う
カウンタにプリセットカウンタを用いると、その測定時
間Tは、
T=Cp/Cy(ρ) ・・・・・・(7
)となる。ここでCp はプリセットカウント値であ
る。このプリセットカウンタの測定時間Tの間、他のカ
ウンタで中性子線検出器のノ(ルス信号をカウントする
と、その計数値C8は、
C(1= Cn(/’) ” T ・・
・・・・(8)の関係を有することとなり、比例係数を
予め算出しておけば、N、(ρVNr(p) が算出
される。Here, co(p) is the counting rate of transmitted neutron beam, C
, (ρ) is the counting rate of transmitted gamma rays. Then, if a preset counter is used as a counter to count the Norculus signal related to the transmitted gamma ray intensity, the measurement time T is as follows: T=Cp/Cy(ρ) (7
). Here, Cp is a preset count value. During the measurement time T of this preset counter, when the noise signal of the neutron beam detector is counted by another counter, the counted value C8 is as follows: C(1=Cn(/') ''T...
...The relationship shown in (8) is established, and if the proportionality coefficient is calculated in advance, N, (ρVNr(p)) can be calculated.
第1図は、本発明の放射線による含水量測定装置の好適
な実施例を示すブロック図である0図において、10は
試料であり、この試料10に向は中性子線源12および
ガンマ線源14から高速中性子線およびガンマ線が入射
されている。FIG. 1 is a block diagram showing a preferred embodiment of the radiation-based water content measuring device of the present invention. In FIG. Fast neutron beams and gamma rays are incident.
そして、上記各線源12,14は試料10とほぼ平行に
スライド自在に支持された調節棒16中に所定の間隔を
置いて埋設されている。また試料10を介して線源12
,14と反対側のそれぞれの線源12.14とを結ぶ線
がクロスする位置に中性子線検出器18およびガンマ線
検出器20が所定間隔を置いて配設されている。22は
演算装置であり、その内部に設けられた第1のカウンタ
としてのプリセットカウンタ24でガンマ線検出器20
のパルス信号をカウントし、このプリセットカウンタ2
4がカウントアツプすると同時にそのカウントを停止す
る第2のカウンタとしてのカウンタ26で中性子線検出
器18のパルス信号をカウントする。そして、各カウン
タ24.26の出力を演算回路28に入力する。この演
算回路28は、カウンタ24,26の入力に基づき、含
水量ρを未知数として、前記第(5)式の方程式の演算
を行うとともに、第(7)式に示す測定時間Tから試料
10の密度りを算出する。Each of the radiation sources 12 and 14 is embedded at a predetermined interval in an adjustment rod 16 that is slidably supported substantially parallel to the sample 10. Also, the radiation source 12 is connected through the sample 10.
, 14 and respective radiation sources 12, 14 on the opposite side cross each other, a neutron beam detector 18 and a gamma ray detector 20 are arranged at a predetermined interval. 22 is an arithmetic unit, and a preset counter 24 as a first counter provided therein serves as a gamma ray detector 20.
This preset counter 2 counts the pulse signals of
The pulse signal of the neutron beam detector 18 is counted by a counter 26 as a second counter which stops counting at the same time as the number 4 counts up. Then, the outputs of each counter 24 and 26 are input to the arithmetic circuit 28. Based on the inputs from the counters 24 and 26, this calculation circuit 28 calculates the equation (5) above using the water content ρ as an unknown quantity, and calculates the sample 10 from the measurement time T shown in the equation (7). Calculate the density.
11一
本発明の実施例は以上の構成からなり、以下にその作用
を説明する。11- The embodiment of the present invention has the above configuration, and its operation will be explained below.
本実施例においては、線源12.14から試料10に入
射される中性子線およびガンマ線のエネルギは一定であ
るから、試料1001g当たりの断面積Σ。と吸収係数
μ。はほぼ一定である。従って第(4)式に示す条件式
は、試料10における中性子線の透過距離d。とガンマ
線の透過距離d。In this example, since the energies of the neutron beams and gamma rays incident on the sample 10 from the radiation sources 12, 14 are constant, the cross-sectional area Σ per 1001 g of the sample. and absorption coefficient μ. is almost constant. Therefore, the conditional expression shown in equation (4) is the transmission distance d of the neutron beam in the sample 10. and gamma ray transmission distance d.
を、調節棒16をスライドさせて調整することにより与
えられる。すなわち、試料10におけるガンマ線と中性
子線の各透過率μcdr およびΣcdnの値は、調
節棒16をスライドさせ、d、とd。can be adjusted by sliding the adjustment rod 16. That is, the values of the gamma ray and neutron ray transmittances μcdr and Σcdn in the sample 10 are determined by sliding the adjustment rod 16, d and d.
の値を調整することによりΣcdn−μCdr とす
ることができる。By adjusting the value of Σcdn-μCdr.
以上の調整を施した後、線源12.14から試料10に
向は中性子線およびガンマ線を入射すると、各検出器1
8.20においては第(1)式で与えられる中性子線強
度N。((ロ)および第(2)式で与えられるガンマ線
強度N、(ρ)の中性子線およびガンマ線が検出され、
各強度N。(に)およびNr(→ に応じたパル12−
ス信号に変換して出力される。この各パルス信号はそれ
ぞれ各カウンタ24.26に入力される。ここにおいて
、カウンタ24はプリセントカウント値がCP に設
定されたプリセットカウンタであり、ガンマ線検出器2
0から出力されるパルス信号の計数値がCp に達す
ると、測定時間Tが出力されるとともにストップ信号が
他のカウンタ26に入力される。このカウンタ26はス
トップ信号の入力とともに中性子線検出器18から入力
さJしるパルス信号の計数を停止する。そして、このカ
ウンタ26の計数値C6とカウンタ24の測定時間Tは
演算回路28に入力され、第(7)式に基づき試料10
の密度りを算出するとともに、第(9)式に基づき透過
中性子線強度と透過ガンマ線強度との比No(ρ)/N
r(ρ) を算出し、この値から第(5)式に基づき試
料10の含水量ρを算出する。このように【2て求めら
れた密度りおよび含水量ρは、図示しない表示機構によ
り表示される。After making the above adjustments, when neutron beams and gamma rays are incident on the sample 10 from the radiation source 12.14, each detector 1
8.20, the neutron beam intensity N given by equation (1). ((b) and gamma ray intensity N given by equation (2), neutron rays and gamma rays are detected,
Each strength N. ( ) and Nr (→ This is a preset counter set to CP and gamma ray detector 2.
When the count value of the pulse signal output from 0 reaches Cp, the measurement time T is output and a stop signal is input to the other counter 26. The counter 26 stops counting the pulse signals input from the neutron beam detector 18 upon input of the stop signal. Then, the count value C6 of the counter 26 and the measurement time T of the counter 24 are inputted to the arithmetic circuit 28, and the sample 10 is
In addition to calculating the density of
r(ρ) is calculated, and from this value, the water content ρ of sample 10 is calculated based on equation (5). The density and water content ρ thus determined in [2] are displayed by a display mechanism (not shown).
なお本実施例において、各線源12,14あるいは各検
出器16.18を双方ともそれぞれ所定の間隔を介して
配置したのは、全体の配置をコンパクトにするためであ
る。しかし、各線源12,14の遮蔽を効果的に行う必
要がある場合には、各線源12.14をまとめて配置す
ることも可能であり、まだ中性子線源12から中性子線
の他に適当なエネルギを有するガンマ線が同時に放射さ
れている場合には、別途ガンマ線源14を設ける必要は
なく、中性子線源12にガンマ線源としての機能を兼ね
させることも可能である。そして、この場合には、線源
12の半減期補正を自動的に行うことができる。In this embodiment, the reason why the radiation sources 12, 14 or the detectors 16, 18 are arranged at predetermined intervals is to make the overall arrangement compact. However, if it is necessary to effectively shield each radiation source 12, 14, it is also possible to arrange each radiation source 12, 14 together, and it is still possible to provide appropriate radiation from the neutron radiation source 12 in addition to neutron radiation. If energetic gamma rays are being emitted at the same time, there is no need to provide a separate gamma ray source 14, and the neutron source 12 can also function as a gamma ray source. In this case, half-life correction of the radiation source 12 can be automatically performed.
壕だ本実施例においては、中性子線とガンマ線を検出す
るだめ、2つの検出器を設けたものを示したが、これに
限らず、1つの検出器で中性子線とガンマ線の双方を検
出し、これを後段の回路で中性子線とガンマ線とに電気
的に弁別することも可能である。なおこの場合にあって
は、各線源12、14は所定の間隔だけ離して配置する
必要がある。In this embodiment, two detectors are provided to detect neutron rays and gamma rays, but the present invention is not limited to this. It is also possible to electrically distinguish these into neutron beams and gamma rays in a subsequent circuit. In this case, the radiation sources 12 and 14 must be placed apart from each other by a predetermined distance.
また本実施例においては、ガンマ線検出器のパルス信号
をプリセットカウンタでカウントし、中性子線検出器の
パルス信号のカウントを上記プリセットカウンタのカウ
ントアンプでそのカウントを中小するカウンタで行うも
のを示しだが、これとは逆に中性子線検出器のパルス信
号をプリセットカウンタでカウントし、ガンマ線検出器
のパルス信号を通常のカウンタでカウントしてもよい。In addition, in this embodiment, the pulse signal of the gamma ray detector is counted by a preset counter, and the pulse signal of the neutron beam detector is counted by a counter that reduces the count to medium using the count amplifier of the preset counter. Conversely, the pulse signals of the neutron beam detector may be counted by a preset counter, and the pulse signals of the gamma ray detector may be counted by a normal counter.
第2図は、本発明の放射線による含水量測定装置の他の
実施例を示すブロック図である。本実り例の特徴は、前
記第1図に示す実施例と異なり、試料10の含水量およ
び密度の測定に用いる中性子線およびガンマ線のエネル
ギを切り替え、試料10の1g当たりの全断面積Σ。と
吸収係数μ。FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the radiation-based moisture content measuring device of the present invention. The feature of this fruitful example is that, unlike the embodiment shown in FIG. and absorption coefficient μ.
を調整することにより、第(4)式に示す条件式、すな
わち測定条件Σcdn =μcdrを設定することにあ
るO
次に本実施例の構成について説明する。なお前記第1図
に示す実施例と対応する部材には同一符号を付してその
説明を省略する。一般に、中性子線源12からは異なる
エネルギの中性子線が放射15−
されており、同様にガンマ線源14からも異なる2種以
上のエネルギのガンマ線が放射されている。The purpose of this is to set the conditional expression shown in equation (4), that is, the measurement condition Σcdn=μcdr by adjusting .Next, the configuration of this embodiment will be described. Incidentally, members corresponding to those in the embodiment shown in FIG. 1 are given the same reference numerals and their explanations will be omitted. Generally, the neutron beam source 12 emits neutron beams with different energies, and similarly the gamma ray source 14 emits gamma rays with two or more different energies.
従って、検出器18.20側で検出された中性子線およ
びガンマ線をエネルギ弁別し測定に利用すれば、試料1
001g当たりの全断面積Σ。と吸収係数μ。の値を任
意に調整することができ、測定条件Σ。do−μ。d、
を電気的に設定することができる。30.32はこのた
めに検出器18.20の出力段に設けられたディスクリ
ミネータであり、各検出器18.20から出力される各
パルス信号をエネルギ弁別し各カウンタ24.26に入
力する。Therefore, if the energy of the neutron beam and gamma ray detected by the detectors 18 and 20 is discriminated and used for measurement, sample 1
Total cross-sectional area Σ per 001g. and absorption coefficient μ. The value of measurement condition Σ can be adjusted arbitrarily. do-μ. d,
can be set electrically. 30.32 is a discriminator provided at the output stage of the detector 18.20 for this purpose, which discriminates the energy of each pulse signal output from each detector 18.20 and inputs it to each counter 24.26. .
以上の構成とすることによシ、本実施例においては、測
定に先だち、各ディスクリミネータ30゜32のカット
エネルギレベルを適当にセットし、全断面積Σ。と吸収
係数μ。が第(4)弐つまりΣcdn−μcd、を満足
するように設定する。その後、前記第1図に示す実施例
と同様にして、試料10の含水量ρおよび密度りを測定
することができる。With the above configuration, in this embodiment, prior to measurement, the cut energy level of each discriminator 30 and 32 is appropriately set, and the total cross-sectional area Σ is calculated. and absorption coefficient μ. is set so that it satisfies the second condition (4), that is, Σcdn−μcd. Thereafter, the water content ρ and density of the sample 10 can be measured in the same manner as in the embodiment shown in FIG. 1 above.
なお本実施例においても、前記実施例同様、1つの検出
器で中性子線とガンマ線の双方を検出し、16−
これを後段の回路で中性子線とガンマ線とに弁別するこ
とも可能である。しかし、前記実施例と異なり、各線源
12,14を離して設置する必要はない。In this embodiment, as in the previous embodiment, it is also possible to detect both neutron rays and gamma rays with one detector, and distinguish them into neutron rays and gamma rays in a subsequent circuit. However, unlike the previous embodiment, it is not necessary to install the radiation sources 12, 14 apart.
また本実施例においては、ディスクリミネータを各カウ
ンタ24.26双方の前段に設けたものを示したが、こ
れに限らず、各カウンタ24,26の少なくともいずれ
か一方の前段に設けるのみでもよいO
以上のように、本実施例においては、試料10内におけ
る中性子線とガンマ線の透過率Σcdn とμcd、
とを電気的に調整する構造としただめ、前記実施例に比
し故障が少々く、かつその形状もコンパクトにすること
ができ、更に各線源12.14も1個所に固定すること
ができるため、その遮蔽も容易となる。Further, in this embodiment, the discriminator is provided in front of both the counters 24 and 26, but the discriminator is not limited to this, and may be provided only in the front of at least one of the counters 24 and 26. O As described above, in this example, the transmittances Σcdn and μcd of neutron beams and gamma rays in the sample 10,
Since the structure is such that the radiation sources 12 and 14 can be electrically adjusted, there are fewer failures than in the previous embodiment, and the shape can be made more compact, and each radiation source 12 and 14 can also be fixed in one place. , its shielding becomes easy.
以上のように、本発明によれば、中性子線を用いて試料
の含水量の測定をするに際し、ガンマ線を用い試料の密
度変化による中性子線の透過量変化を自動的に補正し、
試料の含水量の測定を正確かつ迅速に行うことができる
。その結果、本発明は例えばベルトコンベアで輸送中の
粉粒体等、密度変化の激しい試料の含水量測定を容易に
行うことができ、例えば、建設・土木現場における砂利
、砂、コンクリート原料の石灰、または製鉄所における
鉱石、コークス等の原材料の含水量管理等に広く利用す
ることができる。As described above, according to the present invention, when measuring the water content of a sample using neutron beams, gamma rays are used to automatically correct changes in the amount of neutron beam transmission due to changes in the density of the sample,
The water content of a sample can be measured accurately and quickly. As a result, the present invention can easily measure the moisture content of samples with rapid density changes, such as powder and granules being transported on a belt conveyor. It can also be widely used for controlling the moisture content of raw materials such as ore and coke in steel plants.
第1図は本発明の放射線による含水量測定装置の一実施
例を示すブロック図、第2図は他の実施例を示すブロッ
ク図である。
各図中同一部材には同一符号を付し、10は試料、12
は中性子線源、14はガンマ線源、16は調節棒、18
は中性子線検出器、20はガンマ線検出器、24は第1
のカウンタ、26は第2のカウンタ、28は演算回路、
30.32はディスクリミネータである。
出願人 アロカ株式会社
19−
第1図
第2図FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the radiation-based water content measuring device of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment. The same members in each figure are given the same reference numerals, 10 is the sample, 12
is a neutron source, 14 is a gamma ray source, 16 is an adjustment rod, 18
is a neutron beam detector, 20 is a gamma ray detector, and 24 is a first
26 is a second counter, 28 is an arithmetic circuit,
30.32 is a discriminator. Applicant Aloka Co., Ltd. 19- Figure 1 Figure 2
Claims (4)
くる中性子線強度を検出しこれを所定の電気信号に変換
して出力しこの電気信号から上記試料の含水量を測定す
る方法において、上記試料に向はガンマ線を入射し、こ
の試料中におけるガンマ線と中性子線の透過率を等しく
設定するとともに、この試料を透過するガンマ線強度を
検出しこれを所定の電気信号に変換して出力し、このガ
ンマ線に係る電気信号および前記中性子線に係る電気信
号に対し所定の演算処理を施すことにより上記試料の含
水量を算出することを特徴とする放射線による含水量測
定方法。(1) A method of injecting a neutron beam into a sample, detecting the intensity of the neutron beam passing through the sample, converting it into a predetermined electrical signal and outputting it, and measuring the water content of the sample from this electrical signal. In this method, gamma rays are incident on the sample, the transmittance of gamma rays and neutron rays in this sample is set to be equal, and the intensity of gamma rays passing through this sample is detected, which is converted into a predetermined electrical signal and output. A method for measuring water content using radiation, characterized in that the water content of the sample is calculated by performing predetermined arithmetic processing on the electric signal related to the gamma ray and the electric signal related to the neutron beam.
性子線源およびガンマ線源を設け、この試料を透過して
くる中性子線強度およびガンマ線強度を検出しこれをパ
ルス信号に変換して出力する中性子線検出器およびガン
マ線検出器を設け、上記試料内における透過中性子線あ
るいは透過ガンマ線の少なくともいずれか一方の透過経
路長を調整可能な方向に上記各線源あるいは上記各検出
器の少なくともいずれか1つを移動自在に形成し、更に
上記各検出器のパルス信号をカウントする第1のカウン
タおよび第2のカウンタを設け、この第1および第2の
カウンタの出力に所定の演算処理を施して上記試料の含
水量を算出する演算回路を設けたことを特徴とする放射
線による含水量測定装置0(2) A neutron ray source and a gamma ray source that inject neutron rays and gamma rays into the sample are provided, and the neutron ray intensity and gamma ray intensity transmitted through the sample are detected and converted into pulse signals and output. A radiation detector and a gamma ray detector are provided, and at least one of the radiation sources or the detectors is arranged in a direction in which the transmission path length of at least one of the transmitted neutron rays and the transmitted gamma rays in the sample can be adjusted. A first counter and a second counter are provided to be movable and count the pulse signals of each of the detectors, and the outputs of the first and second counters are subjected to predetermined arithmetic processing to calculate the value of the sample. A radiation-based water content measuring device 0 characterized by being provided with an arithmetic circuit for calculating water content.
子線源とガンマ線源とを所定間隔を置いて調節棒に設置
し、この調節棒を試料に対し平行方向にスライド自在に
形成したことを特徴とする放射線による含水量測定装置
。(3) In the apparatus described in claim (2), the neutron source and the gamma ray source are installed at a predetermined interval on an adjustment rod, and the adjustment rod is formed to be slidable in a direction parallel to the sample. A radiation-based water content measurement device characterized by:
性子線源およびガンマ線源を設け、この試料を透過して
くる中性子線強度およびガンマ線強度を検出し7これを
パルス信号に変換して出力する中性子線検出器およびガ
ンマ線検出器を設け、これら各検出器の出力段にパルス
信号をカウントする第1のカウンタおよび第2のカウン
タを設け、まだこれら第1および第2のカウンタの少な
くともいずれか一方の入力段において検出パルスのエネ
ルギ弁別を行い、上記試料内における中性子線あるいは
ガンマ線の透過率の調整を行うディスクリミネータを設
け、更に前記第1および第2のカウンタの出力に所定の
演算処理を施して上記試料の含水量を算出する演算回路
を設けたことを特徴とする放射線による含水量測定装置
。(4) Provide a neutron ray source and a gamma ray source that inject neutron rays and gamma rays into the sample, detect the neutron ray intensity and gamma ray intensity that pass through the sample, and convert this into a pulse signal and output it. A neutron beam detector and a gamma ray detector are provided, and the output stage of each of these detectors is provided with a first counter and a second counter for counting pulse signals, and at least one of the first and second counters is provided. A discriminator is provided for discriminating the energy of the detection pulse and adjusting the transmittance of neutron beams or gamma rays in the sample at the input stage of the input stage, and further, predetermined arithmetic processing is performed on the outputs of the first and second counters. 1. An apparatus for measuring moisture content using radiation, characterized in that it is provided with an arithmetic circuit for calculating the moisture content of the sample by applying radiation to the sample.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57102281A JPS58219445A (en) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | Method of and apparatus for measuring percentage of moisture content by gamma ray |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57102281A JPS58219445A (en) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | Method of and apparatus for measuring percentage of moisture content by gamma ray |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58219445A true JPS58219445A (en) | 1983-12-20 |
JPS6359101B2 JPS6359101B2 (en) | 1988-11-17 |
Family
ID=14323218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57102281A Granted JPS58219445A (en) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | Method of and apparatus for measuring percentage of moisture content by gamma ray |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58219445A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5763440A (en) * | 1980-10-03 | 1982-04-16 | Japan Atom Energy Res Inst | Moisture measuring method |
-
1982
- 1982-06-16 JP JP57102281A patent/JPS58219445A/en active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5763440A (en) * | 1980-10-03 | 1982-04-16 | Japan Atom Energy Res Inst | Moisture measuring method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6359101B2 (en) | 1988-11-17 |
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