气动滑板分析仪系统和方法_3

文档序号:8941391阅读:来源:国知局
48]所述的空气滑板常常是在关键的位置,使得气动滑板件的故障可以潜在地停止制造过程。因此,保证在系统维护、阻塞、故障或校准的过程中不会限制材料流转的方法是至关重要的。在各种实施例中,气动滑板分析仪可以包括插入替换的气动滑板部分,其被设计成很容易地安装替代特殊部分,它通常是在分析仪内使用,如果发生任何流动问题或其他故障。还提供了处理出现的气动滑板的任何问题的方法,以及空气滑板保养的方法,气动滑板修理的方法,气动滑板件的校准方法,同时确保设备运转不会受到不利影响。另一种方法是将具有分支门,其允许材料流过分析仪,同时如果有流转问题、维护需求或其他有必要转移材料流转的情况,转移分析仪周围的流转。另一个重要方面是尽量减少来自系统的辐射。因此,屏蔽可以延伸到气动滑板的前面或背面。其可以被连接到分析仪上,或做成分离的。其总体目标是尽量减少周边地区的辐射量。
[0049]系统的校准通常对系统性能很关键。在各种不同的实施方案中,该系统可以通过接入端口在分析器前或在后适配气动滑板,校准用标准通过接入端口进入分析区域,或通过去耦的特殊气动滑板部分测量分析仪,同时移动气动滑板部和分析器向上、向下或侧向远离气动滑板以允许插入的校准标准通过分析器气动滑板部的端部。在一些实施方案中,分析仪未配备气动滑板本身。气动滑板分析器可以连接到气动滑板的输入或排出端,以提供材料进行分析。下面所描述的各种实施例包括一个气动滑板机构,其可确保该气流系统具有一致的流动特性。
[0050]在一些实施方案中,分析手段利用了 X射线源(S)产生的广谱X射线照射在气动滑板上的材料上,检测器或检测器阵列在材料的相对侧,其中测得的信号是由各构成材料的元素的在X射线源光谱的衰减,以及量化材料元素组成的方法,其利用了每个元素对入射伽马射线具有唯一的能量依赖性响应函数这一物理属性,这取决于每个元素中对气动滑板的材料组合物中的原子密度厚度(g/cm2)。
[0051]应当理解,对于PGNAA系统,最佳性能的获得通常是有更多的材料。当材料为粉末形式,它可以从传送带上吹掉。因此,在移动粒状或粉末形式的材料时使用气动滑板移动材料是的一种更高效的和有效的方法。
[0052]图4是气动滑板的示意图400。该材料(示为箭头)在材料腔410行进,而空气从加压空气腔420吹入材料腔410。空气从气室420行进“向上”通过多孔膜430并抬起材料腔410中的材料。在膜430可以是任何材料,其非限制性的例子是金属滤网、多气孔织物等。在一些情况下,膜可以被振动,以协助所述材料的抬起。气动滑板是通常有一个角度,因此,材料行行进时有材料腔410的倾角。移动材料也可以是通过气体力学的方式,其中,材料通过管道或通道吹出-没有被广泛使用,因为气动滑板件的固有效率需要显著较少的操作功率。该材料可以是粉末状、颗粒状,它的制备使得它适合于气动滑板输送。
[0053]图5是示例性的气动滑板分析仪的一个实施例的透视图500。气动滑板501通过具有气动滑板501的入口和出口的分析仪550,材料(未示出)在经由分析仪550时被分析。气动滑板501的通道502允许材料通过分析仪550,同时在空气腔503只不过的空气保证材料的流态化。需要注意的是,也可以设计出没有空气腔503的气动滑板分析仪,其中材料滑动或穿过分析仪550,但是如果希望在分析过程中保持“流体”流动,相比其他系统空气腔系统对材料的流动性破坏较少。当然,用于分析的其他配置,而不是使用气动滑板,是可在不脱离本公开的精神和范围内预期的。
[0054]由于大多数气动滑板由金属制成,金属气动滑板所载材料的分析可能会影响到来自分析仪550中材料的信号。因此,通道502和空气腔503可以由不吸收许多或任何中子的材料制成,或为整体校准提供唯一信号。可使用的材料的非限制性的例子包括碳纤维,和其他低截面的材料,如合成材料或低中子截面的金属。通道502,空气腔503和周围的材料的设计用以优化从通过气动滑板501的材料上得到的信号。分析也可以通过一个钢气动滑板完成,但是应当理解要利用更多中子透明材料以最小化分析仪550的信号改变或丢失。
[0055]在此图示500中,原料门508上示出的中子源是放置在分析器550的“右”侧的。然而,来源和检测器是可以位于所述气动滑板501的其他侧面的。应当认识到,在一些实施方案中,所述来源可以是放射性同位素或加速器或其他按需中子/辐射源。
[0056]图6是示例性气动滑板分析仪的横截面图600,示出了材料(未示出)穿过的内部通道602,气动滑板620的非分析仪部和分析仪650之间的缓冲区域603,605。
[0057]所有中子活化系统具有中子源606和一个或多个检测器604。虽然图6示出了来源/检测器606,604的设置,其它设置也可以采用。例如,所述来源606可以沿气动滑板分析仪650的纵轴放置。中子源606的可以是同位素源,或可替换地使用中子发生器。检测器604可以沿纵向或垂直来配置,或者根据需要优化信号。与其它中子为基础的系统一样,检测器604可以被加热或冷却。
[0058]可替代地,由于气动滑板620中的材料可以是热的,系统还可以提供冷却(未示出)以防热材料故障。这个实施例说明了使用顶部和底部生物屏蔽材料607能保证辐射安全。分析仪650的主体中使用的确切材料还选择要考虑到气动滑板620的材料的温度,和分析仪650周围的环境温度。例如,对于生料,测量可以是热的,因而该检测器的外壳可以包括检测器604的加热和冷却机制。在一个商业实施例中,冷却通道644可安装在气动滑板620和检测器装置604之间,冷却通过各种被动或主动手段是吸纳,非限制性的例子是通风口,加压气流或压缩空气或喷射压缩空气等等手段由绝热膨胀冷却。
[0059]示例性的气动滑板分析仪示出在闸门608的使用。气动滑板620中的材料类似于液体,并且因此使用闸门608的材料应允许材料在分析仪650内累积。闸门608实质上是作为一个坝,以使得该材料在坝的后面累计。使用闸门608积聚材料将增加在分析仪650中的材料,并能增加系统的结果信号。闸门608可被降低或升高进行调整累积程度,以确保流动是适合设备运转或分析仪运转。闸门608可以是一截面,从分析仪650分离,或它可以是分析仪650的一部分。闸门608可以简单地由一块金属制成,或能从组件底部或侧部上来并抑制材料的流动的其他合适材料所制成。它也可以是固定的,所以它不动,类似于具有固定高度的坝。闸门608或一系列闸门608可以安装于下游,或上游,或两者兼而有之,在测量中逐步建立水平。
[0060]图7是示例性气动滑板720的侧视图700,其具有“下”空气腔701和突出的闸门608。闸门608充当坝,作为结果,材料积聚在此图中定义为702的区域。分析区可以位于分析仪主体内的中心,以便允许每端的中子源辐射的生物屏蔽。该系统可以优化,分析堆积在区域702的材料。在各种实施方式中,闸门高度可以向上或向下调整,以允许建立或通过不同的体积的区域或者简单地允许预先设定的体积。闸门608只是分析仪累计材料的一个方法。还有其他可用于积累材料的方法或手段。
[0061]气动滑板720可包括多个段或片,从而允许一个或一组被迅速地更换,或根据需要进行交换。例如,闸门608被示出是最右边的片的一部分,其是可单独更换的一部分,在这种情况下,闸门部分需要维护。
[0062]在另一个实施方案中,在分析区的材料的流化密度可以最佳地通过用一系列的横向部分制作空气室部分而最大化,其中每一个都具有单独的空气供给和压力调节,从而达到最佳流化物料的水平或高度。阀和压力可以通过基于水平感测或质量流量装置的微型计算机或控制器来控制。在一些实施方案中,槽可在分析仪内部或外部使用。阀(如V型球),也可以在分析仪上或之后使用,以增加在分析仪内材料的量。然而,另一种方法是缩小材料腔的宽度,例如,使之变窄。然而,另一种方法是限制下游的流动,使得大量材料积聚在分析仪中。主要目的是通过增加在分析区域的材料的量,以增加信号。
[0063]为便于操作,气动滑板720在分析仪“内部”的多孔材料可以是与气动滑板720剩余部分相同的材料制成,以确保材料在分析仪内的流动与气动滑板720剩余部分相一致。在一些实施方案中,根据设计偏好可以使用不同的材料。应当理解,虽然本实施例中示出了空气腔701,分析仪中的材料从分析仪中间穿过或吹过不一定必须要空气腔701。然而,为了操作和流动的一致性,此处实施例中都具有空气腔701。因此,可以理解的是,本领域技术人员能够想出替代性的设计考虑不存在的空气腔的方案,而不偏离本公开的精神和范围。
[0064]通过气动滑板输送的材料可以具有一致的成分,或者它可具有不均匀的成分,并可能引起分层。图8是其中一个实施例800的示意图,其具有隔离装置801,其可以由金属或其他弹性材料制成,以一定角度弯曲安置于气动滑板820上,以隔离材料或空气流,以使得该材料在区域702积累之前鼓动起来。例如,附加的空气可以吹入或脉冲进入区域702。这可以是从底部或侧面,或者顶部进入。同样的影响可以通过在区域702使用不同的多孔织物进行(可能具有不同的摩擦,或孔隙率等特性)。可替代地,该系统可以包括混合堆积在702区域材料的一些机制。这可以通过位于区域702或邻接于隔离装置801的简单的如螺旋桨式的机构来实现。因此,对于“混合”的替代方法,可以通过普通技术人员的技术实现,也应理解为这是本发明公开的范围之内的。
[0065]为了确保该物质不在栅栏608上静止,该栅栏可包括多孔材料,以允许该物质流过栅栏。或者,在栅栏608中可以有一个开口或孔洞,以允许该物质流过栅栏608,而不仅仅是翻过栅栏608
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