TWINKAM

Das  System TWINKAM zur Messung der Kaliumkonzentration mit zwei Detektoren dient zur aktuellen Messung der Oberflächenmasse des vom Förderband transportierten Materials und zur Bestimmung des Massenanteils an Kalium (KCl oder K2O) im transportierten Material.

Bei  der Bestimmung des Massenanteils von Kalium wird der Nachweis des natürlichen Isotops K-40 verwendet, das Teil des transportierten Materials ist.

Da  die Strahlungsintensität vom absoluten Mengengehalt des K-40-Isotops abhängt, ist es zur Bestimmung des Massenanteils (in Prozent) erforderlich, entweder eine konstante „Menge“ des Materials bereitzustellen oder Änderungen der Materialmenge auszugleichen / zu korrigieren.

Das  Kaligehaltmesssystem TWINKAM bietet diese Korrektur durch die Verwendung von zwei PD125-Detektoren. Die Messwerte werden auf der Grundlage der Differenzierung der Messwerte der Detektoren ermittelt, die dieselbe „Materialprobe“ unter verschiedenen äußeren Bedingungen messen: Zwischen einem der Detektoren und dem zu transportierenden Material (z. B. einer Box mit NaCl) wird eine Strahlungsquelle zwischen dem anderen Detektor und dem zu transportierenden Material installiert (z. B.) Box mit hohem KCl-Anteil).

Bei  der Messung des Kaliumsalzgehaltes handelt es sich um die Messung des radioaktiven Zerfalls pro Zeiteinheit. Die erreichte Genauigkeit unterliegt den statistischen Gesetzen des sogenannten chaotischen Prozesses.

Die  in den Berechnungsformeln verwendeten Parameter variieren in Abhängigkeit von:
● den spezifischen Bedingungen und dem Ort der Messungen,
● der Empfindlichkeit des Sensors,
● der durchschnittlichen Intensität der Hintergrundstrahlung,
● dem Abstand des Sensors von der gemessenen Substanz,
● der Form und den Eigenschaften des Behälters
usw.

Für  die Ermittlung der Masse ist die Transportgeschwindigkeit der notwendige Parameter. Die Geschwindigkeitsbestimmung im TWINKAM-Messsystem kann von einem Drehzahlmesser durchgeführt werden, der von der „oberen“ Ebene des ACS (Profibus) an das Messsystem übertragen und von einem digitalen Signal gesteuert wird.

Der  K-40-Gehalt wird durch Messung der Strahlungsintensität der natürlichen Radioaktivität, üblicherweise γ-Strahlung mit einer Energie von 1,47 MeV, gemessen.

Der  Detektor kann zwar die Intensität bestimmen, aber nicht unterscheiden, auf welcher Seite sich die Strahlungsquelle befindet. Somit bestimmt der Detektor die Gesamtintensität, ohne zwischen reflektierter Strahlung, Strahlung von einer verteilten Quelle und Strahlung von einer Punktquelle zu unterscheiden.

Für  unterschiedliche Materialmengen (unterschiedliche Beladungen) werden unterschiedliche Intensitäten ermittelt. Unterschiedliche Beladungen werden während der Kalibrierung gemessen und spiegeln sich je nach Materialmenge und Intensität in den Kalibrierkurven wider.

Es  ist wichtig, dass die Strahlungsintensität bei gleicher Beladung und gleichem Kaliumgehalt gleich ist. Um dies zu veranschaulichen, ersetzen wir die verteilte Quelle durch eine Punktquelle, die sich im Schwerpunkt des Lastprofils befindet.

Die  Bestimmung des Lastprofils löst das Problem nicht, da die Abhängigkeit des Intensitätsprofils noch zu bestimmen ist und dies nur mit erheblichem Aufwand möglich ist. Darüber hinaus wird diese Abhängigkeit vom Förderer zum Förderer unterschiedlich sein.

Daher  ist es wichtig, dass sich das Lastprofil nicht ändert, wenn auf einem Band für dieselbe Last gemessen wird, da es möglich ist, dass bei geringen Lasten das Profil beispielsweise nach links und bei hohen Lasten nach rechts verschoben wird. Es ist dann wichtig, dass bei kleinen Lasten das Profil immer nach links und bei großen nach rechts verschoben wird - bei gleicher Belastung sollte das Profil unverändert bleiben.

Dies  ist besonders wichtig beim Kalibrieren. Bei der statischen Kalibrierung wird der Förderer manuell befüllt und es ist nicht einfach, ein Profil zu formen, das mit dem Arbeitsprofil identisch ist. Beim Kalibrieren ist es wichtig, ein Profil zu formen, welches das Profil während des normalen Betriebs auf dem Förderer so genau wie möglich reproduziert.

Ungenauigkeiten  bei der Kalibrierung resultieren letztendlich in Messungenauigkeiten.