Conjunto de analizador de material a granel que incluye vigas estructurales que contienen material de protección de radiación.

Un conjunto de componentes para construir un analizador de material a granel (10) del tipo que se utiliza para analizar material a granel (28) transportado en una cinta transportadora (29) a través de una región de activación (30) situada en un túnel (32) entre al menos una fuente de radiación y al menos un detector de radiación dentro del analizador de material a granel (10),

comprendiendo dicho conjunto:

una caja de fuente de radiación (11) para la disposición o bien encima de la región de activación o bien debajo de la cinta transportadora (29);

una caja de detector de radiación (12) para la disposición o bien debajo o bien encima de la caja de fuente de radiación (11) en el lado opuesto de la región de activación (30) y la cinta transportadora (29) desde la caja de fuente de radiación (11); y caracterizado por que el conjunto comprende también:

un conjunto de vigas estructurales apilables (14, 15, 16, 17, 18, 19) que principalmente contienen material de protección de radiación y están configuradas para apilarse alrededor de la región de activación (30), la caja de fuente de radiación (11) y la caja de detector de radiación (12) para evitar que radiación no deseada sea generada y transportada a la caja de detector de radiación (12) cuando dichas cajas (11, 12) están dispuestas en los lados opuestos de la región de activación (30) y la cinta transportadora (29) una con relación a la otra; y

un bastidor (22) para soportar los extremos de al menos alguna de las vigas estructurales (14, 15, 16, 17, 18, 19) cuando las vigas (14, 15, 16, 17, 18, 19) están así apiladas;

en el que el bastidor está adaptado para montarse sobre una estructura de soporte de transportador existente (34, 35, 36) sin retirar o modificar sustancialmente ninguna parte de la estructura de soporte de transportador existente (34, 35, 36).

Conjunto de analizador de material a granel que incluye vigas estructurales que contienen material de protección de radiación Antecedentes de la invención La presente invención pertenece generalmente a los analizadores y está particularmente dirigida a un conjunto mejorado de componentes para construir un analizador de material a granel del tipo utilizado para analizar material a granel transportado en una cinta transportadora a través de una región de activación situada en un túnel entre al menos una fuente de radiación y al menos un detector de radiación dentro del analizador de material a granel.

Los analizadores de material a granel se utilizan para medir el contenido elemental de los materiales a granel. En un tipo de analizador de material a granel, la fuente de radiación incluye una o más fuentes de neutrones y el detector de radiación incluye uno o más detectores de rayos gamma que producen señales que son procesadas para proporcionar una medida del contenido elemental de material a granel. Cuando el material a granel es bombardeado con neutrones, se producen emisiones de rayos gamma procedentes del material a granel. Diferentes espectros característicos de la energía de rayos gamma son producidos a partir de diferentes elementos del material a granel. Procesando las señales detectadas que son indicativas del espectro de rayos gamma se proporciona una medida del contenido elemental del material a granel. Este proceso de medida se conoce como análisis de activación de neutrones de rayos gamma inmediatos (PGNAA) . Además de contender la fuente de radiación y el detector de radiación, el material a conjunto analizador de material a granel incluye necesariamente una gran cantidad de material de protección de radiación con el fin de proteger a las personas que utilizan el analizador de material a granel de dosis dañinas de radiación. Como se ha utilizado aquí, la expresión "material de protección de radiación" significa material que absorbe, dispersa, atenúa y/o refleja la radiación de neutrones y/o la radiación gamma. La cantidad requerida de material de protección de radiación es tal que algunas realizaciones del conjunto analizador de material a granel son tan grandes que el conjunto no se puede manejar fácilmente para su transporte de un sitio a otro.

La Solicitud de Patente Europea Nº 94304636.7 concedida a Atwell el al. describe un conjunto modular para un analizador de material a granel PGNAA del tipo en el que el material a granel es transportado en una cinta transportadora a través de una región de activación situada entre al menos una fuente de radiación y el menos un detector de radiación dentro del analizador de material a granel. Tal conjunto incluye medios contenedores que incluyen un módulo primario inferior que contiene el material de protección de radiación y que definen o bien al menos una cavidad de fuente de radiación o al menos una cavidad de detector de radiación, y un módulo primario superior que contiene material de proyección de radiación y que define la otra de la, al menos una, cavidad de fuente de radiación o la, al menos una, cavidad de detector de radiación que no está definida por el módulo primario inferior. El módulo primario inferior y el módulo primario superior tiene una forma de manera que el paso está delimitado por la colocación del módulo primario superior sobre el módulo primario inferior, y las partes del módulo primario inferior están conformadas para delimitar los lados de una depresión que está contorneada para adaptarse al paso de la cinta transportador a través de la región de activación. Las partes delimitantes de la depresión del módulo inferior están inclinadas hacia fuera desde la parte inferior del pasaje para adaptarse a un paso en una cinta transportadora que tiene un contorno complementario.

El conjunto modular descrito en la Solicitud de Patente Europea Nº 94304636.7 se puede manejar fácilmente para el transporte y se puede instalar fácilmente alrededor de una cinta que es utilizada para transportar el material a granel que va a ser analizado, de manera que el analizador se puede instalar en una línea de procesamiento existente sin tener que cortar o desmontar de otro modo la cinta transportadora. Como el conjunto modular descrito ha sido aplicado en una amplia gama de aplicaciones, se ha encontrado que una realización dada del mismo se puede utilizar sólo con pequeños rangos de tamaños y formas de cinta transportadora. Aunque se han compensado pequeñas diferencias de forma en los tamaños y formas mediante la colocación de forros de material de moderación de neutrones de los tamaños y formas en los respectivos módulos adyacentes del pasaje, cuando tales diferencias no son pequeñas ha sido necesario proporcionar un conjunto analizador de material a granel totalmente diferente que incluye un pasaje a una depresión que tiene dimensiones y formas que son apropiadas para adaptarse al paso de la cinta transportadora.

La Solicitud de Patente Europea Nº 99304694.5 concedida a Griebel et al. describe un conjunto modular flexible para un analizador de material a granel que se puede modificar para utilizar con amplios rangos de tamaños y formas de cinta transportadora. El conjunto incluye un primer módulo que contiene un material de protección de radiación y al menos una fuente de radiación; un segundo módulo que contiene material de protección de radiación y que incluye al menos un detector de radiación; y al menos dos módulos remplazables, conteniendo cada uno material de protección de radiación, estratificados entre el primer módulo y el segundo módulo para separar el primer módulo del segundo módulo, con el, al menos uno, de los módulos remplazables que está separado, para delimitar un túnel para el movimiento del material a granel a través de la región de activación.

También se conoce instalar un analizador de material a granel PGNA retirando una sección de una cinta transportadora existente y una estructura de soporte de transportador e instalando el analizador en la separación

creada de este modo en la estructura de soporte de transportador. Esta técnica elimina todos los materiales estructurales de soportes de cinta transportadora del volumen del análisis y evita señales externas procedentes de la contaminación del análisis. Sin embargo, el uso de esta técnica incurre en costes considerables en ingeniería mecánica, civil y eléctrica para rediseñar y reconstruir la estructura de soporte de transportador debilitada y para soportar el analizador.

Sumario de la invención La presente invención proporciona un conjunto de componentes para construir un analizador de material a granel del tipo que se utiliza para analizar el material transportado en una cinta transportadora a través de una región de activación situada en un túnel entre al menos una fuente de radiación y al menos un detector de radiación dentro del analizador de material a granel, de acuerdo con la reivindicación 1.

La presente invención también proporciona un analizador de material a granel construido con el conjunto de componentes anteriormente descrito.

El conjunto de componentes puede estar adaptado a diferentes estructuras de soporte de cinta transportadora y ser suficientemente flexible para permitir que un usurario cambie la posición de los componentes en campo.

El conjunto de componentes de analizador de material a granel de acuerdo con la presente invención se puede utilizar para construir un analizador de material a granel relativamente pequeño y ligero que se pueda montar directamente en las estructuras de soporte de transportador, sin retirar o modificar sustancialmente ninguna parte de la estructura de soporte de transportador existente. Las vigas estructurales que contiene material de protección de radiación están dimensionadas para el fácil montaje, son estructuralmente fuertes, y están dispuestas para proporcionar una buena protección de radiación de neutrones para con ello reducir al mínimo la producción de señales de rayos gamma no deseadas y tiene una larga vida en un ambiente industrial.

Las vigas estructurales que contiene material de protección de radiación preferiblemente están dispuestas para atenuar todas las trayectorias de fuga que permitan a los neutrones alcanzar la estructura de soporte de transportador u otros materiales de fondo, rodeando sustancialmente la fuente de neutrones y el volumen de análisis con escudos de absorción de neutrones situados estratégicamente. El analizador tiene muchas otras características novedosas que optimizan el rendimiento en el campo práctico y hacen posible cambios de configuración en el campo que sean realizados por un operario.

Las características adicionales de la presente invención... [Seguir leyendo]

1. Un conjunto de componentes para construir un analizador de material a granel (10) del tipo que se utiliza para analizar material a granel (28) transportado en una cinta transportadora (29) a través de una región de activación (30) situada en un túnel (32) entre al menos una fuente de radiación y al menos un detector de radiación dentro del analizador de material a granel (10) , comprendiendo dicho conjunto:

una caja de fuente de radiación (11) para la disposición o bien encima de la región de activación o bien debajo de la cinta transportadora (29) ;

una caja de detector de radiación (12) para la disposición o bien debajo o bien encima de la caja de fuente de radiación (11) en el lado opuesto de la región de activación (30) y la cinta transportadora (29) desde la caja de fuente de radiación (11) ; y caracterizado por que el conjunto comprende también:

un conjunto de vigas estructurales apilables (14, 15, 16, 17, 18, 19) que principalmente contienen material de protección de radiación y están configuradas para apilarse alrededor de la región de activación (30) , la caja de fuente de radiación (11) y la caja de detector de radiación (12) para evitar que radiación no deseada sea generada y transportada a la caja de detector de radiación (12) cuando dichas cajas (11, 12) están dispuestas en los lados opuestos de la región de activación (30) y la cinta transportadora (29) una con relación a la otra; y un bastidor (22) para soportar los extremos de al menos alguna de las vigas estructurales (14, 15, 16, 17, 18, 19) cuando las vigas (14, 15, 16, 17, 18, 19) están así apiladas;

en el que el bastidor está adaptado para montarse sobre una estructura de soporte de transportador existente (34, 35, 36) sin retirar o modificar sustancialmente ninguna parte de la estructura de soporte de transportador existente (34, 35, 36) .

2. Un conjunto de acuerdo con la Reivindicación 1, en el que el conjunto de vigas estructurales (14, 15, 16, 17, 18, 19) que contienen material de protección de radiación están dimensionadas de manera que al menos algunas de las vigas estructurales (14, 15, 16, 17, 18, 19) pueden estar dispuestas paralelas el eje longitudinal de la cinta transportadora (29) y lateralmente entre la caja de fuente de radiación (11) y la estructura de soporte de transportador (34, 35, 36) cuando la caja de fuente de radiación (11) está dispuesta debajo de la cinta transportadora (29) .

3. Un conjunto de acuerdo con la Reivindicación 2, que además comprende una pluralidad de escudos laterales (24) de material de protección de radiación para su disposición fuera de la estructura de soporte de transportador (34, 35, 36) para reducir los flujos de neutrones en los lados del analizador con respecto al eje longitudinal de la cinta transportadora (29) .

4. Un conjunto de acuerdo con la Reivindicación 1, en el que algunas vigas (16) están configuradas para definir una depresión adyacente a la región de activación (30) para soportar el transportador en una configuración a modo de depresión.

5. Un conjunto de acuerdo con la Reivindicación 4, en el que algunas vigas (16) que definen la depresión definen una depresión que tiene paredes laterales que están inclinadas en un primer ángulo de depresión predeterminado; y

en donde algunas vigas (16) que definen la depresión definen una depresión que tiene paredes laterales que están inclinadas en un segundo ángulo de depresión predeterminado que es distinto del primer ángulo de depresión predeterminado.

6. Un conjunto de acuerdo con la Reivindicación 1, que comprende además una pluralidad de láminas separadoras (26, 26a) de material de protección de radiación para la disposición entre algunas de las vigas apilables (14, 15, 16, 17, 18, 19) para ajustar la altura del túnel (32) .

7. Un conjunto de acuerdo con la Reivindicación 6, en el que al menos una de las láminas separadoras (26, 26a) está dimensionada para la disposición junto a los bordes de la cinta transportadora (29) para estar en contacto con los bordes de la cinta transportadora (29) cuando la cinta transportadora (29) está sustancialmente desalineada.

8. Un conjunto de acuerdo con la Reivindicación 1, en el que las vigas estructurales (14, 15, 16, 17, 18, 19) comprenden tubos huecos, que están rellenos de material de protección de radiación.

9. Un analizador de material a granel (10) del tipo utilizado para analizar material a granel (28) transportado en una cinta transportadora (29) a través de una región de activación situada en un túnel (32) entre al menos una fuente de radiación y al menos un detector de radiación dentro del analizador de material a granel (10) , comprendiendo dicho analizador:

una caja de fuente de radiación (11) dispuesta o bien encima de la región de activación (30) o bien debajo de la cinta transportadora (29) ;

una caja de detector de radiación (12) dispuesta o bien debajo o bien encima de la caja de fuente de radiación (11) en el lado opuesto de la región de activación (30) y la cinta transportadora (29) desde la caja de fuente de radiación (11) ; y caracterizado porque el conjunto comprende además:

un conjunto de vigas estructurales apilables (14, 15, 16, 17, 18, 19) que contienen principalmente material de protección de radiación y apiladas en la región de activación (30) , la caja de fuente de radiación (11) y la caja de detector de radiación (12) para evitar que radicación no deseada sea generada y transportada a la caja de detector de radicación (12) ; y un bastidor (22) que soporta los extremos de al menos alguna de las vigas estructurales apiladas (14, 15, 16, 17, 18, 15 19) ;

en el que el bastidor (22) está montado en la estructura de soporta de transportador (34, 35, 36) sin retirar ni modificar sustancialmente ninguna parte de la estructura de soporte de transportador existente (34, 35, 36) .

10. Un analizador de material a granel (10) de acuerdo con la Reivindicación 9, en el que al menos algunas de las vigas estructurales (14, 15, 16, 17, 18, 19) están dispuestas paralelas al eje longitudinal de la cinta transportadora (29) y lateralmente, entre la caja de fuente de radiación (11) y la estructura de soporte de transportador (34, 35, 36) cuando la caja de detector de fuente (12) está dispuesta debajo de la cinta transportadora (29) .

11. Un analizador de material a granel (10) de acuerdo con la Reivindicación 10, que además comprende una pluralidad de escudos laterales (24) de material de protección de radiación dispuestos fuera de la estructura de soporte de transportador (34, 35, 36) para reducir los flujos de neutrones en los lados del analizador con respecto a los ejes longitudinales de la cinta transportadora (29) .