DE1648003C

DE1648003C - Verfahren und Vorrichtung zum Mes sen des Masse oder Volumendurchsatzes eines flüssigen oder gasförmigen Mediums

Info

Publication number: DE1648003C
Application number: DE19671648003
Authority: DE
Inventors: Claude Antony Sounau Daniel Paris Telher, (Frankreich)
Original assignee: Gaz de France SA
Current assignee: Engie SA
Priority date: 1966-05-10
Filing date: 1967-05-10
Publication date: 1973-06-20

Description

Die Erfindung betiifft ein Verfahren zum Messer, des Masse- oder Volurriendu.chsatzes eines gasförmigen oder flüssigen Mediums mittels Verdünnung eines radioaktiven Spurenelementes, bei welchen dieses in eine von dem Medium durchströmte Leitung mit einer zu jedem Zeitpunkt bekannten Rate und Aktivität eingebracht wird und an einer unterhalb dr. riingabestelle in einem zur Bildungeines homogenen Gemisches zwischen dem Spurenelement und dem Medium ausreichenden Abstand von dieser gelegenen Entnahmestelle die spezifische Aktivität des Mediums gemessen wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Veriaht ens.

Zur Messung der spezifischen Aktivität α entnimmt man dem Medium eine Probe mit einem bestimmten Volumen V oder einer bestimmten Masse M und mißt ihre Aktivität A. Sofern keine »Verluste« auftreten, beispielsweise durch Adsorption des radioaktiven Stoffes im Strömungsweg des Mediums zwischen der Eingabestelle und der Entnahmestelle, kann bei diesem Verfahren der Masse- oder Volumendurchsatz Q durch folgende Gleichung, de^en Glieder systemgleiche Maßeinheiten besitzen, bei an einer Rate eingegebener radioaktiver Substanz R bestimmt werden:

R = Q ■ a: daraus ergibt sich Q — —- .

Um die Messung genauer als mit einer Genauigkeit von 1 % durchführen zu können, müssen beispielsweise der Durchsatz an radioaktiver Substanz R und ebenso die spezifische Aktivität α mit einer Genauigkeit von einigen Promill gemessen werden.

Hei der bekannten Verdünnungsmethode wird das trennung der gesamten Substanz des Zerfallsproduktes

Spurenelement mit einer spezifischen Aktivität c und \on Jer des Ausgangsstoffes und zum vollständigen

einem Transportdurchsatz q kontinuierlich in die Finbringen der Substanz des Zerfallsproduktes in die

leitung eingegeben. Leitung im Maße seiner Bildung besitzt.

Die obenerwähnte Gleichung lautet hierbei: 5 Zum besseren Verständnis der Erfindung werden

im folgenden einige Durchführungsbeispiele dt.-s Ver-

c-c· Qa- daraus folgt O '' -e fahrens und der Vorrichtung an Hand der Zeichnungen

α beschrieben. In diesen Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Aus-

Wird für diese Gleichung die Fehlerberechnung io fiihrungsform der Vorrichtung,

Uirchgcführt, ergibt sich, daß man den Wert des F i g. 2 eine scheniatische Darstellung einer Aus-

¹ Durchsatzes Q mit einer geringeren Genauigkeit führungsvariante.

iihält als den des Durchsatzes q. Gemäß F i g. 1 besteht die Vorrichtung zum Messen

Diese Methode dürfte sich also nicht zur primären des Durchsatzes eines Mediums, das in Richtung des

i ichung von Durchsatzmeßgeräten eignen, sondern 15 Pfeils F durch die Leitung I (bei Flüssigkeiten offen

ir zur sekundären Eichung. Will man den Wert Q oder geschlossen, bei Gasen stets geschlossen) strömt,

cnauer als mit 1 °/₀ Genauigkeit, beispielsweise mit au·· L-iner Vorrichtung 2 zum Einbringen eines radio-

; ier Genauigkeit von 6 Promill, bestimmen, ist für akuven Spuienelements, das sich nach einer Strecke,

α und q, dem Hilfstransportdurchsatz des an der die beispielsweise das Hundertfache des Durch-

ngabestelle in die Leitung eingebr chten radio- 20 messers /) diener Leitung beträgt, mit dem Medium

tiven Stoffes, eine größere Genauigkeit als 2 Promill vollständig mischen kann, aus einer Entnahmevor-

iforderlich. richtung 3. die unterhalb der Eingabevorrichtung 2

Mit den bekannten mechanischen Mitteln war es in einem zur Bildung eines homogenen Gemisches

.doch nicht möglich, diesen Durchsatz </ mit der zwischen dem Spurenelement und dem Medium aus-

rr forderlichen Genauigkeit zu bestimmen, so daß der 25 reichenden Abstand \on dieser, der beispielsweise

>urchsatz eines Mediums nicht mit ausreichender das Hundertfache des Durchmessers D der Leitung 1

' lenauigkeit gemessen werden konnte. Dieser Nachteil beträgt, an der Leitung 1 angebracht ist und eine

•.virkt sich auf die Genauigkeit der F.ichung der bei- Mediummenge mit ausreichender Aktivität auf-

■ pielsweise in der Gasindustrie verwendeten Meß- fangen kann, und aus einer Vorrichtung 4 zum Messen

einrichtungen, insbesondere hinsichtlich des Trans- 30 dieser Aktivität, beispielsweise ein Szintillationszähler,

pories diest s Mediums, aus. dessen sensibles Element 5 in die Kammer 6 der

Bei der vorliegenden Erfindung wird dieser Nachteil Entnahmevorrichtung 3 hineinragt,
vermieden. Ziel der Erfindung ist insbesondere die Erfindungsgemäß bestellt die Eingabevorrichtung 2 Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum aus einer Einheit 7 zur Umwandlung eines radio-Messen des Masse- oder Volumendurchsatzes eines 35 aktiven Zerfallsproduktes, die Ein-ichtnngen zur Abgasförmigen oder flüssigen Mediums, die auf der trennung der gesamten Substanz des Zerfallsproduktes sogenannt, η Verdünnungsmethode beruhen und mit von der des Ausgangsstoff und zum Einführen der denen insbesondere Meßwerte mit einem Gesamt- gesamten Substanz des Zerfallsproduktes in die fehler von weniger als I °/₀ erzielt werden können. Leitung I im Maße seiner Bildung besitzt.

Dies wird bei einem Verfahren der eingangs ge- 40 Gemäß einer ersten Alisführungsart besteht die

nannten Art dadurch erreicht, daß als radioaktives Umwandlungseinheit 7 aus einem drurkfesten Rohr,

Spurenelement ein durch radioaktiven Zerfall eines das sich in einer beispielsweise aus Blei bestehenden

radioaktiven Stoffes, des Ausgangsstoffes, entstehen- Schutzkammer befindet und an der Eingabestelle an

des Zerfallsprodukt in seiner Gesamtheit im Maße die 1 eitung 1 angeschlossen ist. Dieses Rohr enthält

seiner Bildung in das Medium eingebracht wird. 45 eine gewisse Menge zerteiltes Uranmetall Das aus

Durch eine neue ;°chnische Anwendung der be- dem Uranmetall stammende Radium dient als radiokannten, genauen Erscheinung des radioaktiven Zer- aktiver Ausgangsstoff. Zu diesem Fall ist es zweckfalls wird an der Eingabestelle ein zu jedem Zeitpunkt mäßig, das Uran in Form von Oxyd oder Salz zu mit einer Genauigkeit von einigen Promill vollständig verwenden, um die Wirkung des mit dem Uranmetall bekannter Durchsatz an radioaktiver Substanz R 5° in Berührung stehenden Mediums auf dieses auszuerzeugt. schalten. Dic:>e Ausführungsart ist ;n der Zeichnung

Die Meßvorrichtung zur Durchführung dieses Ver- nicht dargestellt.

tahrens besteht aus einer Vorrichtung zur Eingabe Die Art des Ausgangsstoffes wird je nach Art des eines radioaktiven Spurenelementes, welche an der Mediums gewählt, dessen Durchsatz gemessen werden von dem Medium mit dem zu messenden Durchsatz 55 soll, so daß der Ausgangsstoff und das Medium im durchflossenen Leitung angebracht ist, einer Vor- wesentlichen keine gegenseitige Wirkung aufeinander richtung zur Entnahme einer bestimmten Menge des ausüben. Das aus der Umwandlung des Radiums entMediums, die an dieser Leitung unterhalb der Ein- stehende Zerfallsprodukt ist Radon, das sogleich von gabevorrichtung in einem zur Bildung eines homogenen einem Transportmedium (beispielsweise Luft), das Gemisches zwischen dem Spurenelement und diesem 60 beispielsweise von dem in der Leitung I strömenden Medium ausreichenden Abstand von dieser ange- Medium abgeleitet werden kann, mitgenommen wird, bracht ist, und eine: Vorrichtung zum Messen der Das Radongas verteilt sich schnell gleichmäßig in Radioaktivität der von der Entnahmevorrichtung ab- dem Medium.

genommenen Mediumprobe und ist dadurch gekenn- Da die Umwandlung nach einer bekannten Gesetzzeichnet, daß die Eingabevorrichtung eine Einheit 65 mäßigkeit vor sich geht, wird an der Eingabestclle zur Umwandlung eines radioaktiven Stoffes, des eine zu jedem Zeilpunkt / genau bekannte Menge Ausgangsstoffes, in einen anderen radioaktiven Stoff, an radioaktiver Substanz R erzeugt und in das Mcdas Zerfallsprodukt, und Einrichtungen zur Ab- dium eingegeben.

Die Entnahmevorrichtung 3 ist mil einem beispiels- mediums, des sogenannten Eluiermittels, angeschlos-

weisc brausckopfförmigen Sammler 8 versehen, der sen isi. Am anderen Ende des Rohrs 7 ist ein Verbin-

iiber Kanäle 9a, 9b und Flansche 10α, 10Λ mit der dungsrohr 15 vorgesehen, das an der Eingabestclle

Probenkammer 6 verbunden ist. In jedem der Ka- über eine oder mehrere schmale Düsen 16 in die

näle 9a und 9b befindet sich ein Verschlußventil 11« 5 Leitung 1 mündet.

bzw. lift. Eine Vorrichtung 4 zum Messen der Radio- In dein Vcrbindungsrohr 15 sitzt ein VcrschluU-

aktivität ist an sich bekannt und braucht deshalb nicht ventil 17. Zwischen dem Ventil 17 und der Austritts-

bcschriebcn zu werden. öffnung des Rohrs 7 mündet in das Verbindungsrohr

Zur Bestimmung des Durchsatzes Q des Mediums, 15 ein ebenfalls mit einem Verschlußventil 19 ver-

das durch einen Querschnitt der Leitung 1 zwischen 10 sehener Ablaufkanal 18. In Nähe des Verbindungs-

der Eingabestclle und der Entnahmestelle strömt, rohrs 15 und des Stirnendes des Umwandlungsrohres

entnimmt man diesem Medium am Sammler 8 eine 12 ist ein Radioaktivitätsüberwachungszähler 20 vor-

Probe, mißt das Volumen oder die Masse dei ent- gesehen. In dem Zuleitungsrohr 13 ist ebenfalls ein

nommenen Probe unter gegebenen Druck- und Tempe- Verschlußventil 21 vorgesehen. Die Quelle des Spül-

raturverhältnissen und bestimmt die genaue Zeit, 15 mediums bzw. Eluiermittelquelle 14 besieht aus einem

zu der die Messung der Aktivität A der Probe durch- Behälter, dessen oberer Abschnitt über einen Kanal 22

geführt wird. mit der Quelle 23 eines Druckgases in Verbindung

Sind der von der Umwandlungseinheit 7 gelieferte steht, mittels dessen das Eluiermittel durch das UmDurchsatz an radioaktiver Substanz R, die Aktivität A wandlungsrohr 12 getrieben wird. Das obere Ende der Probe und die Masse M oder das Volumen V ao dieses Behälters 14 kann außerdem mit einem weiteren der entnommenen Probe bekannt, kann daraus der Behälter 24 verbunden sein, der einen flüssigen oder Durchsatz β des in der Leitung 1 strömenden Me- in einem Lösungsmittel gelösten Stoff enthält, welcher diums mittels folgender Formeln ohne Schwierigkeit zur Umsetzung des Zerfallsproduktes in eine chemisch abgeleitet werden: unaKive und physikalisch geeignete Verbindung

M 45 dient. In dem Verbindungskanal 25 zwischen den

ÖMasec = jR -j-. beiden Behältern 14 und 24 ist ein Verschlußventil 26

vorgesehen. Der obere Teil des Behälters 24 steht über

Die obenerwähnte spezifische Aktivität o. ist l"^",,™!?'"^^"!.!!.??..^^56116116" ^{Kanal 27 mit}

gleich — · 30 Es ist zweckmäßig, oberhalb der Eingabestelle eine

_n _ ο Y__ Sättigungsvorrichtung 30 vorzusehen, die im wesent-

yvoiumen λ ^ . _{ljchen aus e}inem Zerstäuber 31 besteht, welcher sich

in der Leitung 1 befindet und über einen mit einem

Die spezifische Aktivität α ist in diesem Fall Verschlußventil 34 versehenen Kanal 33 mit einem Bleich — ^3S B^ena'^ter 32 verbunden ist. Der obere Teil dieses Be-^B V' hälters 32 ist über einen ebenfalls mit einem Ver-Ist also die spezifische Aktivität α durch A und M schluBventil 36 versehenen Kanal 35 an die Druckgasoder Vbekannt, so erhält man die Beziehung: Φ«¹« P angeschlossen _fjLeji._t , ο _{Das im vor}i,_egen(i_en p_aii _Im Behälter 14 befindliche

_n _ R 40 Eluiermittel besteht aus Methylalkohol, der den im

y ~ ~a ' R°^nr 7 vorgesehenen porösen Träger wäscht, ohne die

Tellurite, d. h. den Ausgangsstoff, aufzulösen, der

Es ist hier zu bemerken, daß der Durchsatz der jedoch das gebildete Zerfallsprodukt (Jod 132) auf-Probe bei der Messung des Durchsatzes Q mit der löst. Das Eluiermittel, der Methylalkohol, wird selbstobenerwähnten Genauigkeit praktisch keine Rolle 45 verständlich mit einem solchen Durchsau verwendet, spielt. Es hat deshalb keine Bedeutung, cb die Probe daß es das gesamte Zerfallsprodukt im Maße seiner in einer äußerst kurzen Zeit oder auf mehrere Male Bildung zu der Leitung 1 transportiert, in regelmäßigen Abständen entnommen wird, wenn Das Eluiermittel, das das Zerfallsprodukt mit-

der Durchsafr. an radioaktiver Substanz R konstant transportiert, wird durch die Düsen 16 hindurch in die ist. Eine Bedeutung haben lediglich die genaue Kennt- ;,» Leitung 1 zerstäubt oder verflüchtigt. Vor dem Einnis der Zeit, zu der die Messung der Aktivität der spritzen wird das Ventil 17 geschlossen und das Probe durchgefühlt 'ird, und die Aktivität des Aus- Ventil 19 geöffnet, und man läßt das Eluiermittel gangsstoffes zu einem bestimmten Zeitpunkt, wovon so lange durch das Umwandlungsrohr 7 und den die Aktivität des Zerfallsproduktes und daraus der Kanal 18 strömen, bis die Produktion und die ExDurchsatz an radioaktiver Substanz R abgeleitet 55 traktion des Zerfallsproduktes in vollem Gange sind, wird. Der volle Betrieb wird mittels des Aktivitätszählers

Bei einer anderen Ausführungsart besteht die Um- festgestellt. Dann wird das Ventil 19 geschlossen und Wandlungseinheit aus einem Rohr 7, in dem sich das Ventil 17 wieder geöffnet. Das Umwandlungsrohr beispielsweise Silbertellurite, in denen der radioaktive liefert nun einen zu jedem Zeitpunkt t bekannten Ausgangsstoff, das Tellur 132, enthalten ist, befinden. 60 Durchsatz an radioaktiver Substanz R in die Leitung Die Tellurite sind auf einem festen porösen Träger Das Druckgas der Quelle 23 besteht aus einem Gas, im Inneren eines von einem Bleimantel 12 umgebenen das auf die in den Behältern 14,24 und 32 befindlichen Rohr 7 angeordnet. Das radioaktive Zerfallsprodukt Medien keine chemische Wirkung ausübt und unter besteht in diesem Fall aus Jod 132. Das in der Leitung 1 einem solchen Druck steht, daß es eine ausreichende strömende Medium, dessen Durchsatz gemessen werden 65 Strömung des Eluiermittels und gegebenenfalls des soll besteht beispielsweise jius Methan. An einem zur Umsetzung des Zerfallsproduktes bestimmten Ende des Rohrs 7 ist ein Zuleitungsrohr 13 vorge- Stoffes zur Leitung ! ermöglicht sehen, das an die Quelle 14 eines Spül- und Transport- Um jegliches Haftenbleiben des Zerfallsproduktes

an der Wandung der Leitung 1, beispielsweise durch Adsorption, zu vermeiden, ist es zweckmäßig, die Poren der Leitungswandung vor dem Meßvorgang mit einem nicht radioaktiven Isotop des Zerfallsproduktes zu sättigen. Dieses Isotop wird in dem Behälter 32 gespeichert. Nötigenfalls wird das Isotop weiterhin während des gesamten Meßvorganges durch den Zerstäuber 31 hindurch in ausreichender Menge eingespritzt. Wenn nämlich an der Leitungswandung trotzdem noch aktive Atome haftenbleiben, ermöglicht die Zufuhr identischer, jedoch nicht radioaktiver Atome die Desorption derselben.

Ebenso, wenn das Zerfallsprodukt mit dem Stoff, aus dem die Wandung der Leitung 1 besteht, chemisch oder physikalisch reagieren kann, ist es zweckmäßig, das Zerfallsprodukt vor der Eingabe in die Leitung 1 in eine Verbindung umzusetzen, die auf diese Wand keine chemische oder physikalische Wirkung ausübt. Dagegen spielt es keine Rolle, ob das Zerfallsprodukt und das in der Leitung 1 strömende Medium chemisch (chemische Verbindung) oder physikalisch (Auflösung in oder Mischung mit dem Medium) aufeinander einwirken, sofern das Reaktionsprodukt keine Ablagerungen in der Leitung 1 bildet. Jedenfalls muß diese Umsetzung vollständig (oder zu einem mit der ge -'unechten Genauigkeit bekannten Prozentsatz) durchgeführt und am Austritt des Rohrs 7 beendet sein.

Hierzu wird vor dem Eluiervorgang dem im Behälter 14 befindlichen Eluiermittel der im Behälter 24 gespeicherte Umsetzungsstoff in genügender Menge, um eine vollständige Umsetzung oder eine Umsetzung zu einem festgelegten Prozentsatz durchführen zu können, zugegeben, indem man die Ventile 26 und 28 mehr oder weniger öffnet.

Wenn beispielsweise ein Ausgangsstoff, im vorliegenden Fall Tellur 132, in einer Menge verwendet wird, welche 2 Curie entspricht (die Aktivität der Umwandlungseinheit wird im Labor mit der geformten Genauigkeit bestimmt), und wenn die Eingabe des Zerfallsproduktes (Jod 132) 40 Minuten dauert, so wird nach einer anfänglichen Spülung des Ausgangsstoffes durch das Eluiermittel zur Entfernung der gesamten Masse des Zerfallsproduktes, das sich vor Beginn der Eingabe des Zerfallsproduktes in die Leitung 1 in der Umwandlungseinheit befindet, nach der bekannten exponentiellen Abhängigkeit der Produktion eines durch Zerfall entstehenden radioaktiven Stoffes 361,5 Millicurie Jod 132 eingespritzt. Wenn bei diesem konkreten Beispiel die Aktivität des Ausgangsstoffes zur Zeit /₀ = 0 Minuten der Eingabe des Zerfallsproduktes 2 Curie beträgt, so beträgt der Durchsatz an radioaktiver Substanz R zur Zeit /₀ 10,05 Miliicurie/Min. und zur Zeit in = 40 Minuten 8,17 Millicurie/Min. In kleinen Mengen ist Jod im Gas flüchtig. Zur

ίο größeren Sicherheit bei der Entnahme ist es jedoch zweckmäßig, das Jod im Rohr 7 mit Hilfe des im Behälter 24 vorgesehenen Stoffes nach bekannten chemischen Prozessen in eine flüchtige chemische Verbindung umzusetzen. Der im Behälter 24 gespeicherte

Stoff mischt sich mit dem Eluiermittel und gewährleistet dessen ausreichende Flüchtigkeit.

Anders ausgedrückt, man stellt eine zu jedem Zeitpunkt / mit einer Genauigkeit von einigen Promill bekannte Eingaberate R der radioaktiven Substanz

»o her und kann aus der an der Probe vorgenommenen Messung der spezifischen Aktivität α den genauen Durchsatz Q des in der Leitung 1 strömenden Mediums nach der Beziehung Q=- berechnen Vor

as dem Eingabevorgang werden außerdem die radioaktiven Konstanten am Ausgangsstoff und am Zerfallsprodukt genau gemessen, was bei der Berechnung der Aküvität des Zerfallsproduktes zu einem gegebenen Zeitpunkt eine Rolle spielt.

Bei der Wahl der zu verwendenden radioaktiven Stoffe wird den Stoffen der Vorzug gegeben, die bei einem Ausgangsstoff mit ziemlich langer Halbwertszeit ein Zerfallsprodukt mit verhältnismäßig kurzer Halbwertszeit erzeugen, um jede Verseuchung (radio-

aktive Verseuchung, aber auch chemische loxizität) des Mediums zu vermeiden, oder die ein Zerfallsprodukt mit einer hohen zulässigen Maximalkonzentration in der Luft erzeugen; der Durchsatz an radioaktiver Substanz R ist nämlich um so konstanter,

je länger die Halbwertszeit des Ausgangsstoffes ist. Es ist zweckmäßig, nur radioaktive Ausgangsstoffe zu verwenden, deren Zerfallsprodukt eine Halbwertszeit zwischen einigen Minuten und einigen Tagen besitzt.

In der folgenden Tabelle sind beispielsweise einige Ausgangsstoffe und ihre Zerfallsprodukte sowie die entsprechenden Halbwertszeiten angegeben.

Ausgangsstoff

Tellur 132 ..
Radium 226 .
Rubidium 83
Thorium 228
Actinium 227

Halbwertszeit

des Ausgangsstoffe

78 Stunden 1620 Jahre 83 Tage

1,9 Jahre 21 Jahre

Zerfallsprodukt

Jod 132
Radon 222
Krypton 83
Blei 212
Blei 211

Halbwertszeit des Zerfallsproduktes

2,3 Stunden

3,8 Tage

1,86 Stunden
10,6 Stunden
36,1 Minuten

Chem. Vcrsvendungsform des Zerfallsproduktes

Jod oder Jodäthyl

Radon

Krypton

Tetraäthylblei

Die Entnahme der Probe wird folgendermaßen durchgeführt:

Man erzeugt in der Kammer 6 ein Vakuum und wiegt die Kammer 6 unter Vakuum einschließlich des Kanals 9b, des Ventils 116 und des FlanschcslO*. Anschließend wird sie am Kanal 9a montiert, indem man die P.ansche 10s, lOi aneinander befestigt. Mit Hilfe des Sammlers 8 wird nun dem in der Leitung strömenden Medium eine gewisse Menge entnommen;

Hierzu muß die Zeit, zu der diese Messung vorgenommen wird, genau bekannt sein. Ebenso müssen natürlich die Temperatur und der Druck, unter dem die Mesrung der Aktivität A durchgeführt wird, bekannt sein. Sind die Werte M und A bekannt, so können die spezifische Aktivität α und daraus der Massedurchsatz Q_m bestimmt werden.

η -^R-r^M a A

Analog hierzu wird der Volumendurchsatz Q V bestimmt. Dabei müssen jedoch an Stelle der Masse M der Probe das Volumen V der Kammer 6 unter den Versuchsbedingungen sowie die Temperatur und der Druck der Probe in der Kammer möglichst genau bestimmt werden. Auf Grund seiner geringeren Genauigkeit ist dieses Meßverfahren jedoch von geringerer Bedeutung.

In F i g. 2 ist eine Ausführungsvariante der Entnahmevorrichtung 3 dargestellt. Der an dem Sammler8 angeschlossene Kanal 9a ist mit einem Umleitungskanal 40 versehen, der links und rechts von dem Ventil 11a in diesen Kanal 9a einmündet und mit zwei Ventilen 41, 42, zwischen denen ein Druckminderventil 43 sitzt, versehen ist. Die anderen Teile der Entnahmevorrichtung 3, wie Kammer 6, die Flansche 10a, 106, der Kanal 9 b und das empfindliche Element S

ίο des Zählers 4, sind genauso wie bei der ersten in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform ausgebildet Die Kammer 6 ist selbstverständlich mit einem Ther mometer und einem Manometer versehen, welche zui Messung der Temperatur und des Druckes in dei Kammer 6 dienen. Das Druckminderventil 43 er möglicht eine Aktivitätsmessung in der Kammer ( unter geiingeren als den in der Leitung 1 herrschender Drücken, sofern die Aktivität des Mediums genügenc hoch ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Messen des Masse- oder Volumendurchsatzes eines gasförmigen oder flüssigen Mediums mittels Verdünnung eines radioaktiven Spurenelementes, bei welchem dieses in eine von dem Medium durchströmte Leitung mit einer zu jedem Zeitpunkt bekannten Rate und Aktivität eingebracht wird und an einer unterhalb der Eingabestelle in einem zur Bildung eines homogenen Gemisches zwischen dem Spurenelement und dem Medium ausreichenden Abstand von dieser gelegenen Entnahmestelle die spezifische Aktivität des Mediums gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß als radioaktives Spurenelement ein durch radioaktiven Zerfall eines radioaktiven Sioffes, des Ausgangsstoifes, entstehendes Zerfallsprodukt in seiner Gesamtheit im Maße seiner Bildung in das Medium eingebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein radioakth ·;γ Ausgangsstoff verwendet wird, dessen Halbwertszeit ziemlich lang ist und der ein radioaktives Zerfallsprodukt mit einer verhältnismäßig kurzen Halbwertszeit liefert.

3. Verfahren nach Anspruch 1, r.adurch gekennzeichnet, daß die Messung der Aktivität der Umwandlungseinhc't im Labor zu einem genau bekannten Zeitpunkt durchgeführt wird und daß die Aktivität der Probe ebenfalls zu einem genau bestimmten Zeitpunkt gemessen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das radioaktive Zerfallsprodukt mittels eines Trägermediums in das durch die Leitung strömende Medium eingeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das radioaktive Zerfallsprodukt vor seiner Einführung in das in der Leitung strömende Medium in eine chemische Verbindung umgesetzt wird, die gegenüber dem Stoff, aus dem die Leitung bes'eht, unaktiv ist und in der Leitung keine Ablagerung bildet.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor Eingabe des Zerfallsproduktes oberhalb der Eingabestelle eine gewisse Menge eines nicht radioaktiven Isotops des Zerfallsproduktes in die Leitung eingebracht wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der gesamten Dauer der Zerfallsprodukteingabe oberhalb der Eingabestelle ein nicht radioaktives Isotop des Zerfallsproduktes in einer ausreichenden Menge eingebracht wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 7, bestehend aus einer Vorrichtung (2) zur Eingabe eines radioaktiven Spurenelementes, welche an der von dem Medium mit dem zu messenden Durchsatz durchflossenen Leitung (I) angebracht ist, einer Vorrichtung (3) zur Entnahme einer bestimmten Menge des Mediums, die an dieser Leitung (1) unterhalb der Eingabevorrichtung (2) in einem zur Bildung eines homogenen Gemisches zwischen dem Spurenelement und diesem Medium ausreichenden Abstand von dieser angebracht ist, und einer Vorrichtung (4) zum Messen der Radioaktivität der von der Entnahmevorrichtung (3) abgenommenen Mediumprobe, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabevorrichtung (2) mit einer Einheit (7) /ur Umwandlung eines radioaktiven Stoffes, des Ausgangsstoff, in einen anderen radioaktiven Stoff, das'Zerfallsprodukt. und Einrichtungen zur Abtrennung der gesamten Substanz des Zerfallsproduktes von der des Ausgangsstoff und zum vollständigen Einbringen der Substanz des Zei fallsproduktes in die Leitung (1) im Maße seiner Bildung versehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlungseinheit (7) aus einem an der Eingabestelle an die Leitung (I) angeschlossenen, druckfesten Rohr besteht, in welchem eine gewisse Menge Uran mit dem radio aktiven Ausgangsstoff Radium enthalten ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlungseinheit (7i aus einem den radioaktiven Ausgangsstoff enthaltenen Rohr besteht, das an einem Ende an eine unter Druck stehende Eluiermittelquelle (14) und am anderen Ende an die von dem Medium mil dem zu messenden Durchsatz durchströmten Leitung (1) angeschlossen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet, d-iß ein einen Umsetzungsstoff ent haltender Behälter (24) mit der Eluiermittelquelle (14) verbunden ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Eingabevorricl tung (2) eine Sätligungsvorrichtung (30) vor gesehen ist.