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核辐射水平仪的工作原理和特点

时间:2019-03-02 20:05:35 来源:荣一娱乐官网 作者:匿名



只要已知介质中超声波的传播速度,就可以根据传播时间确定电平。然而,声速也与介质的成分,温度和压力有关。因此,很难将声速视为恒定常数。通常通过设置校正工具的方法来校正声速。

所谓的校准工具是在距离声导介质一定距离处安装一个由超声探头(校正探头)和反射板组成的测量装置,如图5-30所示。对于液体介质超声波液位计,校准工具应安装在液体介质的最低点,以避免液位反射声波的影响。同样,对于气体介质超声波液位计,校准工具应安装在容器顶部。在气体介质中。

如果经过一段时间后超声波脉冲从探头返回到探头,并且通过了2sQ距离的校准段,则实际声速如下。如果测量段的声速等于校正段的声速,则可以根据公式得到:从公式可以看出,测量液位变为测量时间t,t0

在测量中,声速沿高度方向不同。例如,当被测介质在高度方向上的密度分布不??均匀或存在温度梯度时,可以使用浮臂式声速校正工具。校正工具的上端与浮子连接,下端设有旋转轴,使得校正反射器的位置随着液面的变化而升高和降低,从而使得状态为通过校准探针和测量探针发射的超声波的液体类似于消除由传播速度差异引起的误差。

超声波液位测量范围可以从毫米到数十米。没有校正工具,精度为1%,校正工具精度为0.1%。

放射性同位素的核发射核衰变中具有一定能量的各种粒子或射线的现象称为核辐射。核辐射发射的射线有三种:0和7.射线由带正电荷的O组成;粒子组成的P射线由带负电的0粒子组成,7射线由中性光子组成。

目前,液位测量仪器中使用的辐射源(或放射源)具有放射性同位素,例如钴c60Q和铯cf7。这两种同位素发出强烈的γ射线,半衰期(辐射源强度减少到一半所需的时间)更长。例如,钴C6的半衰期为5。3年,铯cf7的半衰期为33年。与0:射线和0射线相比,7射线较少被物质吸收并且可以穿过钢板或其他几十厘米厚的固体材料,因此7射线更多地用于水平检测。当一条光线穿过一种物质时,它会被物质的原子散射和吸收,从而失去一些能量。在光线穿过材料层之后,其能量强度随着材料层的厚度呈指数衰减,其可表示为:其中/G是介质注入之前的光线强度; /是通过介质后的射线强度; A是介质射线的吸收系数; H是介质的厚度。

当选择光源并且已知测量介质时,/0和/都是固定值,则介质厚度//与通过介质后的强度/之间的关系可表示为

可以看出,只要可以检测通过介质后的射线强度,就可以确定介质的厚度,即水平F.不同介质吸收辐射的能力不同,固体的吸收能力最强,液体次之,气体最弱。

核级仪表由无线电源,接收器和显示仪器组成。框图如图5-32所示。源和接收器放置在被测容器(测量部位)的两侧,显示仪表可放置在控制室内。放射源发射的辐射强度为/0。在通过容器和被测介质后,它被检测器接收,并且检测到的光线强度/转换成电信号,由放大器放大并发送到显示仪器进行显示。

常用于工业核仪器的辐射探测器包括闪烁探测器,电离室探测器和盖革计数管。闪烁探测器的探测效率高,可降低仪器放射源的强度,其工作寿命也长,可达数年;缺点是成本高,稳定性差,抗振性差。

根据核辐射检测原理,可制成厚度计,液位计和密度计。它还可用于测量气体压力,分析材料成分和进行无损检测。在放射性同位素的应用中,y射线液位计长时间大量使用。它具有以下重要特征:

1)可以从诸如容器或罐的密封装置的外部以非接触方式进行测量。

2)不受被测介质的性质和状态的限制,如温度,湿度,压力,粘度和流速。特别适用于高温高压容器,腐蚀性强,剧毒,易爆,结晶,沸腾介质和高温熔融。身体的水平测量。

3)不受温度,压力,湿度,电磁场等环境因素的影响。因此,液位计可用于恶劣环境和人们不经常访问的地方。4)不仅可以测量液位,还可以测量材料水平。

5)可以测量密度差异小的双层介质界面的位置。

6)辐射对人体有害,因此其用量和使用范围应受到控制和限制,使用时必须加以保护。

使用核辐射水平仪测量水平的方法

使用核辐射水平仪测量水平的方法有很多种,如图5-33所示。应根据生产要求,介质条件和容器的具体条件做出合理的选择。

将源和接收器安装在容器的同一级别上。由于液体和固体吸收辐射的能力比气体强得多,当水平高于或低于该平面时,接收器接收的辐射强度突然改变,从而发出电平控制信号。可以看出,定点测量的方法是根据光线是否到达检测器来确定水平是否超过设定位置。这种测量方法不是测量光线的强度,而是测量光线的存在与否,因此它不受外部条件和被测介质内壁的性质,形状和附着的影响,工作稳定可靠。对于粒状或块状材料,水平表面通常不是水平的并且通常被调整以在材料占据容器横截面的一半时发出信号。

电机驱动辐射源和接收器沿导轨上下移动,使源和接收器保持在同一水平并自动跟踪液位。因此,它不仅保持了定点测量方法的优点,而且实现了连续测量,范围可以很宽,但由于可移动部件,其结构复杂。

当光线倾斜或垂直穿过容器时,部分光线被吸收,随着水平上升,光线被吸收。因此,根据接收器接收的辐射强度,可以表示水平。安装,维护和调整该方法的设备i。但是,它的测量范围很窄,一般为300~500mmo。为了测量具有较大变化范围的液位,它可用于管理多点组合的源,多点组合接收器或两者,如图所示图5-33d显示了e,f。它们提高了线性度,但也增加了安装和维护的难度。如果使用线性光源,由于光源均匀分布在测量范围内,接收器主要接收通过气体的辐射而不受被测介质密度变化的影响,因此可以适应宽范围的需要范围,并可以改善线性关系。使用和保护核辐射水平仪

工业核仪器具有广阔的应用前景,有些人因为缺乏了解而经常谈论核变色。事实上,核辐射计中使用的辐射源是封闭的,封闭辐射源的保护相对简单和容易。例如,当从工业核仪器最大点0.5米工作8小时时,接收的辐射剂量小于20mrem,一次胸部X射线的辐射剂量为100~200mrem,剂量单齿透视辐射为1500~15000mrem,只要您遵守相关规定并正确操作,您就不必担心。

使用工业核仪器时,应注意以下几点:

1)接收器一般在50~60t不能正常工作,因此必须在高温环境下冷却。

2)必须采取严格的保护措施,使放射源符合安全操作程序,以确保人身安全。图5-34显示了具有保护结构的放射源。放射源密封在铅罐中,并且在发射侧的圆柱形铅封头上仅具有偏心孔。使用时,用手转动旋转引线密封,使辐射穿过铝板通过偏心孔,不使用时关闭引线密封。活源。

3)仪器到货后,应单独存放,不得与易燃,易爆,腐蚀性物品放在一起。

4)除工业核仪器的要求外,安装位置应尽可能靠近其他人员,并应设置相应的标志。安装位置应远离行人过道。

5)安装时,应安装并初步调整相关的机械部件和探测器,然后安装放射源。放射源容器应在安装期间关闭,并在使用时重新打开。

6)放射源容器应在维护期间关闭。当需要进行源检查时,应提前进行操作步骤,操作应准确,快速,尽可能缩短时间,以防止不必要的照射。

7)放射源的半衰期后,需要更换。否则,测量精度将受到影响。更换放射源时,应更换仪器制造商或专业设备,合格的设备也可以更换。

8)当地卫生保护部门应联系废弃放射源的处理,并将其移交给特殊的放射性废物处理单位。用户不应将其视为一般废弃物,不应随意乱扔垃圾。摘录自:中国仪器网

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