核料位開關在密閉容器物位測量中應用

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1、超測與控制·機械研究與應用·核料位開關在密閉容器物位測量中的應用李小強，賈德強(甘肅省機械科學研究院，甘肅蘭州730030)摘要：針對物位計普遍存在著灰塵對波的漫反射而導致誤判斷這一突出1"-3題，在研究了儀表的構成與工作原理基礎上。利用射線穿透的方法設計了測量密閉容器物位測量方案。該設計方案在物位測量領域有著較大的應用前景。關鍵詞：密閉容器：射線；非接觸；物位測量中圖分類號：TH13文獻標識碼：A文章編號：1007—4414(2011)06—0l15—02Applicationofnuclearlevelswitch

2、forlevelmeasurementinahermeticcontainerLIXiao-qiang，JiaDe-qiang(Gansuacademyofmechanicalsciences，LanzhouGansu730030China)Abstract：Aimingatthedifusereflectionofwidespreaddustonthewavewhichmaycausemissedjudgmentinthemateriallevelmeter，basedontheresearchonthestruct

3、ureandworkingprincipleoftheinstrument，using-yraypene~ationmethodtodesignamateriallevelmeasurementschemeforclosedcontainer．Thedesigninmateriallevelmeasurementfieldshavewideapplicationprospect．Keywords：hermeticcontainer；non—contact；materiallevelmeasurement1引言根據式(1

4、)得出：目前國內外對高灰塵密閉容器的物位測量大多，=，0e(2)采用導波雷達、超聲波及射頻導納等。以上形式的物式中：，1為有介質時的射線強度。位計普遍存在一個突出問題，即由于灰塵的對波的漫厶=，(3)反射，造成物位計無法正確顯示密閉容器料倉物料的式中：，2為無介質時的射線強度。實際位置，產生誤報警。而在現(xiàn)場使用中，通過控制由于上述公式中因子的作用，則12>>1，被探高低料位可很好的實現(xiàn)生產控制。由于核料位開關測的兩種狀態(tài)下射線的強度轉換為電壓，然后經電壓采用核物理方法實現(xiàn)非接觸式測量，傳感器本身不受比較器進行判別，即可

5、準確判斷料倉(灰斗)料位的被測介質及環(huán)境的影響，從而避免了上述問題，不破高低。壞密閉容器的整體性，易于維護，因而能更好地適應工業(yè)現(xiàn)場的要求，保證企業(yè)生產的正常運行。2工作原理』．核料位開關是基于不同物質對窄束射線的不上限報警同吸收特性開發(fā)的，射線束穿過被測介質按指數規(guī)下隈報警律衰減的原理，即對透過的射線強弱的檢測，可準確判定其料位的變化，直接顯示被測工藝參數，其測量原理如圖1所示。其數學表達式為?：圖1物位測量j=厶e(1)式中：J『為射線被介質吸收后的強度；Io為射線在介3儀表構成質吸收前的強度；為介質的吸收系數；d

6、為介質的核料位開關由放射源、放射源容器、探測器及安厚度。裝支架構成，放射源采用n’Cs射線源，放射源容器主當盛裝介質的料倉(灰斗)內有、無介質時，其射要材料為鉛，帶射線輸出閘門，該容器的主要功能為：線強度將分別為，1、厶。①對輸出射線進行準直；②起防護作用，使得容器表收稿日期：2011—09—15作者簡介：李小強(1980一)，男，甘肅天水人，助理工程師，主要從事自動化儀表方向的工作?！?l5·越測與控制·機械研究與應用·面劑量小于8．7X10一Gy；③便于放射源的安裝和維如圖4所示，即：護。探測器采用NaI晶體探測器

7、。數據處理部分置0=arctg(hI—h2)／d∞咖湖∞(4∞)∞鋤∞啪∞垂l∞霪于主機內，輸入信號及電源通過殼體上的接線端子引5．2大于36m型密閉容器物位的測量方案設計入，輸出為兩路繼電器輸出，可直接接入自動控制系大型密閉容器，一般采用“兩源兩點”的測量方統(tǒng)或其他報警裝置。法]，即在每個放射源上都安裝一個探測器，放射4溫度特性分析源容器的準直孔使用普通的圓形準直孔。根據現(xiàn)場在被測介質物理條件不變的情況下，核料位開關高低料位的高度，安裝放射源及探測器，如圖5所示。探測器在工作環(huán)境溫度變化的情況下，將引起計數率變化，這

8、將加大測量系統(tǒng)的誤差。該變化是由電源電壓，器件參數，放大器放大倍數等多種因素隨溫度變化的綜合效應引起的，只穩(wěn)定某一因素或幾個因素很難得到好的效果。通過實驗發(fā)現(xiàn)其溫度影響最終反應在脈沖幅度的變化上。實驗中利用不同阻值和溫度系數的熱敏電阻分壓提供一個隨溫度可變的甄別閾進行溫度補償。該方法簡單可行，補償效果較理想：在0～8O℃內，其計數