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γ射线料位计的工作原理

类别:工作原理      发布于:2023-11-20 09:48:50 | 340 次阅读

  γ射线料位计特别适应于高温、高压、高腐蚀、高粘度等恶劣条件下料位的测量,被测物质可以为粉末或颗粒固体,也可以为液体。γ射线料位计原理与中子物位计不一样,一般只用于两相界面的情况,而不适用于多界面测量情况。
  由于其非接触特性,故而可适应的料仓压力、物料温度值、粉尘状况、粘度、腐蚀性等极端参数都很高,对温度、压力、粉尘、粘度、腐蚀的适应性可谓物位仪表中之。
  除此之外还有雷达料位计、超声波物位计等料位计,但其可适应的温度、压力、粉尘状况、粘度、腐蚀性都要大大小于γ射线料位计。
  工作原理:
  γ射线料位计是利用γ射线能够穿透物质,并在物质中减弱的特征,对物位进行检测。基本射线衰减规律遵从下式:
  I=Ie
  式中:
  I、I是料位高度分别为0和h时探头处的射线强度;
  μ为物料对γ射线的线性吸收系数。
  但此种测量方式,在物料高度线性增加时,探头部位的射线剂量呈指数衰减,物料高度增加到一定值时,放射源在探头部位的射线剂量基本消失,总剂量接近本底水平。若要在物料高度比较大时也保持探头部位的射线有一定的剂量,不至于小到接近本底水平,所需放射源的活度很大,带来防护上的困难,造价也大大增加。此测量方式一般应用在物料高度较小的特殊场合。大多情况下,选用下图测量方式,图中,放射源在料仓一侧,另一侧的探测器探测到的射线总量就可以被换算为物料的变化。
  仪表示数的变化可以用百分数表示,下图中曲线图就是以仪表显示的百分数随实际料位匀速升降变化做出的曲线图,横坐标是时间。
  也可以用高度表示,比如测量4m到6m,就可以在仪表中设定,量程内料位点为4m,量程内料位点为6m,显示在仪表显示屏上。不同厂家的仪表有不同的设置功能,但原理大体相当。
  在标准化大范围普及的时代,很多化工厂内,对物料基本上都以4-20mA的标准电流表示,仪表输出4-20mA区间内的电流即可,4mA代表物位,20mA代表物位。电流信号到达DCS后,可被表示为百分数或高度,终显示在屏幕上,DCS内部可以做连锁触发设定点。
  料位测量中一般有三种不同的配置:
  1、棒探测器和点源
  2、点探测器和棒源
  3、棒探测器和棒源
  选用哪种配置取决于几个因素:
  1、测量的几何形状;
  2、测量的目的;
  3、周围条件;
  4、设备所在的空间、资金。
  在实际应用中,测量方式的选择是很讲究的,放射源和探测器的位置也不一定是沿着料仓直径线正对着分布。也有这样的测量情况:将放射源置于被测料仓内部,此种测量方式,放射源插入料仓的角度、深度都需要考虑各种因素,周密计算后方可确定。

标签: 料位计

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