核料位开关在密闭容器物位测量中应用

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1、超测与控制·机械研究与应用·核料位开关在密闭容器物位测量中的应用李小强，贾德强(甘肃省机械科学研究院，甘肃兰州730030)摘要：针对物位计普遍存在着灰尘对波的漫反射而导致误判断这一突出1"-3题，在研究了仪表的构成与工作原理基础上。利用射线穿透的方法设计了测量密闭容器物位测量方案。该设计方案在物位测量领域有着较大的应用前景。关键词：密闭容器：射线；非接触；物位测量中图分类号：TH13文献标识码：A文章编号：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引言根据式(1

4、)得出：目前国内外对高灰尘密闭容器的物位测量大多，=，0e(2)采用导波雷达、超声波及射频导纳等。以上形式的物式中：，1为有介质时的射线强度。位计普遍存在一个突出问题，即由于灰尘的对波的漫厶=，(3)反射，造成物位计无法正确显示密闭容器料仓物料的式中：，2为无介质时的射线强度。实际位置，产生误报警。而在现场使用中，通过控制由于上述公式中因子的作用，则12>>1，被探高低料位可很好的实现生产控制。由于核料位开关测的两种状态下射线的强度转换为电压，然后经电压采用核物理方法实现非接触式测量，传感器本身不受比较器进行判别，即可

5、准确判断料仓(灰斗)料位的被测介质及环境的影响，从而避免了上述问题，不破高低。坏密闭容器的整体性，易于维护，因而能更好地适应工业现场的要求，保证企业生产的正常运行。2工作原理』．核料位开关是基于不同物质对窄束射线的不上限报警同吸收特性开发的，射线束穿过被测介质按指数规下隈报警律衰减的原理，即对透过的射线强弱的检测，可准确判定其料位的变化，直接显示被测工艺参数，其测量原理如图1所示。其数学表达式为⋯：图1物位测量j=厶e(1)式中：J『为射线被介质吸收后的强度；Io为射线在介3仪表构成质吸收前的强度；为介质的吸收系数；d

6、为介质的核料位开关由放射源、放射源容器、探测器及安厚度。装支架构成，放射源采用n’Cs射线源，放射源容器主当盛装介质的料仓(灰斗)内有、无介质时，其射要材料为铅，带射线输出闸门，该容器的主要功能为：线强度将分别为，1、厶。①对输出射线进行准直；②起防护作用，使得容器表收稿日期：2011—09—15作者简介：李小强(1980一)，男，甘肃天水人，助理工程师，主要从事自动化仪表方向的工作。·1l5·越测与控制·机械研究与应用·面剂量小于8．7X10一Gy；③便于放射源的安装和维如图4所示，即：护。探测器采用NaI晶体探测器

7、。数据处理部分置0=arctg(hI—h2)／d∞咖湖∞(4∞)∞锄∞啪∞垂l∞霪于主机内，输入信号及电源通过壳体上的接线端子引5．2大于36m型密闭容器物位的测量方案设计入，输出为两路继电器输出，可直接接入自动控制系大型密闭容器，一般采用“两源两点”的测量方统或其他报警装置。法]，即在每个放射源上都安装一个探测器，放射4温度特性分析源容器的准直孔使用普通的圆形准直孔。根据现场在被测介质物理条件不变的情况下，核料位开关高低料位的高度，安装放射源及探测器，如图5所示。探测器在工作环境温度变化的情况下，将引起计数率变化，这

8、将加大测量系统的误差。该变化是由电源电压，器件参数，放大器放大倍数等多种因素随温度变化的综合效应引起的，只稳定某一因素或几个因素很难得到好的效果。通过实验发现其温度影响最终反应在脉冲幅度的变化上。实验中利用不同阻值和温度系数的热敏电阻分压提供一个随温度可变的甄别阈进行温度补偿。该方法简单可行，补偿效果较理想：在0～8O℃内，其计数