射線式物位檢測

射線式物位檢測是一種物位檢測的方法。由於射線的可穿透性,它們常被用於情況特殊或環境條件惡劣的場合實現各種參數的非接觸式檢測,如位移、材料的厚度及成分、流體密度、流量、物位等。物位檢測是其中一個典型的套用示例。

基本介紹

  • 中文名:射線式物位檢測 
  • 外文名:radiation level detection
  • 特點:非接觸式檢測
  • 組成:射線源、射線探測器等部分
  • 相關概念:物位、物位計 
  • 類別:物位檢測技術
簡介,檢測原理,檢測系統組成,射線源,探測器,電子線路,特點,相關概念,

簡介

物位測量在現代工業生產過程中具有重要地位。通過物位測量可以確定容器中被測介質的儲存量,以保證生產過程物料平衡,也為經濟核算提供可靠依據。通過物位測量並加以控制可以使物位維持在規定的範圍內,這對於保證產品的產量和質量,保證安全生產具有重要意義。在實際生產中,物位測量對象有液位也有料位等,有幾十米高的大容器、也有幾毫米的微型容器,介質的特性更是千差萬別。因此,物位測量方法很多,以適應各種不同的測量要求。射線式物位檢測是其中的一種檢測方法。

檢測原理

當射線射入一定厚度的介質時,部分能量被介質所吸收,所穿透的射線強度隨著所通過的介質厚度增加而減弱,它的變化規律為:
(1)
式中I、I0為射入介質前和通過介質後的射線強度;μ為介質對射線的吸收係數;H為射線所通過的介質厚度。介質不同,吸收射線的能力也不同。一般是固體吸收能力最強,液體其次,氣體最弱。當射線源和被測介質一定時,I0和μ都為常數。測出通過介質後的射線強度I,便可求出被測介質的厚度H。

檢測系統組成

射線式物位檢測系統主要有射線源、射線探測器和電子線路等部分組成。

射線源

主要從射線的種類、射線的強度以及使用的時間等方面考慮選擇合適的放射性同位素和所使用的量。由於物位檢測中一般需要射線穿透的距離較長,因此常採用穿透能力較強的γ射線。能產生γ射線的放射性同位素主要是Co60(鈷)和Cs137(銫),它們的半衰期分別為5.3年和33年。放射源的強度取決於所使用的放射性同位素的質量。質量越大,所釋放的射線強度也越大,這對提高測量精度,提高儀器的反應速度有利,但同時也給防護帶來了困難,因此必須是兩者兼顧,在保證測量滿足要求的前提下儘量減小其強度,以簡化防護和保證安全。

探測器

射線探測器的作用是將其接收到的射線強度轉變成電信號,並輸出下一級電路。作為γ射線的檢測,常用的探測器是閃爍計數管,此外,還有電離室,正比計數管和蓋革—彌勒計數管等。

電子線路

將探測器輸出的脈衝信號進行處理並轉換為統一的標準信號。

特點

射線式物位計可實現完全的非接觸測量,特別適用於低溫、高溫、高壓容器的高粘度、高腐蝕性、易燃、易爆等特殊測量對象(介質)的物位檢測。而且射線源產生的射線強度不受溫度、壓力的影響,測量值比較穩定。但由於射線對人體有較大的危害作用,使用不當會產生不安全的事故,因而在選用上必須慎重。

相關概念

物位是指容器(開口或密封)中液體介質液面的高低(稱為液位),兩種液體介質的分界面的高低(稱為界面)和固體塊、散粒狀物質的堆積高度(稱為料位)。用來檢測液體的儀表稱為液位計,檢測分界面的儀表稱界面計,檢測固體料位的儀表稱料位計,它們統稱為物位計。

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