γ射线料位计 仪表组成

2017/10/26 13:53:06

γ射线料位计主要由以下几部分组成：
（1）放射源及其源容器
放射源一般选用钴-60（Co）或铯-137（Cs），钴-60半衰期5.3年，铯-137半衰期30.2年。放射源外形很小，一般用的放射源经过氩弧焊多层密封后，尺寸大小为Φ10×10mm左右，或Φ8×10mm、Φ10×12mm。但为了对射线进行防护，使其通过一个狭小扇区穿过设备，需将放射源放入铅容器中，铅容器一般为几十公斤甚至几百公斤重。不同厂家的铅容器，尺寸、形状、对接法兰等规格会有不同，铅容器带有锁闭装置，不用放射源时可以关闭。
对某个特定的被测条件，放射源的选择需要经过周密计算，才能确定具体类型和活度。计算放射源时，放射源和探测器的安装位置、射线出射方向、射线扇区大小、被测物料量程、料仓壁厚及材质、料仓内部物料、料仓内部压力及气相等都是需要考虑的重要参数。
（2）探测器
探测器也称探头、接收器，主要用于探测射线，并将射线产生的光信号转化为电信号。主流探测器内部主要元器件为：闪烁晶体、光电倍增管、前置电路。也有电离室探测器和计数管探测器，探测效率比较低，市场使用率很小。
射线照射到闪烁晶体上，会产生光子，光子与光电倍增管表面涂的光感材料（称为光阴级）撞击，光子的能量被光阴级材料中的电子吸收，电子获得能量，离开光阴级材料[4]  。光电倍增管将光阴极接受到的电子进行倍增后，输出给前置电路部分进行整形、滤波、运算等处理。
当前主流的闪烁晶体主要分NaI、PVT、光纤等。
1、NaI晶体属于无机闪烁体，探测效率高，但单位体积的价格很高，尺寸一般做得较小，用于物位开关或点式探测器测量料位的测量系统中；
2、PVT晶体属于有机塑料闪烁晶体，可测量最长3m左右的物位，如果用级联探测器，长度会达到更长；
3、光纤也属于有机闪烁晶体，比较柔软，单根测量长度可达到6-7m。可用于测量不规则形状料仓的料位，它能使实际料位变化的输出曲线更具线性，但光纤探测效率很低，相应地所需放射源活度大，对周围环境辐射影响也大。
前置电路一般包括电压放大器、射极输出器（针对闪烁体计数器来说），以放大信号电压和功率，并使光电倍增管的输出阻抗与所连接的远传输电缆匹配。[5]
（3）转换器
转换器用于将探测器输出的电信号转换为触点信号、或标准电流信号输出给DCS或其他外围设备。转换器一般置于非防爆的机柜间，转换器上带有显示表。
当前很多较为先进的仪表会将探测器和转换器整合为一体，统称为探测器。这样，γ射线料位计就包括2个主要部分：放射源、探测器。