[發(fā)明專利]一種非接觸式物位測量裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010296378.2
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN101936923A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭云昌;朱敏娟
• 申請（專利權(quán)）人: 上海輝博自動化儀表有限公司
• 主分類號: G01N23/00
• 分類號: G01N23/00;G01B15/00;G01T1/16
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務(wù)所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及非接觸式測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種非接觸式物位測量裝置。

背景技術(shù)

在化工、冶金、煤炭、電力等行業(yè)，在輸送物料的過程中，在特殊工況下，如高溫、高壓、低溫、高粘性、易燃、易爆、強腐蝕、高速落料情況時測量容器中的物料位置或物料密度、濃度、重量等參數(shù)，一種常見的方法是采用完全的非接觸式的核儀表，比如核子料位計、核子密度計、核子濃度計、核子稱等。

現(xiàn)有的核儀表中有一種需要用到放射源的，比如銫137、鈷60，將其置于被檢測物體的一側(cè)，并在另一側(cè)設(shè)置核儀表，通過檢測放射性水平的差異而獲得物料的位置、濃度以及重量等信息。

還有一種無源核子料位計通過直接測量物位變化引起的測量點處的放射性水平的差異來測量料位的無源核子料位計。

另外，選擇有微弱γ放射性的普通材料做放射源，所述含有微弱γ放射性的普通材料的半衰期越長越好，越穩(wěn)定越好，如果半衰期比較短，需要對測量的結(jié)果加半衰期矯正。有微弱γ放射性的普通材料可以，但不限于是大理石、水泥、煤灰等。

用有微弱放射性的普通材料做放射源有許多不確定性，比如其中放射性同位素的種類、含量不確定，其半衰期和射線能量也不一樣。所以在實際應(yīng)用中非常不方便。而采用放射源的缺點在于放射性物質(zhì)容易對人體造成傷害。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種非接觸式物位測量裝置，能夠避免采用普通材料做放射源的不確定性，并能夠避免采用銫、鈷等放射性物質(zhì)對人體造成的潛在損害。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種非接觸式物位測量裝置，包括容器、放射源以及核儀表，所述放射源和核儀表設(shè)置在容器的兩側(cè)，所述核儀表用于檢測放射源輻射出的放射線，容器中放置有物料，所述物料能夠削弱放射源所輻射出的放射線，所述放射源為含有鉀元素的化合物。

所述含有鉀元素的化合物選自于氧化鉀、氧化鉀、氫氧化鉀和氯化鉀中的一種。

所述核儀表選自于核子料位計、核子密度計、核子濃度計和核子稱中的一種。

本發(fā)明的優(yōu)點在于，采用鉀元素作為放射源，利用鉀的放射性同位素鉀40在天然鉀元素中有一定的豐度，且鉀40衰變發(fā)出的γ射線能量高,半衰期長的特性，即能夠避免采用普通材料做放射源的不確定性，又能夠避免采用銫、鈷等放射性物質(zhì)對人體造成的潛在損害。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明的具體實施方式所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

接下來結(jié)合附圖詳細介紹本發(fā)明所述的一種非接觸式物位測量裝置的具體實施方式。

附圖1是本實施方式所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括容器10、放射源20以及核儀表30。放射源20和核儀表30設(shè)置在容器10的兩側(cè)，所述核儀表30用于檢測放射源20輻射出的放射線。容器10中放置有物料11，物料11能夠削弱放射源20所輻射出的放射線，因此核儀表30通過讀取接收到的放射線強度分布信號，就能夠獲知物料11的位置和濃度等信息。

所述的物料11能夠削弱放射源20所輻射出的放射線這一現(xiàn)象中，所提到的“削弱”包括康普頓散射效應(yīng)、光電效應(yīng)以及電子對效應(yīng)三種削弱機理共同作用。

與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，放射源20所采用的放射物質(zhì)并不是傳統(tǒng)意義上的銫137、鈷60等，而是含有鉀元素的化合物，例如過氧化鉀、氧化鉀、氫氧化鉀或者氯化鉀等。所述核儀表30選自于核子料位計、核子密度計、核子濃度計、核子稱中的一種。

本實施方式利用鉀的放射性同位素鉀40（K⁴⁰）在天然鉀元素中有一定的豐度，且鉀40衰變發(fā)出的γ射線能量高（約1.46MeV）,半衰期長達12.77億年的特性，將其應(yīng)用在非接觸式物位測量中，替代傳統(tǒng)的放射源。

鉀40衰變發(fā)出的γ射線能量較高，實驗表明每千克固體的過氧化鉀、氧化鉀、氫氧化鉀、氯化鉀分別相當于數(shù)十萬貝克的鉀40，這樣的強度完全能夠滿足核子測量的要求。

用鉀化合物替代傳統(tǒng)的放射源后，可以根據(jù)測量要求，比較精確地選擇適當數(shù)量的鉀化合物，放在測量需要的容器里做成放射源置于容器的一側(cè)，作為測量所需要的放射源的替代物。

此項技術(shù)的優(yōu)點不僅在于可以比較精確地替代核儀表中放射源，還在于可以原封不動地、近乎于100%地完全回收再利用鉀化合物，因為人們對鉀化合物的化學(xué)性質(zhì)已經(jīng)有了很成熟的研究。鉀化合物被全部回收，不會造成環(huán)境污染，威脅人體健康，且節(jié)約了成本。

本發(fā)明前文所述的優(yōu)選實施方式是用以舉例說明并描述本發(fā)明的目的。不應(yīng)當將本發(fā)明限制在所揭露的內(nèi)容之內(nèi)，還有可能通過來自于上述記載內(nèi)容中的啟示和對本發(fā)明的實踐來獲得對本發(fā)明的調(diào)整和改變。因此，本發(fā)明所給出的具體實施方式并不是限制而是解釋本發(fā)明的技術(shù)精神，本發(fā)明的保護范圍并不受制于具體實施方式。本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當由權(quán)利要求確定，對本發(fā)明的等同替換也應(yīng)當視為不超出本發(fā)明的保護范圍。