[發明專利]一種中子測水儀探測器

無效

• 申請號: 201110420354.8
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN103163167A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 江山;付勛如;曾勇;簡明;徐艷輝;季進南;黃世勇
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G01N23/20
• 分類號: G01N23/20
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉世權

技術領域

本發明涉及一種水份檢測儀，具體是對高爐入爐前的焦炭進行水分檢測的一種中子測水儀探測器。?

背景技術

在鋼廠高爐冶煉過程中，由于投入使用的焦炭通常含有一定的水分，往往會造成入爐炭含量的變化，導致爐溫波動，影響出爐產品的質量。通常在生產過程中，為了更為準確地控制高爐入爐炭的含量，需對入爐前的焦炭進行水分檢測，以便更好地穩定爐溫，提高產品的質量。?

中子測水技術起源于80年代中期，目前已普遍應用于鋼廠冶煉等工業環境中。它利用了快中子易與水分子發生非彈性碰撞轉變為慢中子的特性，使用BF₃或³He計數管采集慢中子，輸出信號經電子學單元處理后，交由計算機進行計算統計，再通過標定物料水分含量與計數管輸出信號頻率的函數關系式，從而計算出物料的實際水分含量值。目前，中子測水裝置在國內外已經有成熟產品，其探頭有多種，如：公開號為CN87206967?的中國專利描述了一種“中子測水儀探頭”，該中子測水儀探頭采用了一維陣列方式圍繞中子源兩側排列計數管，其缺陷在于：?

1.?由于反射板高度較低，降低了輻射防護的安全性；

2.?由于物料的慢化散射作用，在裝置與物料的接觸面上，可能會產生較多的不能被裝置屏蔽到的外漏中子束，從而對周圍環境造成污染。

3.?裝置橫截面積較小，探測面積及測量深度有局限。?

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發明內容

本發明的目的在于：提供一種可提高放射源源強利用率的一種中子測水儀探測器。

本發明是這樣實現的：?

一種中子測水儀探測器，包括有外殼、包裹在外殼外側壁面上的鎘板層、設置在外殼腔體豎直中心部位的中子源，其特征在于：在外殼腔體內水平設置有與殼體內側壁及中子源外壁相密合的背面反射板；在外殼腔體的底部，設置有主要由高壓模塊和信號處理模塊組成的電子學單元；在背面反射板下面的外殼腔體的剩余空間裝滿屏蔽層；在背面反射板上面的殼體空間，圍繞著中子源的頭部，自里向外對稱地排列有多組根部固定在背面反射板上的計數管支架，以及安裝在支架上呈矩形陣列布局的計數管，支架上計數管的高度由里向外遞次增高呈階梯分布；圍繞著這些支架上計數管，設置有側壁固定在殼體側壁上、底部固定在背面反射板的環廊內斜面反射板。

附加技術特征在于：?

所述自里向外遞次增高排列的每組計數管，通過計數管夾連成一組，安裝在各自的支架上。?

所述計數管共有4組，每組各有自里向外遞次增高排列的3支計數管排列成矩形陣列。?

所述的計數管采用BF₃或³He管。?

所述屏蔽層采用多層板結構的聚乙烯板，通過貫穿螺栓將其固定于外殼內壁上。?

本發明的優點在于：與現有技術相比，本發明的計數管呈矩形陣列方式對稱的圍繞著中子源排列，毎組計數管中各計數管的高度圍繞著中子源自里向外依次增高呈價梯分布，使計數管更充分地收集來自探測器前方的慢化散射中子（在使用300mCiAm-Be中子源時每1%的水分含量變化對應約20~45cps的變化，測量精度0.5%），提高了放射源源強的利用率。同時增大了探測器的截面積(截面直徑φ=40cm)，提高了探測器的測量面積及測量深度，降低了由物料慢化散射而泄露的中子束數目，大大提高了設備的整體安全性。聚乙烯板除了對放射源向后方泄漏的快中子進行慢化吸收，還能對快中子慢化過程中產生的γ射線進行輻射屏蔽，有效降低了探測器表面的劑量水平，使設備更安全。?

圖1是本發明的結構示意圖。?

圖2是圖1的俯視圖。?

圖中標記：1.中子源；2.計數管；3.支架；4.計數管夾；5.環廊反射板、6背面反射板；7.屏蔽層；8.外殼；9.鎘板層；10.電子學單元。?

具體實施方式