专利名称：连续跟踪核物位监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属放射性连续物位检测技术领域。
背景技术：
物位检测技术在实际的工业生产过程中具有重要的作用，通过对物位的精准测量，可保证生产过程的最优化控制。目前在生产家实践中的物位产品种类较多，按测量形式可分为接触式测量和非接触式测量。核物位监测装置由于其非接触进行无损测量，无需改变所安装罐体20的固有形状，特别适应于恶劣环境下的物位监测，具有工作可靠，测量准确，维护方便的优点，在实际工作中具有非常广泛的应用。目前国内外利用射线吸收原理的连续核物位监测仪表，一般是采用三种形式线源和线探测器的结构；线源和点探测器的结构；点源和线探测器的结构。但在应用中有三 个致命缺点①、价格比较昂贵、抗干扰能力差，可靠性低、由于核仪表需生产厂家安装调试，给安装、调试及日后维修带来不便，也增加了费用。该项目的研制成功可替代国外产品，并大幅度降低仪表的价格，方便国内用户的使用和维护。
实用新型内容本实用新型为了解决现有连续核物位监测仪表测量过程中存在的测量效率低、成本高、测量准确性差的问题，设计了一种连续跟踪核物位监测装置。本实用新型所述的连续跟踪核物位监测装置包括放射源、两个探测器、升降机构、升降机构驱动单元和信号处理单元，所述升降机构用于带动放射源和两个探测器同步升起或者下降，所述两个探测器沿垂直方向排列，升级机构驱动单元用于驱动升级机构运动，信号处理单元接收双管探测器发出的信号，并对所述信号进行处理进而生成升级机构驱动单元的驱动信号，所述信号处理单元将该驱动信号发送给升级机构驱动单元。上述双管探测器的两个射线接收管沿垂直方向排列。本实用新型的工作原理为放射源发出射线，穿过被测罐体和内部介质后，被放置在罐体另一侧的双管探测器接收，当射线射入罐体内后，遇到罐内的介质时，所述射线被介质吸收，双管探测器接收不到射线，这表明，双管探测器中未接收到射线信号的管位置低于物位高度；而当射线射入罐体内部后，没有遇到罐内的介质，所述射线被另一侧的双管探测器接收到，这表明，双管探测器中接收到射线信号的管位置高于物位高度；当所述双管单侧器的两个管中位于上面的管接收到射线信号、而位于下面的接收不到射线信号时，表明物位刚好在两个管的中间位置。根据上述原理，可以合理设置双管探测器中的两个管之间的距离，进而设定检测精度。本实用新型所述的连续跟踪核物位监测装置的逻辑判断原理为Y射线经准直后，穿过被测容器和介质，经介质吸收后被双管闪烁探测器接收。探测器所接收到信号的计数率与被测容器内介质的位置相关。当探测器内的介质位置变化后，可得到探测器中双管所测量得到的数据，其逻辑关系有三种可能性I、两个光电倍增管都接收到射线；2、上光电倍增管接收到射线，下没有接收到射线；3、上下光电倍增管都没接收到射线。在实际工作中需同时测量穿过容器的同一束Y射线的有无(或大小)，若当一个 探测器所接收到的射线强度�。硪桓鏊邮盏纳湎咔慷却笫保虼娲⒘礁鎏讲馄髦涞奈恢梦厦娓叨�。若两探测器接收到的射线强度相同，则说明该处不是料位界面，微处理器控制电机传动装置，便可根据两探测器的输出情况找到料面，并跟踪已达到连续测量料位的目的。本实用新型的优点I.采用两个探测器进行采集信号的设计，通过信号处理器判断，控制电机运行，以定点的测量方式实现物位连续测量，在测量过程中误差的大小取决于探测器的结构，相对误差归零，对大量程测量具有较高的精度，提高了系统的稳定性与测量精确度。3.利用Y射线非接触(穿透)测量方式，因而特别适用于毒性、易燃易爆、高温、高压恶劣环境下容器中的物位测量。4.利用核物理测量原理进行设计，采用射线准直方式测量，减少散射误差影响；采用非接触连续测量方式，在测量精度不受环境条件变化影响的情况下，稳定可靠，维护量小;5、以点源作为发射极，双管探测器进行接收的形式，电机随动跟踪的测量方法，提高系统的反应时间和料位变化跟踪的速度。本实用新型为适应核物位监测仪表发展趋势，设计的适用于具有较大流速液体场所的顶端物位测量。该装置利用核物理测量原理为基础，采用点源作为发射源、双管闪烁探测器的信号采集方式，利用微处理器进行数据处理和逻辑运算，控制电机随动实时跟踪的测量形式，以定点物位的测量形式实现连续测量的要求，对大量程测量具有较高的精度。本实用新型尤其适用于作为恶劣环境下的连续物位检测，特别适用于毒性、易燃易爆、高温、高压恶劣环境下的连续物位测量。
图I是本实用新型所述的连续跟踪核物位监测装置使用状态示意图。图2是本实用新型的俯视图。图3是本实用新型的侧视图。
具体实施方式
具体实施方式
一、本实施方式所述的连续跟踪核物位监测装置包括放射源18、两个探测器17、升降机构、升降机构驱动单元和信号处理单元，所述升降机构用于带动放射源18和两个探测器17同步升起或者下降，所述两个探测器17沿垂直方向排列，升级机构驱动单元用于驱动升级机构运动，信号处理单元接收双管探测器17发出的信号，并对所述信号进行处理进而生成升级机构驱动单元的驱动信号，所述信号处理单元将该驱动信号发送给升级机构驱动单元。本实施方式所述的信号处理单元采用单片机实现。在实际应用时，将放射源18和双管探测器17对称设置在被测罐体20的两侧，并且使二者的连线为水平线，放射源18发射的放射线信号入射至被测罐体20，双管探测器17在被测罐体20的另一侧接收该放射线信号，信号处理单元根据接收到的信号判断放射源18和双管探测器17连线与罐体20内部物位的关系，并根据所述关系输出驱动信号，控制升级机构带动放射源18和双管探测器17升起或下降，知道所述连线与被测罐体20内部物位相重合。所述连线是指放射源18发射信号的位置与双管探测器17的两个管中间的位置的连线。
具体实施方式
二、本实施方式是对具体实施方式
一所述的连续跟踪核物位监测装置的进一步限定，本实施方式所述的连续跟踪核物位监测装置还包括限位机构，所述限位机构用于限制放射源的最高位置和最低位置，所述限位机构输出限位信号给信号处理单 J Li ο具体实施方式
三、参见图2和3所示说明本实施方式。本实施方式是对具体实施方式
一所述的连续跟踪核物位监测装置的进一步限定，本实施方式中所述的升降机构采用一对钢丝绕轮2、传动轴10、减速器14和传动机构实现，所述升级机构驱动单元采用驱动电机15实现,所述驱动电机15的输出轴通过减速器14、传动机构驱动传动轴10转动,一对钢丝绕轮2分别固定在传动轴10的两端，一个钢丝绕轮2上缠绕的钢丝I的末端固定放射源18，另一个钢丝绕轮2上缠绕的钢丝I的末端固定有两个探测器17。本实施方式所述的技术方案在实际应用时，如果探测器17的重量太�。贾挛薹ㄊ垢炙可熘笔保梢圆盘讲馄�17的下面增加一个吊锤17。或者将钢丝的末端固定在罐体物位最高点之上，然后在钢丝上的末端和固定的探测器17之间挂接一个吊锤17，参见图3所示，所述吊锤17用于拉伸钢丝I使其呈直线状。
具体实施方式
四、参见图2和3所示说明本实施方式。本实施方式是对具体实施方式
三所述的连续跟踪核物位监测装置的进一步限定，本实施方式中所述的传动轴的中间设置有螺纹段9，所述螺纹段9上设置有螺母8，与所述螺纹段9平行设置固定有光杆4，在该光杆4的两端分别设置有上限位传感器3和下限位传感器5，所述螺母8上固定连接有限位驱动棒7，该限位驱动棒7的末端与光杆4滑动连接，当限位驱动棒7的末端与下限位传感器5接触时，所述放射源18位于最低位置，当限位驱动棒7的末端与上限位传感器3接触时，所述放射源18位于最高位置，上限位传感器3的开关信号输出端和下限位传感器5的开关信号输出端分别与信号处理单元的两个限位信号输入端连接。
具体实施方式
五、本实施方式是对具体实施方式
一、二、三或四所述的连续跟踪核物位监测装置的进一步限定，本实施方式所述的放射源18是Y射线放射源。
具体实施方式
六、本实施方式是对具体实施方式
一、二、三或四所述的连续跟踪核物位监测装置的进一步限定，本实施方式所述的放射源18是密封137Cs Y射线点源。
具体实施方式
七、本实施方式是对具体实施方式
一、二、三或四所述的连续跟踪核物位监测装置的进一步限定，本实施方式所述的放射源18的射线能量661Kev，强度2 X IO9Bq0具体实施方式
八、本实施方式是对具体实施方式
一、二、三或四所述的连续跟踪核物位监测装置的进一步限定，本实施方式所述的探测器17为光电倍增管。
具体实施方式
九、本实施方式是对具体实施方式
一、二、三或四所述的连续跟踪核
物位监测装置的进一步限定，本实施方式所述的两个探测器17采用双管的光电倍增管实现。
权利要求1.连续跟踪核物位监测装置，其特征在于，所述监测装置包括放射源(18)、两个探测器(17)、升降机构、升降机构驱动单元和信号处理单元，所述升降机构用于带动放射源(18)和两个探测器(17)同步升起或者下降，所述两个探测器(17)沿垂直方向排列，升级机构驱动单元用于驱动升级机构运动，信号处理单元接收双管探测器(17)发出的信号，并对所述信号进行处理进而生成升级机构驱动单元的驱动信号，所述信号处理单元将该驱动信号发送给升级机构驱动单元。
2.根据权利要求I所述的连续跟 踪核物位监测装置，其特征在于，所述监测装置中还包括限位机构，所述限位机构用于限制放射源的最高位置和最低位置，所述限位机构输出限位信号给信号处理单元。
3.根据权利要求I所述的连续跟踪核物位监测装置，其特征在于，所述升降机构采用一对钢丝绕轮(2)、传动轴(10)、减速器(14)和传动机构实现，所述升级机构驱动单元采用驱动电机(15)实现，所述驱动电机(15)的输出轴通过减速器(14)、传动机构驱动传动轴(10)转动，一对钢丝绕轮(2)分别固定在传动轴(10)的两端，一个钢丝绕轮(2)上缠绕的钢丝(I)的末端固定放射源(18)，另一个钢丝绕轮(2)上缠绕的钢丝(I)的末端固定由两个探测器(17)。
4.根据权利要求3所述的连续跟踪核物位监测装置，其特征在于，所述传动轴的中间设置有螺纹段(9)，所述螺纹段(9)上设置有螺母(8)，与所述螺纹段(9)平行设置固定有光杆(4)，在该光杆(4)的两端分别设置有上限位传感器(3)和下限位传感器(5)，所述螺母(8)上固定连接有限位驱动棒(7)，该限位驱动棒(7)的末端与光杆(4)滑动连接，当限位驱动棒(7)的末端与下限位传感器(5)接触时，所述放射源(18)位于最低位置，当限位驱动棒(7)的末端与上限位传感器(3)接触时，所述放射源(18)位于最高位置，上限位传感器(3)的开关信号输出端和下限位传感器(5)的开关信号输出端分别与信号处理单元的两个限位信号输入端连接。
5.根据权利要求I所述的连续跟踪核物位监测装置，其特征在于，所述放射源(18)是Y射线放射源。
6.根据权利要求I所述的连续跟踪核物位监测装置，其特征在于，所述放射源(18)是密封137Cs Y射线点源。
7.根据权利要求I所述的连续跟踪核物位监测装置，其特征在于，所述放射源(18)的射线能量66IKev，强度2 X IO9Bq。
8.根据权利要求I所述的连续跟踪核物位监测装置，其特征在于，所述探测器(17)为光电倍增管。
9.根据权利要求I所述的连续跟踪核物位监测装置，其特征在于，所述两个探测器(17)采用双管的光电倍增管实现。
专利摘要连续跟踪核物位监测装置，属放射性连续物位检测技术领域。它解决了现有连续核物位监测仪表测量过程中存在的测量效率低、成本高、测量准确性差的问题。本实用新型的升降机构用于带动放射源和两个探测器同步升起或者下降，所述两个探测器沿垂直方向排列，升级机构驱动单元用于驱动升级机构运动，信号处理单元接收双管探测器发出的信号，并对所述信号进行处理进而生成升级机构驱动单元的驱动信号，所述信号处理单元将该驱动信号发送给升级机构驱动单元。上述双管探测器的两个射线接收管沿垂直方向排列。本实用新型尤其适用于作为恶劣环境下的连续物位检测，特别适用于毒性、易燃易爆、高温、高压恶劣环境下的连续物位测量。
文档编号G01N23/06GK202693502SQ201220401530
公开日2013年1月23日 申请日期2012年8月14日 优先权日2012年8月14日
发明者李北城, 赵孝文, 万志伟, 吴珂, 吕玉萍, 潘志魁 申请人:黑龙江省中贝技术有限公司
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