射线料位计说明书.docVIP

γ射线料位计说明书 一、概述 LW-99型料位计是与LWJ-77型及LWJ-84型兼容的计数管型γ射线料位计。LW-99型料位计的机箱和探头与LWJ-77及LWJ-84型相比有了很大的改进。LWJ-77及LWJ-84过去出问题往往是电源，尤其是夏天，天气潮湿，温度高，大功率器件是最易出问题的部件。针对这些问题，在设计时，高压电源及主要部件采用模块设计，变压器选用全密封型，功耗降低了十几倍，整个电路已没有大电流器件；同时防潮性能大大提高。所以可靠性也大大提高了。 LW-99型料位计是用于料位、物位监视的核子仪器，广泛应用于水泥、化工、冶金、炼焦、石油、煤炭、采矿等各类工矿企业及科研部门。尤其在立窑卸料控制已成了必备仪器。γ射线料位计、核子秤、配料系统等产品已成我公司的主导产品。 本仪器是根据放射性同位素放出γ射线通过物料后被吸收减弱程度的不同，对各种形态的物料（可以是固态，液态，粘稠流体等）位置进行非接触监控，当料位高于或低于预定的料位线时，仪器灯光及表头指针给予不同显示，并能送出控制信号供自动控制系统使用。使用γ射线料位计可以控制物料容器在某一料位面上的卸料、进料或两个料位面上的卸料、进料控制。LW-99型只有一块电路板，体积小，重量轻，灵敏度高，反应快，安装方便，不易出毛病，维修量很小；不受高温、高压、强酸、强碱等特殊环境影响，也不会影响物料的正常流程。 二、主要技术指标 1、最低可动作γ射线通量率：＜100个/秒厘米2； 2、指示值建立时间：≤20秒； 3、输出开关信号触点容量（电阻性负载）：AC380V/2.5A； 4、可测容器最大直径：4~10米（视容器壁厚，壳体材料密度及容器内结瘤情况而定）； 5、环境温度：-20~+50℃； 6、使用电源：交流220伏，功率消耗小于20瓦； 7、探头体积：φ60×300mm； 8、放射源有效期：大于30年； 9、传输距离：300米； 10、仪器体积：220宽×165深×110高mm； 11、延时控制：可调范围：0~30秒； 12、成套性：仪表一台，探头一支，放射源一个，电源线一根，四芯电缆一根（20米）， 说明书一份。 三、工作原理 本机由三部分组成：放射源，探头和仪表，现分述如下： 1、放射源铅罐 本仪器所用放射性同位素铯137(137Cs)能够持续不断地发生原子核衰变，同时向四周放射γ射线。每种放射性同位素都有一定的半衰期，经过一个半衰期，放射源的放射性活度就减少一半（经过两个半衰期，活度将衰变成原来的四分之一）放射性活度与半衰期不受任何物理化学因素的影响。铯137的半衰期为30年。 放射性活度单位为居里(Ci)，每居里(Ci)放射源在1秒钟有3.7×1010个原子核发生衰变，铯137平均每百次衰变放出85个662kev能量的γ射线，所以1mCi铯137放出γ射线数率N为： N=3.7×107×0.85=3.145×107(个/秒毫居里) 由于γ射线向四周发射的几率是一样的，所以m毫居里放射源距R厘米处，垂直于γ射线行进方向单位面积通过的γ射线数，即通量密度（或通量率）为： N=3.145×107m/(4πR2)≈2.5×106m/R2 (个/秒厘米2) 式中，m为放射性活度，单位毫居里（mCi）。 若R处与放射源之间有阻挡物，射线会场减弱K倍，减弱后的N计算式： N=2.5×106m/(KR2) K值因阻挡物密度，厚度及γ射线能量而异。表中列出了137Cs源对几种不同物质的密度ρ，半厚度Δ1/2。当给定阻挡层厚度d(cm)代入上式，可计算出K值。 阻挡物 水 空心砖 混凝土 重混凝土 铁 铅 ρ（g/cm2） 1.0 1.2 2.2 3.2 7.8 11.4 Δ1/2(cm) 15 11 6.8 3.5 1.8 0.7 LW-99料位计灵敏度的下限为100（个/秒厘米2），一般选用N=100―200（个/秒厘米2）为好。利用这些条件可以选择源的活度m。例如，某煤罐壁由厚1.5cm铁制成，外径7米，选择N=161（个/秒厘米2），需选用137Cs源活度为： =161×23/1.8×7002/(2.5×106)=100(mCi) 若137Cs源选100mCi，当衰减到N=100（个/秒厘米2）时，约使用T年： T=T1/2Ln(N0/N)/Ln2=30Ln(161/100)/Ln2=21年 式中T1/2为半衰期，137Cs为30年。所以源活度选大些使用年限就长些。一般铅罐设计活度≤200mCi。 放射源置于特制的铅罐中心，铅罐一面有开关，使用时放至“开”位置（注意一定要开到底，用螺丝固定）。这时沿窗口方向射出一束γ射线，而在其它方向则因铅罐的阻挡，只有微量的射线逸出。 2、探头 探头为筒形，铝质外