Una de las empresas de detección de radiación TOP3 en China-Win-trust.
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Una de las empresas de detección de radiación TOP3 en China-Win-trust.
1. Introducción a la tecnología de equipos
El rayo γ El sistema de medición radiométrica de nivel se compone de tres partes: una fuente de radiación, un detector y un instrumento de visualización secundario. La fuente radiactiva y el detector se instalan respectivamente en posiciones opuestas en la pared exterior del contenedor que se va a probar, y el medidor secundario se puede instalar en el sitio o en la sala de control principal según los requisitos específicos. Una vez que el rayo γ emitido por la fuente radiactiva atraviesa la pared del contenedor, queda parcial o completamente protegido por el medio medido en el contenedor. El detector de centelleo instalado al otro lado del contenedor recibe más, menos, presencia o ausencia de pulsos de rayos que el interior del contenedor. Mida el nivel bajo, alto o vacío o lleno del material del medio. Después de que el detector y el host procesan la señal de pulso, la señal baja, alta, vacía o llena que representa el nivel medio en el contenedor medido se ingresa al PLC o DCS del cliente en modo de datos o analógico para visualización o control de seguimiento.
2. Diagrama esquemático del esquema del sistema.
2.1 Diagrama esquemático del sistema de detección de nivel de material
(1) Detección de interruptor de nivel
(2) Diagrama esquemático de detección de nivel continuo
3. Descripción de la composición del sistema
El sistema de detección de nivel de material se compone principalmente de partes de fuentes radiactivas, detectores, transmisores y cables de comunicación.
3.1. parte de la fuente radiactiva
3.1.1 Introducción a las fuentes radiactivas
La parte de la fuente radiactiva consta de una fuente radiactiva y un dispositivo de salida de rayos.
El medidor de nivel radiactivo y el medidor de densidad pueden elegir la fuente radiactiva Cs-137γ o Co-60 de acuerdo con las características del equipo bajo prueba. La fuente radiactiva Co-60 tiene alta energía, fuerte poder de penetración, pero vida media corta. Generalmente se utiliza para la detección continua de nivel e interruptor de nivel de equipos con paredes de contenedores de gran diámetro y gruesas. El poder de penetración de la fuente radiactiva Cs-137 es relativamente débil, pero la vida media es más larga. Generalmente se utiliza para la detección continua de nivel, interruptor de nivel y densidad de equipos con un diámetro más pequeño y un espesor de pared más delgado.
La forma externa de la fuente radiactiva es un cilindro de acero inoxidable, y el tamaño es generalmente φ6×10, φ8×10, etc. Ha sido cargado directamente en el contenedor de almacenamiento o dispositivo de salida de rayos por una persona dedicada en un entorno específico cuando sale de fábrica. El dispositivo de salida de rayos generalmente usa plomo o uranio empobrecido como capa protectora, y usa acero al carbono o acero inoxidable como revestimiento y carcasa. La forma se divide en dos tipos: horizontal y vertical. Un lado del dispositivo de salida cuenta con un cierto orificio angular o un orificio de colimación de acuerdo con los diferentes requisitos de medición, de modo que el haz de rayos se pueda emitir de acuerdo con cierto ángulo o línea recta. El orificio de salida de rayos está diseñado con interruptores y cerraduras, y una persona dedicada conserva la llave. Por lo general, el interruptor de rayos está cerrado y bloqueado, y solo una persona especial a cargo puede abrirlo cuando está en uso. El dispositivo de salida se instala en el soporte de montaje en el costado del contenedor probado. El soporte de montaje generalmente se suelda en una cierta posición por adelantado cuando se fabrica el contenedor probado. Si el equipo no tiene condiciones de soldadura, también se puede construir directamente desde el suelo o sobre la plataforma de construcción. Construya un soporte y luego fije la fuente en el soporte construido.
Al seleccionar una fuente radiactiva, primero determine qué tamaño y qué tipo de fuente radiactiva usar de acuerdo con el diámetro, el espesor de la pared y el espesor de la capa de aislamiento o de la camisa enfriada por agua del equipo probado, y luego, de acuerdo con el rango, la diámetro del equipo probado, etc. Los parámetros determinan el número de fuentes radiactivas utilizadas y el ángulo de apertura del dispositivo de salida de rayos. La medición del interruptor de nivel de material generalmente abre un orificio de colimación, y la medición continua del nivel de material abre un orificio en forma de abanico de cierto ángulo de acuerdo con el requisito de detección.
3.1.2、Algunos indicadores técnicos de fuentes radiactivas
Número | Itérmino | Índice técnico | Observaciones |
| 1 | radionucleido | Cs-137, Co-60 | |
| 2 | Actividad de la fuente radiactiva | Calcular de acuerdo con los parámetros específicos del dispositivo bajo prueba | |
| 3 | Vida media de la fuente radiactiva | Co-60: 5,3 años | |
| Cs-137: 31 años | |||
| 4 | exportador de rayos | Tasa de dosis de superficie: ≤25 μsv/h | Cumplir con las normas nacionales pertinentes |
| 5 | Material de blindaje | Plomo o uranio empobrecido | Use protección contra el uranio empobrecido cuando la actividad de la fuente sea grande |
3.2, Detector
3.2.1 Introducción a la parte del detector
El detector consta de un contador de pulsos de rayos, un tubo fotomultiplicador, un circuito de procesamiento de señales y un módulo de fuente de alimentación de alto voltaje.
El instrumento de detección de isótopos producido por nuestra empresa utiliza un contador de cristal de centelleo. El principio de funcionamiento específico es el siguiente:
Cuando las partículas de rayos irradian el cristal de centelleo, el cristal de centelleo emite una cierta cantidad de fotones. Los fotones golpean el fotocátodo del tubo fotomultiplicador para producir un efecto fotoeléctrico y liberar electrones. Los electrones son amplificados por el tubo fotomultiplicador para formar un pulso eléctrico y después de amplificar y dar forma, los electrones amplificados son recogidos por el ánodo como salida de señal. El número de electrones generados por el fotocátodo es proporcional al número de fotones irradiados sobre él, es decir, cuantos más rayos gamma recibe el detector, más fotones se generan en el centelleador y más pulsos registra el instrumento. El número de pulsos caracteriza el estado del material en el contenedor bajo prueba, y el host lo convierte en la señal de corriente o voltaje requerida por el sistema DCS.
Nuestra empresa elige principalmente PVT (centelleador de plástico) o cristal de centelleo NaI como contador. PVT (centelleador de plástico) se utiliza principalmente para la medición de nivel continuo, y el rango de detección efectivo máximo de una sola sonda puede alcanzar los 3 metros; El detector de cristal NaI se utiliza principalmente para la medición del interruptor de nivel y la medición de la densidad, y también se puede fabricar de acuerdo con los requisitos del sitio. Medidor de nivel de material continuo con un rango de medición más pequeño. El tubo fotomultiplicador está hecho de Hamamatsu, Japón, que tiene las características de una fuerte sensibilidad a la luz, alta eficiencia de conversión fotoeléctrica, buen rendimiento antiinterferencias y larga vida útil.
En comparación con productos similares, la eficiencia de recepción de señal del detector contador de cristal es entre un 10 % y un 30 % mayor que la de otros tipos de detectores, y la vida útil del cristal es de 2 a 3 veces mayor que la de otros tipos de cristales detectores. Con este tipo de detector, el rendimiento es más estable, la calidad es más confiable y la precisión es mayor. Puede satisfacer las necesidades de los clientes para varios rangos de medición (usando un solo cristal para cumplir con la medición de nivel continuo en el rango de 0 a 3 metros), y la actividad de usar fuentes radiactivas en las mismas condiciones de medición es pequeña, lo que garantiza de manera más efectiva el equipo El uso normal y la seguridad personal de los operadores.
3.2.2 Indicadores técnicos del detector
Número | Itérmino | Índice técnico | Observaciones |
| 1 | Modelo | WT353 | |
| 2 | Tipo | NaI detector | interruptor de nivel |
| detector de centelleo PVT | Medición continua de nivel | ||
| 3 | Precisión de detección | 1% | Precisión de medición de nivel |
| 4 | Material de la cáscara | acero inoxidable 304 | Se puede utilizar para tratamientos anticorrosivos y a prueba de ácidos en ocasiones especiales |
| 5 | fuente de alimentación | +15V D | |
| 6 | Grado a prueba de explosiones | dⅡCT6 | |
| 7 | Nivel de protección | IP65 | |
| 8 | Capacidad de transmisión de señal | L≤1000M |
| 9 | Temperatura de funcionamiento | -40～+60℃ | Refrigeración por agua o calefacción opcional tratamiento |
| 10 | Temperatura de almacenamiento | -40～+70℃ | |
| 11 | Humedad de trabajo | 0～95％ | Humedad relativa |
3.3, Transmisor (instrumento secundario)
3.3.1 Introducción a la función del transmisor
El transmisor es el último desarrollo de nuestra empresa para la serie *** de instrumentos de detección de isótopos, adopta un diseño modular, los módulos clave y los chips de datos son productos importados de grado industrial. La frecuencia de la CPU es de hasta 400 MHz, con sistema operativo integrado, potente función de procesamiento de datos; Pantalla LCD a color de grado industrial, pantalla gráfica, información rica. El sistema tiene un rendimiento estable, operación simple y buena mantenibilidad.
Por un lado, la computadora del transmisor procesa la señal de pulso enviada por el detector a través del algoritmo correspondiente, y la convierte en información correspondiente al estado del material, como la presencia o ausencia del nivel del material, alto y bajo, etc. la información se muestra en la pantalla LCD a color de manera digital y gráfica. Finalmente, las señales de nivel bajo, alto, vacío o lleno que representan el nivel medio en el contenedor medido se ingresan al PLC o DCS del cliente en modo de datos o analógico para visualización o control de seguimiento.
El software del transmisor tiene funciones potentes, operación simple y trabajo estable. El algoritmo combina la última teoría de aplicación de tecnología nuclear y años de experiencia práctica en ingeniería de instrumentos nucleares, y la confiabilidad y precisión de la medición han alcanzado un alto nivel.
3.3.2 Indicadores técnicos del transmisor
| Número | Artículo | Parámetro | Observaciones |
| 1 | Tipo | ||
| 2 | Tipo de salida de señal | Salida de interruptor | Resistencia de carga MÁX.: 500Ω |
| 3 | 4～20mA | ||
| 4 | Nivel de protección del transmisor | IP20 | |
| 5 | Temperatura de funcionamiento del transmisor | 0～50℃ | Sin condensación |
| 6 | Temperatura de almacenamiento del transmisor | -40～+70℃ | Sin condensación |
| 7 | Requisitos de potencia de trabajo | 90～240 V CA (50～60 Hz) | |
| 8 | Consumo de energía de trabajo del anfitrión | Acerca de 15VA (CA) |
