Una delle società di rilevamento delle radiazioni TOP3 in Cina-Win-trust.
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Una delle società di rilevamento delle radiazioni TOP3 in Cina-Win-trust.
1. Introduzione alla tecnologia delle apparecchiature
Il raggio γ Il sistema di misurazione radiometrica di livello è composto da tre parti: una sorgente di radiazioni, un rilevatore e uno strumento di visualizzazione secondario. La sorgente radioattiva e il rivelatore sono installati rispettivamente in posizioni opposte sulla parete esterna del contenitore da testare, e il misuratore secondario può essere installato in loco o nella sala controllo principale secondo specifiche esigenze. Dopo che i raggi γ emessi dalla sorgente radioattiva attraversano la parete del contenitore, sono parzialmente o completamente schermati dal mezzo misurato nel contenitore. Il rivelatore a scintillazione installato sull'altro lato del contenitore riceve più, meno, presenza o assenza di impulsi di raggi rispetto all'interno del contenitore. Misurare il livello basso, alto o vuoto o pieno del materiale del mezzo. Dopo che il segnale dell'impulso è stato elaborato dal rilevatore e dall'host, il segnale basso, alto, vuoto o pieno che rappresenta il livello medio nel contenitore misurato viene inviato al PLC o DCS del cliente in modalità dati o analogica per la visualizzazione o il controllo del tracciamento.
2. Diagramma schematico dello schema del sistema
2.1 Diagramma schematico del sistema di rilevamento del livello del materiale
(1) Rilevamento interruttore di livello
(2) Diagramma schematico del rilevamento continuo del livello
3. Descrizione della composizione del sistema
Il sistema di rilevamento del livello del materiale è composto principalmente da parti di sorgenti radioattive, rilevatori, trasmettitori e cavi di comunicazione.
3.1. Parte sorgente radioattiva
3.1.1 Introduzione alle sorgenti radioattive
La parte della sorgente radioattiva è costituita da una sorgente radioattiva e da un dispositivo di emissione dei raggi.
Il misuratore di livello radioattivo e il densimetro possono scegliere la sorgente radioattiva Cs-137γ o Co-60 in base alle caratteristiche dell'apparecchiatura in prova. La sorgente radioattiva Co-60 ha un'energia elevata, un forte potere penetrante, ma una breve emivita. Viene generalmente utilizzato per il rilevamento continuo del livello e dell'interruttore di livello di apparecchiature con grande diametro e pareti spesse del contenitore. Il potere di penetrazione della sorgente radioattiva Cs-137 è relativamente debole, ma l'emivita è più lunga. Viene generalmente utilizzato per il rilevamento continuo di livello, interruttore di livello e densità di apparecchiature con diametro inferiore e spessore della parete inferiore.
La forma esterna della sorgente radioattiva è un cilindro in acciaio inossidabile e la dimensione è generalmente φ6×10, φ8×10, ecc. È stata caricata direttamente nel contenitore di stoccaggio o nel dispositivo di emissione dei raggi da una persona dedicata in un ambiente specifico quando esce dalla fabbrica. Il dispositivo di emissione dei raggi utilizza generalmente piombo o uranio impoverito come strato protettivo e utilizza acciaio al carbonio o acciaio inossidabile come rivestimento e guscio. La forma è divisa in due tipi: orizzontale e verticale. Un lato del dispositivo di uscita è dotato di un certo foro angolare o foro di collimazione in base a diversi requisiti di misurazione, in modo che il raggio di raggi possa essere emesso secondo un certo angolo o linea retta. Il foro di uscita del raggio è progettato con interruttori e serrature e la chiave è custodita da una persona dedicata. Di solito l'interruttore a raggi è chiuso e bloccato e può essere aperto solo da una persona speciale incaricata quando è in uso. Il dispositivo di uscita è installato sulla staffa di montaggio sul lato del contenitore testato. La staffa di montaggio è generalmente saldata in una certa posizione in anticipo quando viene fabbricato il contenitore testato. Se l'attrezzatura non ha condizioni di saldatura, può anche essere costruita direttamente da terra o sulla piattaforma di costruzione. Costruisci un supporto, quindi fissa la sorgente sul supporto costruito.
Quando si seleziona una sorgente radioattiva, determinare innanzitutto la grandezza e il tipo di sorgente radioattiva da utilizzare in base al diametro, allo spessore della parete e allo spessore dello strato isolante o della camicia raffreddata ad acqua dell'apparecchiatura testata, quindi in base alla portata, alla diametro dell'apparecchiatura testata, ecc. I parametri determinano il numero di sorgenti radioattive utilizzate e l'angolo di apertura del dispositivo di emissione dei raggi. La misurazione dell'interruttore di livello del materiale generalmente apre un foro di collimazione e la misurazione continua del livello del materiale apre un certo foro a forma di ventaglio angolare in base al requisito di rilevamento.
3.1.2、Alcuni indicatori tecnici delle sorgenti radioattive
Numero | Iterm | Indice tecnico | Osservazioni |
| 1 | Radionuclide | Cs-137、Co-60 | |
| 2 | Attività della sorgente radioattiva | Calcolare in base ai parametri specifici del dispositivo in prova | |
| 3 | Emivita della sorgente radioattiva | Co-60：5,3 anni | |
| Cs-137：31 anni | |||
| 4 | Esportatore di raggi | Tasso di dose superficiale：≤25μsv/h | Rispettare le norme nazionali pertinenti |
| 5 | Materia schermante | Piombo o uranio impoverito | Utilizzare la protezione contro l'uranio impoverito quando l'attività della sorgente è ampia |
3.2, Rivelatore
3.2.1 Introduzione alla parte rivelatore
Il rilevatore è costituito da un contatore di impulsi di raggi, un tubo fotomoltiplicatore, un circuito di elaborazione del segnale e un modulo di alimentazione ad alta tensione.
Lo strumento di rilevamento degli isotopi prodotto dalla nostra azienda utilizza un contatore a cristalli scintillanti. Il principio di funzionamento specifico è il seguente:
Quando le particelle del raggio irradiano il cristallo di scintillazione, il cristallo di scintillazione emette un certo numero di fotoni. I fotoni colpiscono il fotocatodo del tubo fotomoltiplicatore per produrre un effetto fotoelettrico e rilasciare elettroni. Gli elettroni vengono amplificati dal tubo fotomoltiplicatore per formare un impulso elettrico e dopo l'amplificazione e la modellatura, gli elettroni amplificati vengono raccolti dall'anodo come uscita del segnale. Il numero di elettroni generati dal fotocatodo è proporzionale al numero di fotoni irradiati su di esso, cioè più raggi gamma riceve il rivelatore, più fotoni vengono generati sullo scintillatore e più impulsi registra lo strumento. Il numero di impulsi caratterizza lo stato del materiale nel contenitore in prova e viene convertito dall'host nel segnale di corrente o tensione richiesto dal sistema DCS.
La nostra azienda sceglie principalmente PVT (scintillatore plastico) o cristallo di scintillazione NaI come contatore. Il PVT (scintillatore plastico) viene utilizzato principalmente per la misurazione continua del livello e il raggio di rilevamento massimo effettivo di una singola sonda può raggiungere i 3 metri; Il rilevatore di cristalli NaI viene utilizzato principalmente per la misurazione dell'interruttore di livello e la misurazione della densità e può anche essere realizzato in base ai requisiti del sito Indicatore di livello del materiale continuo con un campo di misurazione più piccolo. Il tubo fotomoltiplicatore è realizzato in Hamamatsu, in Giappone, che presenta le caratteristiche di forte sensibilità alla luce, elevata efficienza di conversione fotoelettrica, buone prestazioni anti-interferenza e lunga durata.
Rispetto a prodotti simili, l'efficienza di ricezione del segnale del rivelatore contatore di cristalli è superiore del 10% -30% rispetto a quella di altri tipi di rivelatori e la durata del cristallo è da 2 a 3 volte quella di altri tipi di cristalli del rivelatore. Con questo tipo di rilevatore, le prestazioni sono più stabili, la qualità è più affidabile e la precisione è maggiore. Può soddisfare le esigenze dei clienti per vari intervalli di misurazione (utilizzando un singolo cristallo per soddisfare la misurazione continua del livello nell'intervallo da 0 a 3 metri) e l'attività di utilizzo di sorgenti radioattive nelle stesse condizioni di misurazione è ridotta, il che garantisce in modo più efficace l'attrezzatura L'uso normale e la sicurezza personale degli operatori.
3.2.2 Indicatori tecnici del rilevatore
Numero | Iterm | Indice tecnico | Osservazioni |
| 1 | Modello | WT353 | |
| 2 | Tipo | NaI rivelatore | Interruttore di livello |
| Rivelatore a scintillatore PVT | Misurazione continua del livello | ||
| 3 | Precisione di rilevamento | 1% | Precisione della misura di livello |
| 4 | Materiale della calotta | acciaio inossidabile 304 | Può essere utilizzato per trattamenti anticorrosione e antiacido in occasioni speciali |
| 5 | Alimentazione elettrica | +15V D | |
| 6 | Grado antideflagrante | dⅡCT6 | |
| 7 | Livello di protezione | IP65 | |
| 8 | Capacità di trasmissione del segnale | L≤1000M |
| 9 | Temperatura di esercizio | -40～+60℃ | Riscaldamento opzionale o raffreddamento ad acqua trattamento |
| 10 | Temperatura di conservazione | -40～+70℃ | |
| 11 | Umidità di lavoro | 0~95% | Umidità relativa |
3.3、Trasmettitore (strumento secondario)
3.3.1 Introduzione alla funzione del trasmettitore
Il trasmettitore è l'ultimo sviluppo della nostra azienda per la serie *** di strumenti di rilevamento degli isotopi, adotta un design modulare, i moduli chiave e i chip di dati sono prodotti di livello industriale importati. La frequenza della CPU è fino a 400 MHz, con sistema operativo integrato, potente funzione di elaborazione dati; schermo LCD a colori di livello industriale, display grafico, informazioni dettagliate. Il sistema ha prestazioni stabili, funzionamento semplice e buona manutenibilità.
Da un lato, il computer del trasmettitore elabora il segnale impulsivo inviato dal rilevatore attraverso il relativo algoritmo e lo converte in informazioni corrispondenti allo stato del materiale, come la presenza o l'assenza del livello del materiale, alto e basso, ecc. le informazioni vengono visualizzate sullo schermo LCD a colori in modo digitale e grafico. Infine, i segnali basso, alto, vuoto o pieno che rappresentano il livello medio nel contenitore misurato vengono inviati al PLC o DCS del cliente in modalità dati o analogica per la visualizzazione o il controllo del tracciamento.
Il software del trasmettitore ha funzioni potenti, funzionamento semplice e lavoro stabile. L'algoritmo combina la più recente teoria dell'applicazione della tecnologia nucleare e anni di esperienza pratica nell'ingegneria degli strumenti nucleari e l'affidabilità e l'accuratezza della misurazione hanno raggiunto un livello elevato.
3.3.2 Indicatori tecnici del trasmettitore
| Numero | Articolo | Parametro | Osservazioni |
| 1 | Tipo | ||
| 2 | Tipo di uscita del segnale | Commuta l'uscita | Resistenza di carico MAX: 500Ω |
| 3 | 4～20mA | ||
| 4 | Livello di protezione del trasmettitore | IP20 | |
| 5 | Temperatura operativa del trasmettitore | 0～50℃ | Nessuna condensa |
| 6 | Temperatura di stoccaggio del trasmettitore | -40～+70℃ | Nessuna condensa |
| 7 | Requisiti di potenza di lavoro | 90～240VAC（50～60Hz） | |
| 8 | Consumo energetico di lavoro dell'host | Circa 15 VA (CA) |
