Uma das empresas de detecção de radiação TOP3 na China-Win-trust.
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Uma das empresas de detecção de radiação TOP3 na China-Win-trust.
1. Introdução à tecnologia de equipamentos
o raio γ O Sistema de Medição Radiométrica de Nível é composto de três partes: uma fonte de radiação, um detector e um instrumento de exibição secundário. A fonte radioativa e o detector são instalados respectivamente em posições opostas na parede externa do contêiner a ser testado, e o medidor secundário pode ser instalado no local ou na sala de controle principal de acordo com requisitos específicos. Depois que o raio γ emitido pela fonte radioativa passa pela parede do recipiente, ele é parcialmente ou completamente blindado pelo meio medido no recipiente. O detector de cintilação instalado do outro lado do recipiente recebe mais, menos, presença ou ausência de pulsos de raios do que o interior do recipiente. Meça o nível baixo, alto ou vazio ou cheio do material do meio. Após o sinal de pulso ser processado pelo detector e pelo host, o sinal baixo, alto, vazio ou cheio representando o nível médio no recipiente medido é inserido no PLC ou DCS do cliente em modo de dados ou analógico para exibição ou controle de rastreamento.
2. Diagrama esquemático do esquema do sistema
2.1 Diagrama esquemático do sistema de detecção de nível de material
（1）Detecção do interruptor de nível
(2) Diagrama esquemático de detecção de nível contínuo
3. Descrição da composição do sistema
O sistema de detecção de nível de material é composto principalmente de peças de fontes radioativas, detectores, transmissores e cabos de comunicação.
3.1. Parte da fonte radioativa
3.1.1 Introdução às fontes radioativas
A parte da fonte radioativa consiste em uma fonte radioativa e um dispositivo de saída de raios.
O medidor de nível radioativo e o medidor de densidade podem escolher a fonte radioativa Cs-137γ ou Co-60 de acordo com as características do equipamento em teste. A fonte radioativa Co-60 tem alta energia, forte poder de penetração, mas meia-vida curta. Geralmente é usado para nível contínuo e detecção de interruptores de nível de equipamentos com grande diâmetro e paredes espessas do recipiente. O poder de penetração da fonte radioativa Cs-137 é relativamente fraco, mas a meia-vida é mais longa. Geralmente é usado para nível contínuo, interruptor de nível e detecção de densidade de equipamentos com diâmetro menor e espessura de parede mais fina.
A forma externa da fonte radioativa é um cilindro de aço inoxidável, e o tamanho é geralmente φ6×10, φ8×10, etc. Ele foi carregado diretamente no recipiente de armazenamento ou dispositivo de saída de raios por uma pessoa dedicada em um ambiente específico quando sai da fábrica. O dispositivo de saída de raios geralmente usa chumbo ou urânio empobrecido como camada protetora e usa aço carbono ou aço inoxidável como revestimento e invólucro. A forma é dividida em dois tipos: horizontal e vertical. Um lado do dispositivo de saída é fornecido com um determinado orifício de ângulo ou orifício de colimação de acordo com diferentes requisitos de medição, de modo que o feixe de raios possa ser emitido de acordo com um determinado ângulo ou linha reta. O orifício de saída do raio é projetado com interruptores e travas, e a chave é mantida por uma pessoa dedicada. Normalmente a chave ray está fechada e travada, e só pode ser aberta por um responsável especial quando estiver em uso. O dispositivo de saída é instalado no suporte de montagem na lateral do recipiente testado. O suporte de montagem é geralmente soldado a uma certa posição antecipadamente quando o recipiente testado é fabricado. Caso o equipamento não possua condições de soldagem, também pode ser construído diretamente do solo ou na plataforma de construção. Construa um suporte e, em seguida, fixe a fonte no suporte construído.
Ao selecionar uma fonte radioativa, primeiro determine o tamanho e o tipo de fonte radioativa a ser usada de acordo com o diâmetro, espessura da parede e espessura da camada de isolamento ou jaqueta refrigerada a água do equipamento testado e, em seguida, de acordo com o alcance, o diâmetro do equipamento testado, etc. Os parâmetros determinam o número de fontes radioativas utilizadas e o ângulo de abertura do dispositivo de saída de raios. A medição do interruptor de nível de material geralmente abre um orifício de colimação, e a medição contínua do nível de material abre um orifício em forma de leque de certo ângulo de acordo com o requisito de detecção.
3.1.2、Alguns indicadores técnicos de fontes radioativas
Número | Iterm | índice técnico | Observações |
| 1 | radionuclídeo | Cs-137、Co-60 | |
| 2 | Atividade de fonte radioativa | Calcular de acordo com os parâmetros específicos do dispositivo em teste | |
| 3 | Meia-vida da fonte radioativa | Co-60: 5,3 anos | |
| Cs-137: 31 anos | |||
| 4 | exportador de raios | Taxa de dose de superfície:≤25μsv/h | Cumprir com os padrões nacionais relevantes |
| 5 | Material de blindagem | Chumbo ou urânio empobrecido | Use proteção de urânio empobrecido quando a atividade da fonte for grande |
3.2, Detector
3.2.1 Introdução à parte do detector
O detector consiste em um contador de pulsos de raios, um tubo fotomultiplicador, um circuito de processamento de sinal e um módulo de fonte de alimentação de alta tensão.
O instrumento de detecção de isótopos produzido por nossa empresa usa um contador de cristal de cintilação. O princípio de funcionamento específico é o seguinte:
Quando as partículas de raios irradiam o cristal de cintilação, o cristal de cintilação emite um certo número de fótons. Os fótons atingem o fotocátodo do tubo fotomultiplicador para produzir um efeito fotoelétrico e liberar elétrons. Os elétrons são amplificados pelo tubo fotomultiplicador para formar um pulso elétrico e após a amplificação e modelagem, os elétrons amplificados são coletados pelo ânodo como uma saída de sinal. O número de elétrons gerados pelo fotocátodo é proporcional ao número de fótons irradiados sobre ele, ou seja, quanto mais raios gama o detector recebe, mais fótons são gerados no cintilador e mais pulsos o instrumento registra. O número de pulsos caracteriza o estado do material no recipiente em teste e é convertido pelo host no sinal de corrente ou tensão exigido pelo sistema DCS.
Nossa empresa escolhe principalmente PVT (cintilador de plástico) ou cristal de cintilação NaI como contador. PVT (cintilador de plástico) é usado principalmente para medição de nível contínuo, e o alcance máximo de detecção efetiva de uma única sonda pode chegar a 3 metros; O detector de cristal NaI é usado principalmente para medição de chave de nível e medição de densidade, e também pode ser feito de acordo com os requisitos do local Medidor de nível de material contínuo com faixa de medição menor. O tubo fotomultiplicador é feito de Hamamatsu, Japão, que possui as características de forte sensibilidade à luz, alta eficiência de conversão fotoelétrica, bom desempenho anti-interferência e longa vida útil.
Comparado com produtos similares, a eficiência de recepção de sinal do detector contador de cristal é 10%-30% maior do que a de outros tipos de detectores, e a vida útil do cristal é 2 a 3 vezes maior que a de outros tipos de cristais detectores. Com este tipo de detector, o desempenho é mais estável, a qualidade é mais confiável e a precisão é maior. Ele pode atender às necessidades dos clientes para várias faixas de medição (usando um único cristal para atender à medição de nível contínuo na faixa de 0 a 3 metros), e a atividade de usar fontes radioativas nas mesmas condições de medição é pequena, o que garante mais efetivamente o equipamento O uso normal e a segurança pessoal dos operadores.
3.2.2 Indicadores técnicos do detector
Número | Iterm | índice técnico | Observações |
| 1 | Modelo | WT353 | |
| 2 | Tipo | NaI detector | Interruptor de nível |
| Detector de cintilador PVT | Medição de nível contínua | ||
| 3 | Precisão de detecção | 1% | Precisão de medição de nível |
| 4 | Material da casca | aço inoxidável 304 | Pode ser usado para tratamento anticorrosivo e à prova de ácido em ocasiões especiais |
| 5 | fonte de energia | +15VD | |
| 6 | Grau à prova de explosão | dⅡCT6 | |
| 7 | Nível de proteção | IP65 | |
| 8 | Capacidade de transmissão de sinal | L≤1000M |
| 9 | Temperatura de operação | -40～+60℃ | Aquecimento opcional ou refrigeração a água tratamento |
| 10 | Temperatura de armazenamento | -40～+70℃ | |
| 11 | Umidade de trabalho | 0～95％ | Humidade relativa |
3.3、Transmissor (instrumento secundário)
3.3.1 Introdução à função do transmissor
O transmissor é o mais recente desenvolvimento de nossa empresa para a série *** de instrumentos de detecção de isótopos, adota um design modular, os principais módulos e chips de dados são produtos importados de nível industrial. A frequência da CPU é de até 400MHz, com sistema operacional embutido, poderosa função de processamento de dados; tela LCD colorida de nível industrial, exibição gráfica, informações ricas. O sistema tem desempenho estável, operação simples e boa manutenção.
Por um lado, o computador do transmissor processa o sinal de pulso enviado pelo detector através do algoritmo relevante e o converte em informações correspondentes ao estado do material, como a presença ou ausência do nível do material, alto e baixo, etc. as informações são exibidas na tela LCD colorida de maneira digital e gráfica. Finalmente, os sinais baixo, alto, vazio ou cheio representando o nível médio no recipiente medido são inseridos no PLC ou DCS do cliente em modo de dados ou analógico para exibição ou controle de rastreamento.
O software do transmissor possui funções poderosas, operação simples e trabalho estável. O algoritmo combina a mais recente teoria de aplicação de tecnologia nuclear e anos de experiência prática em engenharia de instrumentos nucleares, e a confiabilidade e precisão da medição atingiram um alto nível.
3.3.2 Indicadores técnicos do transmissor
| Número | Item | Parâmetro | Observações |
| 1 | Tipo | ||
| 2 | Tipo de saída de sinal | Alternar saída | Resistência de carga MAX: 500Ω |
| 3 | 4～20mA | ||
| 4 | Nível de proteção do transmissor | IP20 | |
| 5 | Temperatura de operação do transmissor | 0～50℃ | Sem condensação |
| 6 | Temperatura de armazenamento do transmissor | -40～+70℃ | Sem condensação |
| 7 | Requisitos de energia de trabalho | 90～240VAC（50～60Hz） | |
| 8 | Consumo de energia de trabalho do host | Cerca de 15VA(CA) |
