γ射线料位计说明书

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γLW-99型料位LWJ-77LWJ-84型相比有了很大的改进。LWJ-77LWJ-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承受模块设计，变压器选用全密封型整个电路已没有大电流器件；同时防潮性能大大提高。所以牢靠性也大大提高了。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。尤其在立窑卸料把握已成了必备仪器。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。本仪器是依据放射性同位素放出γ射线通过物料后被吸取减弱程度的不同，对各种形态的物料〔可以是固态，液态，粘稠流体等〕位置进展非接触监控，当料位高于或低于预定的料位线时，仪器灯光及表头指针赐予不同显示，并能送出把握信号供自动把握系统使用。使用γ射线料位计可以把握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、进料把握。LW-99型只有一块电路板，体积小，重量轻，灵敏度高，反响快，安装便利，不易出毛病，修理量很小；不受高温、高压、强酸、强碱等特别环境影响，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/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/2.5；44~10米〔视容器壁厚，壳体材料密度及容器内结瘤状况而定；5、环境温度：-20~+50℃；622020瓦；7、探头体积：φ60×300mm；830年；9、传输距离：300米；10、仪器体积：220宽×165深×110mm；11、延时把握：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、工作原理本机由三局部组成：放射源，探头和仪表，现分述如下：1、放射源铅罐137(137Cs)γ射线。每种放射性同位素都有肯定的半衰期，经过一个半衰期，放射源的放射性活度就削减一半〔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13730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，13785662kev能量的γ1mCi137放出γN为：N=3.7×107×0.85=3.145×107(个/秒毫居里)由于γm毫居里放射源距Rγ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/2)式中，m为放射性活度，单位毫居里mC。假设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)Kγ137Cs源对几种不同物质的密度ρ，半厚度Δ。当给定阻挡层厚度d(cm)代入上式，可计算出K1/2阻挡物水空心砖混凝土重混凝土铁铅ρ〔g/cm2〕1.01.22.23.27.811.4Δ(cm)1/215116.83.51.80.7LW-99料位计灵敏度的下限为10〔个秒厘米2N=10―20〔个秒厘米2为好。利用这些条件可以选择源的活度m1.5cm7米，选择N=16〔个秒厘米，需选用137Cs源活度为：=161×23/1.8×7002/(2.5×106)=100(mCi)137Cs100mCi，当衰减到N=100〔个/2〕时，约使用TT=T1/2Ln(N0/N)/Ln2=30Ln(161/100)/Ln2=21T1/2为半衰期，137Cs30≤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〔留意肯定要开到底，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，铝质外壳，内装有两支J408γ型计数管〔20×2平方厘米〕和一个电子元件组成的射极输出器。γ射线穿过计数管时，可产生电脉冲信号，其频率正比于探头处γ射线通量率。探头输出信号需由屏蔽电缆线送到仪表，以防干扰。3、仪表仪表的电源局部输出三种直流电压：+24V供探头内射极输出器和仪表的继电器驱动单元使用；+12V供仪表其余局部使用；-400V供探头计数管使用。仪表把探头送来的尖脉冲转变为方形脉冲，脉冲幅度约10V，经f/v变换，送入50μA表头与比较器，比较器比较由f/v转换来的电压信号，当电压高〔即料空〕时，继电器吸合，常开触点闭合，常闭触点开启；同时，仪表上的灯光信号亦发生转变〔红灯灭，绿灯亮；当电压低〔即料满〕常开，开启变常闭；同时，仪表上的灯光信号亦发生转变〔红灯灭，绿灯亮。由于物料连续变动会造成继电器频繁启动，对继电器及接触器寿命有较大影响，故增加了延时电路，即料满刚下降到空料时或空料刚升到满料时，继电器并不马上动作，而是延时一下再动作，以削减来回翻转次数，延时时间长短，可以调整“延时”电位器。机箱面板上还设有“灵敏度”调整电位器，调整微安表头指针料满料空转换位置。/检验”转换开关扳至“检验”位置时，探头脉冲断开，振荡器输出脉冲接入，用以检验仪表工作是否正常，振荡器输出脉冲频率约210个脉冲/秒。工作时应扳回“工作”位置。四、整机校验与使用出厂前已按以下步骤作了检测。为了安装工作的顺当，安装前也可对仪表进展再校验，校验过程还可增进对仪器的了解，这无疑对安装过程及安装后的调试与使用都是有利的。校验工作可按以下步骤进展：1/检验”开关置于“检验”位置，这时红灯亮，红绿灯转换的表针位置则变30Aμ即可。2、将“工作/检验”开关反复转换，每次转换前将“灵敏度”电位器置于不同的位置，观看3、接上探头，利用放射源进展检测检验”开关置于“工作源，仪表表针应有微小读数，这是自然本底照耀造成的。45、将源罐开关转到“开”的位置，探头置于距源罐一米以外，正对开口的地方，此时表针应上升，且红灯灭，绿灯亮。在放射源与探头之间放上足够的阻挡物，如砖头，铁块等，这时表针渐渐往下降，绿灯灭红灯亮。6、将延时电位器调大，把阻挡物拿开，这时表针上升，在延时几秒种后红灯才灭，绿灯亮；放上阻挡物，绿灯灭，红灯亮。假设以上检查完全正常，则说明料位计正常，可以进展安装了。五、安装说明1、空料和满料时表头显示值的调整：探头与放射源一般是相对安放于物料容器两侧，如图〔一〕所示，而料位计仪表则安放在操作室。仪表与探头之间需用四芯电缆连接。安装时使放射源窗口正对探头，放射源罐不肯定以免进灰。探头可水平放置，也可垂直放置，与放射源连线平行、垂直均可。当物料高于料位线时，由于物料对射线的阻挡，探头得到的射线数率比料位低于料位线减K倍，此K值大小取决于物料的密度及射线所穿过物料的厚度。只要K2-3，料位计便能准确显示容器中物料是否高于料位线使用时调整“灵敏度”电位器，使“空料”时表针指向4A2μA以上即可。放射源 料位线 探头物料 至主机图〔一〕现场安装示意图探头与放射源安装后，假设不管满空料表针均指示很小，则是放射源的中心孔与探头未完全〔只红灯亮则说明放射源太强，应将探头内计数管取出一根；或者加大探头与放射源之间的距离；或在放射源开口处一片一片加5mm左右厚度的铁板，以削减探头处的射线强度，直调到红灯变绿。调整后应把探头和放射源固定，最好做一铁罩罩起，这样即可防灰尘，又可防盗。2世界上全部的人每日每时都在承受放射性射线的照耀。在人体内及人们生活的环境中处处都存在着微量的自然放射性元素，如碳14，钾40，氡222，锶90，镭226等，它们广泛存在于我们四周的万物之中，甚至我们体内，不断地放射出射线照耀人体。来自宇宙的放射线也照耀着人体，这些是自然界中固有的。非人为造成的射线照耀统称为自然本底照耀，地球上各地的宇宙射线强度及土壤，大气中放射性物质的含量是不同的，所以各地的本底照耀率亦不同。北100毫伦的自然本底照耀。此外，人们去医院透视，照XCT，都要〔可称作生活照耀28010.2毫伦〔但电视显像管X射线能量很低，很简洁被玻璃及空气吸取；人体所含钾40对人体的照耀约为每天0.15毫伦；饮水的放射性可到达每升10-6毫居,10-7毫居。这些日常生活中不行避开的放射性照耀对人体并没有什么影响,琴”为“照耀量”单位X射线与γ射线对空气电离作用程度的量将“照耀量”折算成计量当量要经过一系例简单的运算，但对于X射线与γ射线对人体的作用来说，10.92~0.97雷姆，所以可直接以伦琴数作为雷姆数来估算计量当量值，其误差只有5左右。铯137照耀量计算公式如下1=1000毫伦琴：3.28mt/(KR2)(伦琴)3.281厘米处每小时的伦琴数；m为放射性强度，单位毫居；t为受照耀时间，单位小时；R为与放射源间距，单位厘米；K为中间屏蔽物对射线的减弱倍数〔本仪器用放射源罐在每个封闭方向上的K值大于100。一般使用放射源强度为10~8030毫居左右。特别状况才使用强度较大的源，但最大也不超过500毫居。80毫居，铅罐K=10000.3米以外照耀强度便可小于国家规0.2毫伦/小时〔826×8=208小时计算。500毫居。则上述距离为0.9米。以上是按整个工作日都在放射源旁来计算的。假设平均每个工作日只在放射源旁逗留一、二个小时甚至更少，就完全不必考虑安全距离问题。在放射源窗口所对方向射线较强，以安装距离1.5米，放射源强度80毫居为例计算，在容器内无料状况下。探头处的照耀率约为11毫仑/小时，按国家规定放射性工作人员允许剂量标9小时，这个时间一般是足够完成必需在探头近旁所〔留意假设容器内有料，则允许逗留时间更长。特需供给的高强度源常用于大型贮罐或高温熔炉，这样状况测算探头处的辐射场应考虑容器本身对射线的减弱作用。以安装距4米，放射源强度500毫居及容器本身减弱系数K=4为例，在容器内无料状况下，探头照耀率约为2.6毫伦/小时，这样的照耀率按国家规定放射性工作人员允许剂量标准，平均工作日允许逗留时间为7.5小时以上，可以认为允许整个工作日都是在探头处逗留〔一般工作人员及居5小时。依据长期动物试验、原子弹受害者安康观看及放射性工作事故等资料，人体一次承受照耀量，全身各局部均到达100伦琴时才会产生轻度放射病，而要到达这样数量级的辐照量，只有使用比本仪器的放射源高数万倍的放射源才有可能。六、使用方法机箱后面板有CA-6JZ6123456与继电器JTX/3Z两组触点连接，1、2为常开点；2、3为常闭点；4、5为常开点；5、6为常闭点。具体接法视用途而定。图〔二〕给出了接线方法，供參考。1、卸料把握：容器物料超出料位线〔料满〕时，则开动电机卸料，当卸料一段时间，料面低于料位线〔空料〕时，则把握电机停顿卸料。如：水泥厂立窑料封把握即实行此种方法。卸料把握时，把图〔二〕中A处两根线及B处两根线分别接到机箱CA-6JZ2、35、6两路常闭点上。当满料时启动电机卸料，当空料时断开，停顿卸料。MKMMKML1L2L3OA B图〔二〕电机把握接线图2A、B两处两根线分别接到机箱CA-6JZ1、24、5两个常开点上，当空料时启动电机装料，当满料时，停顿电机装料，以到达自动装料目的。3、两位把握：假设容器较高，可以用两台料位计作两位把握，这时图〔二〕中A、B处两根线分别接到两个仪表上。卸料把握：让A2、3常闭点，B2、3常闭点上。即上位料面满时，启动电机开头卸料；下位料面空时停顿卸料。装料把握：把A、B1、2角常开点上，A作为上位机，即上位料面满时，电机停顿；B作为下位机，下位料面空时，把握电机启动进展装料。装卸料把握：把上位机A、B1、24、5作进料电机把握；把下位机A、B3、45、6角作卸料电机把握。七、修理LW-99型料位计在设计中把易出毛病的局部作了改进，尽量选择低功耗件，同时加有可恢复保险丝，防雷压敏电阻，所以LW-99型γ射线料位计很少出毛病。1W(出厂前调到R2+W=80KΩ，W，电阻越大抗干扰力量越强。23、绿灯转换时刻的表针位置向下移动；反之降低，即红绿灯转换时刻的表针位置向上移动。一般选择红绿灯转换点在30mA左右比较适宜。假设怎麽调“灵敏度”电位器都达不到红绿灯转换点在30mA左右，始终是红灯，说明或者放射源口没有对着探头、或者放射源开关没有翻开、或者放射源活度太小、或者计数管老化、或者计数管损坏。假设怎麽调“灵敏度”电位器都达不到红绿灯转换灯点在30mA左右，始终是绿灯，说明放射源过强〔可加厚铁板降低强度，或者试验以下机箱是否有问题。R7三个电阻调整印刷电路板上的跳线，转变灵敏度大小的范围。R74、延时调整：翻开机箱，找到电路板上的