专利名称：：利用外加天然放射性物体测量物位的方法
技术领域：
：本发明涉及测量物位方法，尤其是指利用天然外加天然放射性物体(大理石)的微弱放射性来检測物位的方法。背聚技术在已有技术中，在冶金、煤炭、化工、水力、电力等行业中，经常霈要测量液体的液位，料斗、仓料中的物位。常用的测量方法如下开关式的电离照射料位计，其测量原理是用活度很大的放射源发出的射线束穿过容器的测量位置到达探测器接收头，探测器根据有料无料时放射性的不同强度的对应关系给出开关信号，作出料位的判别，这种测量方式的特点是采用装有超过安全标准的放射性活度的同位素放射源作为信号源，来实现測量目地。放射性同位素器件一但使用、保管不当，会污染环境，造成人身伤害，弊端很多。近几年，测量物位也有不用同位素放射源作为信号源的，如中国发明专利说明书公开了一种名称为"利用天然放射性测量物位的方法"的发明专利，专利号03115824.2，申请日2003.03.14，它采用在容器外部设定位置測量出待测物料和环境的天然放射性；标定测量到的放射性水平与容器内物位的对应关系;在容器外部设定位置测量待测物料和环境的实际放射性水平，根据上述标定的放射性水平与容器内物位的对应关系，得到容器内物料的实际物位，其缺点是它要求被测物料具有天然的放射性，否则无法测量。如当所测物料无放射性时,替如说液态的化学物质、普通的水、酒类、油类等，用此方法却不能做出物位的判断，使用受到限制，适用范围窄。发明内本发明在于提供一种新颖的非接触式物位测量方法，只需采用外加天然放射性物体块作为信号源，利用物料对此信号源产生的折射的强度作出物位状态的判断的测量物位的方法。本发明的技术解决方案是利用外加天然放射性物体天然放射性測量物位的方法采用以下步骤(1)在待測容器外部设定安装探測器及外加天然放射性物体，并测出自然环境下外加天然放射性物体照射容器内有物料和无物料的7射线折射能谱；(2)通过电子处理器标定出自然环境放射性照射物料与外加天然放射性物体放射性穿透容器照射物料所折射回来的各种能谱对比，并得到有无料位时的能谱对应关系；(3)根据上述标定的射线能谱与物位对应关系，得到容器内物料的实际物位。外加天然放射性物体是指大理石、盐、碘、石膏、石灰等，他们的共同特点是放射能量发射状态稳定。优选为大理石。大理石使用状态为正六面体结构，盐、碘、石膏使用状态为瓶装。在容器外部测量外加天然放射性物体穿透容器对待测物料照射经物料折射回来的放射性能谱与环境照射物料折射回来的放射性能谱。将各射线能谱贮存于信号处理器中，进行相应标定。根据标定的放射性能谱与容器内物位的对应关系得到容器内物料的物位。对于不同物料的物质，如水、油、酒类、液态化合物、水泥灰、粉尘、灰渣、液态钢铁、粮食及装物料的容器，体积、环境都应重新标定测量能谱的对应关系。在容器外部測量外加天然放射性物体对有无物料作用折射回来的射线能谱与环境的自然射线对物料有无折射的放射能谱，选择安装外加天然放射性物体与高灵敏度的T射线探測器，在容器外部测量，因环境的放射能谱和环境对物料的能谱与外加天然放射性物体作用物料有无反射的放射能谱是不一样的，有能量高低之分。探渊设备记录出一个能量总谱表根据能谱表中各能量值即可对其进行标定。根据物位测量要求，物料的特性，容器的构造、体积选择测量位置，与外加天然放射性物体安放位置通常安装在与料位平行的位置，即探测器与外加天然放射性物体上下相距10Cm，并平行于物料容器。根据待渊物位的位置，逐渐改变容器内的实际物位由空到满或满到空，在不同的物位状态下，分别測量出外加天然放射性物体对物位的射线能谱，自然环境作用物料或物料本身有可能存在射线能谱差异，进行标定出对应关系。本发明的优点是1、以外加天然放射性物体作为放射性的信号源，使用安全，符合环保要求，同时外加天然放射性物体种类多，选择范围大，成本低廉。2、外加天然放射性物体測量物位，不受物料是否具有天然的放射性所限制，测量物料种类范围广泛，应用领域宽阔。3、测量安装方便。图1是放射性能谱与液位的对应关系。下面将结合实施例对本发明进行详细说明。具体实施方式实施例l以下结合化工厂——液态化学品存放的容器料鐮(液位料位计以下简称料位计)对本发明作具体说明。1、工艺过程霈求液体罐是暂时盛装化工原料的容器，因原料的不同罐体的材质体积不同，用料工厂需定时不定时检渕容器内的液位高低来做出对容器内原料的加减进行判断达到工艺需求安全生产，节能生产的目地。2、制作高灵敏NaI(Tl)闪烁探測器作为r射线能谱探测设备。为公开公用技术方案，不再赘述。2-1选择发射能量在0.15usv左右(低于国家环保要求)的50X50X50的大理石作为信号源。2-2液位測量要求在高位时报警，选择设定澜量仪和大理石的安装位置。2-3在液态盛装蠊上安装各固定支架，固定Y射线能谱探测仪及大理石块，保持液面、设备、大理石相对静止，并成一定角度，3、当液面到达和没到达液位时，该T射线能谱探測仪可及时可靠的測量出放射性能的差异，其测量结果如下自然能谱值液面到达测量液位时能谱值液面未到液位能谱值6.388±1%3.597±2%8.367±3%ABC参见图1,为标定測量到的放射性能谱与液位的对应关系。根据所测量的整体高低能谱曲线标定出液面到渕量液位，及没到达液位的能量高低，选定对应关系，对于不同的环境、物料的特性，装料容器体积、结构材质，都应重新标定渊量关系。4、在得到上述能量曲线数据表后，即可对液面实际位置进行渊量。4-1将T射线能谱測量仪与大理石置工作状态，使容器内液面上升根据设备内部存贮的数据，上升到设备探测液位时仪表显示有3.85左右的能谱出现表示液面已到预定液位，料位计给出液满报警信号。4>2使容器内液面在预定液位下降，探測液位时仪表中3,85左右的能谱曲实施例2以下结合火力发电过程中，燃煤所产生的煤烟除尘设^——静电除尘器中的灰斗用料位计(以下简称料位计)对本发明作具体说明。1、工艺过程用途因环保等需求，静电除尘器在火力发电、冶金、化工等行业对其产生的废气除尘领域具有广泛的应用，电除尘器为废气排放管道中重要的一段，利用其中多个高压电极板作用废气使废气中的烟尘被吸附到电极板是，经振动将灰尘振落于除尘器，安装在下方的灰斗中暂存在灰尘位置到达安全高度时需将灰尘及时排走，达到保护上面电极板供电高压系统的作用，要求料位计及时做有无料位的判断1-1准备料位计及大理石。l-2选定安全报警位置，安装料位计及大理石并形成一定角度。1-3标定灰尘在位不在位时，大理石作用灰尘反射能谱(因灰尘中有可能具有一定放射性)外环境作用灰尘反射的能谱。14当灰位上升到安全位置或低于安全位置时，该T射线能谱探測仪会及时可靠的测量出放射性能谱的差异，其测量结果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>2、标定测量到的放射性能谱与料位的对应关系，根据所测量各能谱曲线，标定料位的有无物料能谱高低的对应关系。3、在取得上述能谱曲线数据表后，即可对灰斗中的灰位是否到达安全位置进行实际测量。3-1、料位计根据灰位的到达(低能4.258的出现)给出安全料位的报警。3-2、在料空时料位计根据所测的7.562未见低能能谱，给出物料料位状态的报警。权利要求1、一种利用外加天然放射性物体测量物位的方法，其特征在于采用以下步骤(1)在待测容器外部设定安装探测器及外加天然放射性物体，并测出自然环境下外加天然放射性物体照射容器内有物料和无物料的γ射线折射能谱；(2)通过电子处理器标定出自然环境放射性照射物料与外加天然放射性物体放射性穿透容器照射物料所折射回来的各种能谱对比，并得到有无料位时的能谱对应关系；(3)根据上述标定的射线能谱与物位对应关系，得到容器内物料的实际物位。2、按照权利要求1所述的利用外加天然放射性物体测量物位的方法，其特征在于步骤(2)包括使该项射线探测设备、外加天然放射性物体、容器保持-种静止的夹角关系，根据测量精度要求逐渐改变容器内的物位，分别测量在不同的物位状态下，物料与外加天然放射性物体环境的放射性能谱，根据测量能谱的曲线标定放射性能谱与容器内物位的对应关系。3、按照权利要求1或2所述的利用外加天然放射性物体测量物位的方法其特征在于所述的外加天然放射性物体是指大理石、盐、碘或石膏等天然放射性物质。4、按照权利要求3所述的利用外加天然放射性物体测量物位的方法，其特征在于外加天然放射性物体发射能量在0.15usv-0.3usv即可。全文摘要本发明公开了一种利用外加天然放射性物体测量物位的方法，采用以下步骤在容器外部设定位置安装探测器和大理石，测出大理石照射容器内有物料和无物料的γ射线能谱，根据上述能谱的对比关系得到容器内物料的实际位置。本发明的方法利用被测物料对天然大理石散发出的微弱放射性的吸收与折射来反应物料的有无，无须使用放射性强的放射源，有效的利用了低于环保要求、取材方便、无需环保登记审批的大理石来作为信号源，测量便捷、环保。实际使用中不受物料有无放射性的影响，应用范围广。文档编号G01F23/288GK101183021SQ20061011826公开日2008年5月21日申请日期2006年11月13日优先权日2006年11月13日发明者纪玉春申请人:纪玉春