布图，其例如能够在根据图1和图2的测量系统中测定；
[0045]图5是已述的根据现有技术的放射性测量的密度分布测量系统。
【具体实施方式】
[0046]图1不出放射性测量的密度分布测量系统I的简化框图，该放射性测量的密度分布测量系统用于测定处于容器100中的填充物99的密度分布。如由在图1中的图示可见，设有两个辐射源3，这两个辐射源朝向长形构造的闪烁探测器7的方向辐射穿透容器100连同设置在该容器中的填充物99。在此如此构造辐射源3，即辐射源3的辐射角α如此被选择，使得由各辐射源所产生的辐射锥体31在遇到闪烁探测器7上时相互没有重叠。
[0047]在闪烁探测器7的下游连接有光电倍增器9作为光敏元件，由于由辐射源3射出的伽马量子而在闪烁探测器7中所产生的闪光在该光电倍增器中被转换为电信号。为能够更好地处理这些信号，在光电倍增器9的下游连接有放大器10，该放大器将在光电倍增器9内产生的信号放大、滤波并且提供给在下游连接的测量电子装置11以便进一步处理。随后在测量电子装置11中可对所产生的电信号进行进一步处理，并且尤其是对测定的电脉冲在其幅值和幅值分布方面进行检查。
[0048]图2示出图1中的测量系统I的一种实际实施例。
[0049]在图2中的测量系统I中，辐射源3设置在矛状件4上，该矛状件设置在罐100的内部并且基本上平行于该罐的外壁延伸。在本实施例中被设计为球形罐的容器100中例如可以包含在石油开采时通常获得的产物一一砂子、水和原油作为填充物99。前面代表性列举的各成分在球形罐100中形成密度分布，其中，砂子通常沉积在罐100的底部上，水聚集在砂子上方，而原油则位于水层上面。由此产生预期的密度变化的方向R，该方向在本实施例中是竖直延伸的。相应地，对于对应的密度分布测量来说，密度在竖直方向上的变化是特别关注的。因此，各辐射源3如此被设置在矛状件4上，使得这些辐射源基本上在水平方向上、即垂直于预期的密度变化的方向R辐射。此外，各辐射源3如此被设计，使得它们的主辐射方向H处在一个竖直延伸的平面上，构造为软管状的闪烁探测器7也被设置在该平面上。
[0050]所述构造为软管状的闪烁探测器7在本实施例中由有机聚合物构成，该有机聚合物覆盖有不透光层并且在端侧与光电倍增器9相耦合。如在上述的框图中所示的那样，在光电倍增器9的下游连接放大器10和测量电子装置11，其中，放大器10在图2中的图示中未示出。
[0051]在图2中所示的实施例中示例性地示出六个辐射源3，这些辐射源的辐射锥体31基本上水平定向并且尤其是在遇到闪烁探测器7上时沿闪烁探测器7的纵向L看相互没有重叠。
[0052]图3示出图2的局部放大图，在图3中示出矛状件4的一区段，在该区段上设置有一个辐射源3，其中，由该视图可以特别清楚地看到辐射锥体31的张角α及辐射源3的主辐射方向H。由于张角α，在由辐射源3所射出的伽马量子撞击到闪烁探测器7上时产生在闪烁探测器7的纵向L上的直径d。闪烁探测器7的纵向L主要通过该闪烁探测器的纵轴线确定，其中，如在图2中所示那样，也可设想与相应的容器100相匹配的弯曲形状。在这些情况下，闪烁探测器7的待考察的纵向L是在通过各辐射源限定的平面中的、在闪烁探测器7上的、在闪烁探测器表面与每个恰好被考察的辐射源3的主辐射方向H的交点处的切线。
[0053]图4示出射向闪烁探测器的不同区域的各辐射源3的三种示例性幅值分布。这些闪烁探测器区域与光电倍增器之间的距离为0m(曲线61)、lm(曲线62)和3m(曲线63)。由图4清楚可见，例如与光电倍增器9间隔3m设置的辐射源3提供较小数量的具有大脉冲幅值的脉冲以及对此提供较大数量的具有小脉冲幅值的脉冲。与光电倍增器9间隔Im设置的辐射源3则相应地提供在高范围(600mV至100mV)内和中范围(200mV至500mV)内略大份量的电脉冲，其中，具有低幅值的脉冲的数量相应地小于在辐射源与光电倍增器9间隔3m时具有低幅值的脉冲的数量。
[0054]因此，间隔3m设置的第三辐射源与另外两个辐射源相比在中高幅值范围内、即250mV至100mV提供最小数量的脉冲，其中，在低幅值范围内的脉冲数量在OmV至10mV的范围内最大。
[0055]因为当前所用的各辐射源在闪烁探测器7的对应的各位置上产生了基本上相同数量的脉冲连同基本相同强度分布，所以它们的区别几乎仅仅通过在闪烁探测器7中对所产生的光脉冲产生影响的衰减引起，使得能够借助测定的幅值分布推断出在闪烁探测器7内部的发生位置。借助该基础认识，就可借助相应的数学和统计学方法或者如已述地借助参考幅值分布推断出在罐100内部的密度分布。
[0056]如果原则上合适的填充介质及其密度是已知的，则这在此是特别有利，因为通过这种方式能够以确定的参考情况为基础。
[0057]附图标记列表
[0058]I 测量系统
[0059]3 辐射源
[0060]4矛状件
[0061]5探测单元或者说测量装置
[0062]7闪烁探测器
[0063]9光电倍增器/光敏元件
[0064]10放大器
[0065]11测量电子装置
[0066]13幅值测量装置
[0067]31辐射锥体
[0068]99填充物
[0069]100容器 / 罐
[0070]α辐射角
[0071]I长度
[0072]R方向
[0073]d直径
[0074]H主辐射方向
[0075]L纵向
[0076]h物料高度
【主权项】
1.放射性测量的密度分布测量系统(I)，用于测定处于容器(100)中的填充物(99)的密度分布，该放射性测量的密度分布测量系统包括至少一个辐射源(3)和一个用于探测放射性辐射的探测单元(5)，该探测单元具有用于产生由辐射诱导的闪光的闪烁探测器(7)、用于根据闪光产生电信号的光敏元件(9)和用于处理电信号的测量电子装置(11)，其特征在于，所述闪烁探测器(7)构造为长形的。
2.根据权利要求1所述的放射性测量的密度分布测量系统(I)，其特征在于，给所述闪烁探测器配设至少两个辐射源。
3.根据上述权利要求中任一项所述的放射性测量的密度分布测量系统(I)，其特征在于，给所述闪烁探测器(7)配设2至10个辐射源(3)、优选4至6个辐射源(3)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的放射性测量的密度分布测量系统(I)，其特征在于，所述闪烁探测器(7)构造为长形的柔性的柱状体。
5.根据上述权利要求中任一项所述的放射性测量的密度分布测量系统(I)，其特征在于，所述辐射源(3)与闪烁探测器(7)设置在同一平面上。
6.根据上述权利要求中任一项所述的放射性测量的密度分布测量系统(I)，其特征在于，所述测量电子装置(11)具有幅值测量装置(13)。
7.根据权利要求5所述的放射性测量的密度分布测量系统(I)，其特征在于，所述测量电子装置(11)具有用于确定幅值分布的装置。
8.根据上述权利要求中任一项所述的放射性测量的密度分布测量系统(I)，其特征在于，所述闪烁探测器(7)具有Im至10m、优选2m至Sm的长度⑴。
9.根据上述权利要求中任一项所述的放射性测量的密度分布测量系统(I)，其特征在于，所述闪烁探测器(7)由有机聚合物、优选由聚苯乙烯制成。
10.根据上述权利要求中任一项所述的放射性测量的密度分布测量系统(1)，其特征在于，所述辐射源(3)和闪烁探测器(7)设置在一个包括预期的密度变化方向的平面上。
11.根据上述权利要求中任一项所述的放射性测量的密度分布测量系统(1)，其特征在于，各所述辐射源(3)被设置和构造成，使得各辐射源(3)的辐射锥体(31)没有重叠。
12.根据权利要求11所述的放射性测量的密度分布测量系统(I)，其特征在于，各所述辐射源(3)具有辐射角(α)，使得一个辐射源(3)的辐射锥体(31)在闪烁探测器(7)的位置上具有在闪烁探测器⑵的纵向(L)上为4cm至40cm的直径(d)。
13.根据权利要求11所述的放射性测量的密度分布测量系统(I)，其特征在于，各所述辐射源⑶具有5°至40°的辐射角(α )。
14.放射性测量的密度分布测量方法，利用根据上述权利要求中任一项所述的测量系统(I)来实施，其特征在于，确定所测定的电信号的幅值分布，并且根据该幅值分布推断出填充物(99)的密度分布。
15.根据权利要求14所述的放射性测量的密度分布测量方法，其特征在于，对所述幅值分布进行统计修正。
16.根据权利要求14和15之一所述的放射性测量的密度分布测量方法，其特征在于，将所述幅值分布与多个参考幅值分布进行比较，并且根据该比较推断出密度分布。
17.放射性测量的测量系统的应用，该放射性测量的测量系统包括至少一个辐射源(3)和一个用于探测放射性辐射的探测单元(5)，该探测单元具有用于产生由辐射诱导的闪光的闪烁探测器(7)、用于根据闪光来产生电信号的光敏元件(9)和用于处理电信号的测量电子装置(11)，其特征在于，所述闪烁探测器(7)构造为长形的。
【专利摘要】本发明涉及一种放射性测量的密度分布测量系统(1)，用于测定处于容器(100)中的填充物(99)的密度分布，该放射性测量的密度分布测量系统包括至少一个辐射源(3)和一个用于探测放射性辐射的探测单元(5)，该探测单元具有用于产生由辐射诱导的闪光的闪烁探测器(7)、用于根据闪光产生电信号的光敏元件(9)和用于处理电信号的测量电子装置(11)，其特征在于，所述闪烁探测器(7)构造为长形的。本发明还涉及利用该测量系统的放射性测量的密度分布测量方法以及该测量系统的应用。
【IPC分类】G01N9-24
【公开号】CN104697891
【申请号】CN201410858235
【发明人】R·克尔恩勒
【申请人】Vega格里沙贝两合公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年12月10日
【公告号】DE102013225509A1, DE102013225509B4, EP2884256A2, EP2884256A3, US20150168317