具有结疤厚度检测功能的自补偿型核辐射密度计的制作方法

本发明实施例涉及辐射测量，尤其涉及一种具有结疤厚度检测功能的自补偿型核辐射密度计。

背景技术：

1、在工业制造等领域内，核辐射密度计兼具非接触、管道外安装、易于装卸、不影响生产连续性等诸多优势，因而在高温、高压、高粉尘、高研磨等复杂工况下应用广泛。

2、然而，在现有核辐射密度计的实际工作过程中，待测容器（例如氧化铝生产过程中的输送管道）内常常装有某些物料（例如前述输送管道承载的碱性矿浆），经过长时间运行，物料在各种环境应力的多重作用下容易在待测容器的内壁处沉积、堆结，进而导致待测容器的内壁结疤。由于结疤的密度远大于物料的密度，因而一旦结疤产生，且结疤的厚度不是固定值、各处的结疤厚度分布不均，现有核辐射密度计输出的密度值（实质为结疤和物料的总密度）会远超物料本身的密度值，其测量精度也将大打折扣，测量误差偏大。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种具有结疤厚度检测功能的自补偿型核辐射密度计，通过核辐射密度计自身测得的结疤厚度对其测量结果进行校正并确定精密密度值，以削减结疤对测量结果的影响程度，利于降低核辐射密度计的测量误差，提高核辐射密度计的测量精度。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种具有结疤厚度检测功能的自补偿型核辐射密度计，包括参数补偿模块和辐射检测模块；

3、所述参数补偿模块，用于获取容器内待测介质的介质温度和容器外壁上至少一个位点处的位点温度，以根据每个所述位点温度与所述介质温度的温差，利用第一预设映射关系，确定与每个所述位点对应的容器内壁的结疤厚度；

4、所述辐射检测模块，安装在所述容器的外部且与所述参数补偿模块连接，用于在所述容器的源点处射出至少一束检测射线，并接收至少一束所述检测射线穿过对应的至少一个检测路径后在对应的所述位点处所形成的衰减射线，以得到至少一个所述检测路径的辐射衰减信息；以及，获取并通过与每个所述位点对应的所述容器内壁的结疤厚度对至少一个所述检测路径的所述辐射衰减信息进行补偿，以根据补偿后的所述辐射衰减信息确定至少一个所述检测路径下所述待测介质的精密密度值。

5、可选地，所述介质温度已知；

6、所述参数补偿模块包括主控单元和至少一个测温单元；

7、每一所述测温单元，对应设置在所述容器外壁上的一个所述位点处，用于测量对应的所述位点处的所述位点温度并上传至所述主控单元；

8、所述主控单元，分别与每一所述测温单元连接，用于计算每一所述位点温度与所述介质温度的温差，并利用所述第一预设映射关系，确定与每个所述位点对应的所述容器内壁的结疤厚度。

9、可选地，所述介质温度未知但被配置为可测量；

10、所述参数补偿装置包括第一测量单元、主控单元和至少一个测温单元；

11、所述第一测量单元，与所述主控单元连接且设置在所述容器中，用于测量所述介质温度并上传至所述主控单元；

12、每一所述测温单元，对应设置在所述容器外壁上的一个所述位点处，用于测量对应的所述位点处的所述位点温度并上传至所述主控单元；

13、所述主控单元，分别与每一所述测温单元连接，用于计算每一所述位点温度与所述介质温度的温差，并利用所述第一预设映射关系，确定与每个所述位点对应的所述容器内壁的结疤厚度。

14、可选地，所述介质温度未知且被配置为不可测量；

15、所述参数补偿装置包括保温单元、第二测量单元、主控单元和至少一个测温单元；

16、所述保温单元，固定在所述容器外壁上，并包裹所述容器外壁形成结构空腔；

17、所述第二测量单元，与所述主控单元连接且设置在所述结构空腔中，用于测量空腔温度并上传至所述主控单元；

18、每一所述测温单元，对应设置在所述容器外壁上的一个所述位点处，用于测量对应的所述位点处的所述位点温度并上传至所述主控单元；

19、所述主控单元，分别与每一所述测温单元连接，用于将所述空腔温度作为所述介质温度，并计算每一所述位点温度与所述介质温度的温差，进而利用所述第一预设映射关系，确定与每个所述位点对应的所述容器内壁的结疤厚度。

20、可选地，所述结构空腔中不设置所述位点。

21、可选地，所述位点紧挨所述结构空腔设置。

22、可选地，所述辐射检测模块包括辐射源和至少一个探测器；

23、所述辐射源，安装在所述容器外壁上的所述源点处，用于射出至少一束所述检测射线，并使至少一束所述检测射线穿过对应的至少一个所述检测路径后在对应的所述位点处形成所述衰减射线；

24、每一所述探测器，设置在一个所述位点处，用于接收所述衰减射线，以得到每个所述检测路径的辐射衰减信息；以及，获取并通过与每个所述位点对应的所述容器内壁的结疤厚度对每个所述检测路径的所述辐射衰减信息进行补偿，以根据补偿后的所述辐射衰减信息确定每个所述检测路径下所述待测介质的精密密度值。

25、可选地，还包括主机：

26、每一所述位点在竖直方向上间隔设置；

27、所述主机，与所述辐射检测模块连接，用于接收并依据所述辐射检测模块在每一所述位点处确定的所述精密密度值形成所述待测介质的密度分布梯度，进而对所述密度分布梯度分析处理得到所述容器中所述待测介质的填充度；以及，所述主机，与所述参数补偿模块连接，用于获取并根据所述参数补偿模块在每个所述位点确定的所述容器内壁的结疤厚度，形成所述容器内壁的结疤厚度分布。

28、可选地，所述辐射检测模块获取并通过与每个所述位点对应的所述容器内壁的结疤厚度对每个所述检测路径的所述辐射衰减信息进行补偿，以根据补偿后的所述辐射衰减信息确定每个所述检测路径下所述待测介质的精密密度值，包括：

29、所述辐射检测模块获取与每个所述位点对应的所述容器内壁的结疤厚度，以根据每个所述位点对应的所述容器内壁的结疤厚度、与所述衰减射线相对应的所述位点的空间位置以及所述容器的结构参数，计算出任一所述检测路径下所述检测射线穿透所述结疤的总长度，进而确定每个所述检测路径下所述待测介质的精密密度值。

30、第二方面，本发明实施例还提供了一种容器内待测介质密度的高精密测算方法，采用第一方面所述的核辐射密度计执行所述方法，所述方法包括：

31、所述辐射检测模块在所述容器的源点处射出至少一束检测射线，并接收至少一束所述检测射线穿过对应的至少一个检测路径后在对应的所述位点处所形成的衰减射线，以得到每个所述检测路径的辐射衰减信息；

32、所述参数补偿模块获取容器内待测介质的介质温度和容器外壁上至少一个位点处的位点温度，以根据每个所述位点温度与所述介质温度的温差，利用第一预设映射关系，确定与每个所述位点对应的容器内壁的结疤厚度；

33、所述辐射检测模块获取并通过与每个所述位点对应的所述容器内壁的结疤厚度对每个所述检测路径的所述辐射衰减信息进行补偿，以根据补偿后的所述辐射衰减信息确定每个所述检测路径下所述待测介质的精密密度值。

34、本发明实施例所提供的技术方案，通过参数补偿模块获取容器内待测介质的介质温度和容器外壁上至少一个位点处的位点温度，以根据每个位点温度与介质温度的温差，利用第一预设映射关系，确定与每个位点对应的容器内壁的结疤厚度；安装在容器的外部且与参数补偿模块连接的辐射检测模块，在容器的源点处射出至少一束检测射线，并接收至少一束检测射线穿过对应的至少一个检测路径后在对应的位点处所形成的衰减射线，以得到至少一个检测路径的辐射衰减信息；辐射检测模块获取并通过与每个位点对应的容器内壁的结疤厚度对至少一个检测路径的辐射衰减信息进行补偿，以根据补偿后的辐射衰减信息确定至少一个检测路径下待测介质的精密密度值。

35、由此可见，本发明实施例能够通过参数补偿模块测得的容器内壁的结疤厚度对辐射检测模块获得的辐射衰减信息进行补偿，进而根据补偿后的辐射衰减信息确定待测介质的精密密度值，有效削减了容器内壁的结疤对核辐射密度计测量结果的影响程度，解决了容器长时间运行后，现有核辐射密度计输出的密度值实质为结疤和物料的总密度，而非物料本身的密度值，测量精度较低，测量误差偏大的问题，利于降低核辐射密度计的测量误差，提高核辐射密度计的测量精度。

36、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。