具有能谱自修正功能的同位素仪表的制作方法

本发明实施例涉及工业测量，尤其涉及一种具有能谱自修正功能的同位素仪表。

背景技术：

1、随着各类测量仪表的持续引入，工业领域更趋向于简捷化、自动化、智能化方向发展。但是，由于各个行业在工业领域中的测量工况、实际环境千差万别，譬如某些行业的工艺流程中会涉及高温、高压、高粉尘、高毒性、强腐蚀性或研磨性等复杂工况或环境，因而现有接触式测量仪表已然难以满足上述复杂工况或环境下用户的实际需求，并且存在测量精度低甚至是无法测量、使用寿命短等诸多问题。除此以外，现有非接触式测量仪表受环境影响难以实现精准测量。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术提到的至少一个技术问题，本发明实施例提供一种具有能谱自修正功能的同位素仪表，以实现非接触式测量，同时能够提高测量仪表的测量精度，延长测量仪表的使用寿命。

2、本发明实施例提供了一种具有能谱自修正功能的同位素仪表，所述同位素仪表包括至少一个放射探测装置；

3、所述放射探测装置，至少用于检测并根据至少一个能量的射线粒子形成至少一个脉冲信号，通过分析所述脉冲信号得到对应的所述射线粒子的能量信息，每个所述射线粒子的能量信息对应一个能量值，进而统计预设时间段内每个所述能量值上累计的所述射线粒子的数量，以得到能谱曲线；

4、其中，所述能谱曲线至少包括探测能谱曲线、环境监测能谱曲线和修正能谱曲线中的一种；所述射线粒子至少包括源射线粒子、环境射线粒子和探测射线粒子中的一种。

5、可选地，所述同位素仪表还包括放射源，所述放射源用于辐射产生所述源射线粒子。

6、可选地，当所述同位素仪表未放置所述放射源时，待测容器里的待测介质和/或所述同位素仪表所处环境辐射产生至少一个能量的所述环境射线粒子；

7、所述放射探测装置，具体用于检测并根据至少一个能量的所述环境射线粒子形成至少一个环境脉冲信号，通过分析所述环境脉冲信号得到对应的所述环境射线粒子的能量信息，每个所述环境射线粒子的能量信息对应一个所述环境射线粒子的能量值，进而统计所述预设时间段内每个所述能量值上累计的所述环境射线粒子的数量，以得到所述环境监测能谱曲线。

8、可选地，在所述同位素仪表内放置所述放射源后，所述放射源辐射产生至少一个能量的所述源射线粒子，并且所述待测介质和/或所述同位素仪表所处环境辐射产生至少一个能量的所述环境射线粒子，所述源射线粒子和所述环境射线粒子形成所述探测射线粒子；

9、所述放射探测装置，具体还用于检测并根据至少一个能量的所述探测射线粒子形成至少一个探测脉冲信号，通过分析所述探测脉冲信号得到对应的所述探测射线粒子的能量信息，每个所述探测射线粒子的能量信息对应一个所述探测射线粒子的能量值，进而统计所述预设时间段内每个所述能量值上累计的所述探测射线粒子的数量，得到所述探测能谱曲线。

10、可选地，所述放射探测装置利用所述环境监测能谱曲线对所述探测能谱曲线进行修正，以获得所述修正能谱曲线。

11、可选地，待测容器里的待测介质和/或所述同位素仪表所处环境辐射产生至少一个能量的所述环境射线粒子，所述源射线粒子和所述环境射线粒子形成所述探测射线粒子；所述同位素仪表还包括环境辅助监测装置；

12、所述环境辅助监测装置，与所述放射探测装置连接，并远离所述放射源设置，确保所述环境辅助监测装置无法接收所述放射源辐射产生的至少一个能量的所述源射线粒子；所述环境辅助监测装置用于检测并根据至少一个能量的所述环境射线粒子形成至少一个环境脉冲信号，通过分析所述环境脉冲信号得到对应的所述环境射线粒子的能量信息，每个所述环境射线粒子的能量信息对应一个所述环境射线粒子的能量值，进而统计所述预设时间段内每个所述能量值上累计的所述环境射线粒子的数量，以得到所述环境监测能谱曲线；

13、所述放射探测装置具体用于接收所述环境辅助监测装置传输的所述环境监测能谱曲线；以及，检测并根据至少一个能量的所述探测射线粒子形成至少一个探测脉冲信号，通过分析所述探测脉冲信号得到对应的所述探测射线粒子的能量信息，每个所述探测射线粒子的能量信息对应一个所述探测射线粒子的能量值，进而统计所述预设时间段内每个所述能量值上累计的所述探测射线粒子的数量，得到所述探测能谱曲线。

14、可选地，所述放射探测装置利用所述环境监测能谱曲线对所述探测能谱曲线进行修正，以获得所述修正能谱曲线。

15、可选地，所述放射源的核素已知，则所述源射线粒子的能量信息以及所述源射线粒子的能量值已知；

16、所述放射探测装置根据已知的所述源射线粒子的能量值设置所述修正能谱曲线上的目标起始能量值以及目标终止能量值，并统计所述修正能谱曲线在所述目标起始能量值至所述目标终止能量值的能谱范围内累计的所述射线粒子的总数量并确定精密测量值；

17、其中，所述精密测量值包括精密密度值、精密浓度值和/或精密物位值。

18、可选地，所述放射探测装置的内部设置有温度传感器，所述温度传感器用于对所述放射探测装置的内部温度值进行实时测量，以使所述放射探测装置根据所述内部温度值实时调整所述目标起始能量值与所述目标终止能量值，实现对所述精密测量值的校正；或者，

19、所述温度传感器用于对所述放射探测装置的内部温度值进行实时测量，以使所述放射探测装置根据所述内部温度值实时调整所述能谱曲线的预设起始能量值与预设终止能量值，实现对所述精密测量值的校正。

20、可选地，所述放射源的核素已知，则所述源射线粒子的能量信息以及所述源射线粒子的能量值已知；

21、所述放射探测装置根据已知的所述源射线粒子的能量值在所述探测能谱曲线以及所述环境监测能谱曲线上设置相同的目标起始能量值以及目标终止能量值，并统计所述探测能谱曲线在所述目标起始能量值至所述目标终止能量值的能谱范围内累计的射线粒子的总数量，以及统计所述环境监测能谱曲线在所述目标起始能量值至所述目标终止能量值的能谱范围内累计的射线粒子的总数量，以便根据相同能谱范围内统计的两者的射线粒子总数量之间的差值确定精密测量值；

22、其中，所述精密测量值包括精密密度值、精密浓度值和/或精密物位值。

23、可选地，所述放射探测装置的内部设置有温度传感器，所述温度传感器用于对所述放射探测装置的内部温度值进行实时测量，以使所述放射探测装置根据所述内部温度值实时调整所述目标起始能量值与所述目标终止能量值，实现对所述精密测量值的校正；或者，

24、所述温度传感器用于对所述放射探测装置的内部温度值进行实时测量，以使所述放射探测装置根据所述内部温度值实时调整所述能谱曲线的预设起始能量值与预设终止能量值，实现对所述精密测量值的校正。

25、可选地，所述放射探测装置和/或所述环境辅助监测装置的内部设置有温度传感器；

26、所述温度传感器用于对所述放射探测装置和/或所述环境辅助监测装置的内部温度值进行实时测量，以使得所述放射探测装置根据所述内部温度值实时调整所述探测能谱曲线和/或所述修正能谱曲线的目标起始能量值与目标终止能量值，以及使得所述环境辅助监测装置根据所述内部温度值实时调整所述环境监测能谱曲线的目标起始能量值与目标终止能量值，实现对精密测量值的校正；或者，

27、所述温度传感器用于对所述放射探测装置和/或所述环境辅助监测装置的内部温度值进行实时测量，以使得所述放射探测装置根据所述内部温度值实时调整所述探测能谱曲线、所述环境监测能谱曲线和/或所述修正能谱曲线的预设起始能量值与预设终止能量值，实现对精密测量值的校正。

28、可选地，所述同位素仪表安装在待测容器的外部，所述待测容器内存储具有放射特性的待测介质；

29、当所述待测容器未存储所述待测介质时，所述同位素仪表所处环境辐射产生至少一个能量的所述环境射线粒子；

30、所述放射探测装置，具体用于检测并根据至少一个能量的所述环境射线粒子形成至少一个环境脉冲信号，通过分析所述环境脉冲信号得到对应的所述环境射线粒子的能量信息，每个所述环境射线粒子的能量信息对应一个所述环境射线粒子的能量值，进而统计所述预设时间段内每个所述能量值上累计的所述环境射线粒子的数量，得到所述环境监测能谱曲线，并获得所述环境监测能谱曲线中各个所述能量值所对应的能量高度和/或对应的环境射线粒子的数量。

31、可选地，当所述待测容器存储有所述待测介质时，所述待测介质辐射产生至少一个能量的所述源射线粒子，所述源射线粒子和所述环境射线粒子形成所述探测射线粒子；

32、所述放射探测装置，具体还用于检测并根据至少一个能量的所述探测射线粒子形成至少一个探测脉冲信号，通过分析所述探测脉冲信号得到对应的所述探测射线粒子的能量信息，每个所述探测射线粒子的能量信息对应一个所述能量值，进而统计所述预设时间段内每个所述能量值上累计的所述探测射线粒子的数量，得到所述探测能谱曲线。

33、可选地，所述放射探测装置基于所述环境能谱曲线和所述探测能谱曲线之间的差别确定所述源射线粒子对应的目标起始能量值和目标终止能量值以及获得所述修正能谱曲线，进而得到所述修正能谱曲线在所述目标起始能量值至所述目标终止能量值之间的各个能量值所对应的能量高度总和和/或各个能量值所对应的所述探测射线粒子的数量总和与所述待测介质的精密物位值的映射关系。

34、可选地，所述放射探测装置基于所述环境能谱曲线和所述探测能谱曲线之间的差别得到所述修正能谱曲线，并在所述修正能谱曲线上设置预设起始能量值与预设终止能量值，进而得到所述修正能谱曲线在所述预设起始能量值至所述预设终止能量值之间的各个能量值所对应的能量高度总和和/或各个能量值所对应的所述探测射线粒子的数量总和与所述待测介质的精密物位值的映射关系。

35、可选地，当所述待测容器处于正常工作状态时，所述放射探测装置根据当前所述修正能谱曲线在目标起始能量值至目标终止能量值之间的各个能量值所对应的能量高度总和和/或各个能量值所对应的所述探测射线粒子的数量总和，获得所述待测介质的当前精密物位值；或者，

36、当所述待测容器处于正常工作状态时，所述放射探测装置根据当前所述修正能谱曲线在预设起始能量值至预设终止能量值之间的各个能量值所对应的能量高度总和和/或各个能量值所对应的所述探测射线粒子的数量总和，获得所述待测介质的当前精密物位值。

37、可选地，所述放射探测装置或环境辅助监测装置包括探测闪烁体、探测光电转换器、探测信号调理电路和射线粒子信号处理模块；

38、所述探测闪烁体，用于接收并根据所述射线粒子产生光信号；

39、所述探测光电转换器，与所述探测闪烁体连接，用于接收所述探测闪烁体传输的所述光信号，并将所述光信号转换成电信号；

40、所述探测信号调理电路，与所述探测光电转换器连接，用于接收所述探测光电转换器传输的所述电信号，并对所述电信号进行调理整形，以形成所述脉冲信号；

41、所述射线粒子信号处理模块，与所述探测信号调理电路连接，用于接收所述探测信号调理电路传输的所述脉冲信号，通过分析所述脉冲信号得到对应的所述射线粒子的能量信息，每个所述射线粒子的能量信息对应一个所述能量值，并在每个所述能量值上进行计数，以统计所述预设时间段内每个所述能量值上累计的所述射线粒子的数量和/或能量高度，从而得到所述能谱曲线。

42、可选地，所述同位素仪表还包括人机交互模块和通讯模块；

43、所述人机交互模块，通过所述通讯模块与所述放射探测装置连接，用于至少获取并显示所述修正能谱曲线和精密测量值，以及至少使得用户完成对所述修正能谱曲线的参数调整或页面放缩的操作。

44、本发明实施例所提供的技术方案，通过放射探测装置检测并根据至少一个能量的射线粒子形成至少一个脉冲信号，通过分析脉冲信号得到对应的射线粒子的能量信息；由于每个射线粒子的能量信息对应一个能量值，因此，放射探测装置能够统计预设时间段内每个能量值上累计的射线粒子的数量，进而得到能谱曲线。由此可见，一方面，本发明实施例所提供的同位素仪表基于辐射检测原理能够实现非接触式测量，仪表整体或各个部件无需长期置于高温、高压、强腐蚀性等复杂工况下，因而能够克服现有接触式测量仪表在复杂工况下使用寿命偏低的弊端，延长测量仪表的使用寿命；另一方面，本发明实施例不局限于对射线粒子进行简单计数，而是巧妙地通过分析获得每个射线粒子的能量信息，并且根据射线粒子不同的能量值进行归类计数，从而统计形成能谱曲线，这样设置能够获得更高精度的能谱曲线，有利于提高测量仪表的测量精度，并提升测量仪表的性能以及灵敏度。

45、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。