专利名称：γ闪烁料位计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一个由r射线敏感元件做探测体，借助r射线的穿透能，使仪表可以不接触被检对象，而利用射线被物料阻挡或不阻挡时射线强度的明显差别，来判断物料存在与否的定点非接式装置。该装置具有一个主机，一个探测器与一个放射源。
r闪烁料位计在化工、水泥、冶金、矿山等方面已得到广泛应用。目前所使用的装置在现场使用时，抗干扰性能差，当两台以上料位计在同一或相邻被测物上使用时，射线的散射、反射使得仪表之间相互干扰，本底增高，状态比值明显下降，直至不能使用。
本实用新型的任务是设计一种在信号传输过程中抗干扰能力强，并能在两台以上同时使用时，能有效地收集各自的射线的料位计。
为了实现上述目标，本实用新型的实施方案是采用模拟量作为传输信号，并在放射源和探测器上安装了射线屏蔽装置，闪烁探测器的高压电源设计为连续可调的，把工作点调整在正比区，从而在技术上达到最佳优选状态比。
本实用新型在探测器处增设了一个N－V变换装置，它能将探测器输出的脉冲信号转换成模拟信号，由电缆传输到主机处理，使整机运行稳定可靠，从而解决了一般射线仪表采用脉冲传输，现场抗干扰性能差的问题，见
图1。
本实用新型在探测器与放射源上都设计了一种r射线散射屏蔽装置，使得两组以上的放射源－探测器，在相邻条件下也能同时工作而互不干扰。(图2)应用了这种装置后，射线的散射被限制，并能限制反射的射线照到晶体上，从而探测器只能接收到本台仪表放射源的射线，提高了装态比，稳定性。(图3)本实用新型的探测器的高压电源采用连续可调的高压电源(0－900V)。它是采用低压集成稳压器扩展成反馈调节式电源，用uA723。差分比较器外延高性能放大器法来达到目的。(如图4)它可改变仪表的工作点。本实用新型的工作点选择在特性曲线正比区，本低计数率与无阻挡物时计数率达最大比值点(如图5B点)此时仪表信号状态差明显，提高了稳定性。一般射线料位计的工作点为固定高压不可调(如图5A点)而本实用新型的电压低，从而使探测器使用寿命延长。
为了适应于不同的环境要求，本实用新型的主机采用了连续可调电位器控制翻转点，并可通过表头进行直观监视，这是一种简单的电路，它使该仪表在现场使用设定翻转点时，避免了重复多次的调整观察。通过调整翻转点，继电器，可以在有效脉冲信号计数率为20～50个／秒范围内任一数值翻转(如图六)，该电路的基本原理是利用正比特性由于驱动电路翻转电压是固定的，电位器W1位置取的低，输入电压V1的翻转电位就高，输入电压V1的大小与电位器W1位置成反比、微安电流表头指示电流反比于电位器W2的位置，若使用同轴线性电位器，W1＝W2，则V1的翻转电位值正比微安电流表头读数。这个电路使仪表可在一般翻转点设定范围内由表头直接读到。
下面借助附图，对本实用新型作进一步的说明图1为本装置的方框图，1为放射及铅罐，用于发射r射线，2为探测器，用于探测r射线的强弱，3为N－V变换器、完成把探头输出的脉冲信号转换成对应的模拟信号、4为料位计主机、5为高压电缆向探测器提供连续可调高压、6为低压电源、信号、传输电缆、7为主机输出的控制信号。
图2r射线散射屏蔽装置8为主视图，其中φ1等于放射源铅罐旋口直径，可直接与铅罐旋口配接，两边各一个长形开口为锁眼，用作定位使两者连接紧密。φ2等于探测器晶体直径、将晶体与φ2直径配接使时，把晶体全部屏蔽，仅留前面开口接收射线。两个孔的形状是柱体。
图3r射线散射屏蔽装置装配图将放射源铅罐1探测器2与r射线散射屏蔽装置8按图3配合。
图4为高压电源的低压控制调整装置框图9为uA723低压可调稳压器，提供基准电源，功率调整，过流保护三个作用，10为差分放大器，放大差动信号，弥补uA723内部放大器的不足。11为Mc1413达林顿做推挽功率驱动用，12为CD4093四与非门电路，提供振荡源及双向开关信号输出。其它部分与一般高压电源类同。
图5表示探测器坪正比区计数率n与高压电源V关系曲线。
13为无阻挡物时n－V关系曲线，14为本底是n－v关系曲线从图5可以看出，工作点用在B点比用在A点状态比值更大。在正比区高压的改变正比于计数率的变化，因此这一方法还达到了间接调整源强的作用，比其它固定高压在坪区应用的料位计，现场应用灵活，适用性强。
图6为连续可调电位器控制翻转点并显示电路。
该电路的T1、T2为N－P－N晶体三极管，T3为一支P－N－P晶体三极管。用T3取W2位置反比关系，输入电压V1的电位与W1置成反比关系W1与W2电位器采用同轴线性电位器，在一定范围内达到微安电流表头uA2读数与由W1确定的翻转点相同。
本实用新型具有抗干扰能力强、检测灵敏、稳定、可靠、使用方便等优点、现场应用适应性强，在恶劣条件下运行，可定点测量高温、高压、密闭、酸、碱易燃等物料的位置。经试运行，效果极好。
权利要求1.一种由主机，探测器及放射源组成的γ闪烁料位计，其特征在于(a)主机与探测器之间，增设了一个脉冲-电压变换装置；(b)在探头与放射源上分别安装了γ射线散射屏蔽装置；(c)主机的高压电源线路上安装了一个由低压可调稳压器、运算放大器、驱动器和四与非门组成的低压控制调整装置；(d)在信号取样的电位器上采用了同轴电位器，并配合了两支N-P-N管与一支P-N-P管。
2.按照权利要求1的r射线料位计，其特征在于防散射屏蔽装置小孔直径与探测器探头直径相同，大孔直径与放射源铅罐旋口直径相同，两个孔的形状是柱体。
专利摘要一种用于化工、水泥、冶金、矿山的，可不接触被检对象，利用射线被物料阻挡与否来判断物料是否存在的装置。在探测器处增设了脉冲-电压变换器，提高了电气抗干扰能力，在探测器与放射源上分别安装了γ射线散射屏蔽装置，使得两组以上的放射源-探测器在相临条件下也能同时使用，而互不干扰，该装置可通过表头进行直接监视，现场应用适应性强，在恶劣条件下运行，可定点测量高温、高压、密闭、酸、碱易燃等物料的位置。
文档编号G01F23/22GK2031919SQ8820571
公开日1989年2月1日 申请日期1988年5月19日 优先权日1988年5月19日
发明者杨其京, 胡献民, 李常余 申请人:首都钢铁公司