γ射线料位开关在化工生产上的应用

　　我所研制的HZ-2332型料位开关是定点测量料位、可以做上下限报警、控制的同位素仪表。是吸收了西德LB313型料位开关的优点而设计的，采用了提高脉冲高度、减小脉宽、增设故障显示、扩大时间常数、提高稳压电源精度等先进技术，从而提高了仪表的抗干扰性能，增强对生产现场的适应能力。经现场长期运行稳定可靠，检测与报警准确，维护量小，能满足生产工艺要求，技术经济效益显著。该仪表1985年11月通过了省级技术鉴定而定型生产。下面介绍仪表的原理、组成和应用。

　　一、原理

　　料位开关是根据射线穿过介质与其相互作用被吸收的原理制成的，对于窄束射线穿过被测介质射线衰减符合下面规律。

　　上述公式(1)说明射线穿过被侧介质之后被吸收是按着指数规律衰减的。若被测介质的线性吸收系数μ越大，射线穿过被测介质的路径d越长，射线被介质吸收的越多，探测器所接收到的射线幅射强度越小。在“料满”，时，当μ、d值为某一合适值时，探测器探测到的射线幅射强度I小于“料空”时的20%时，工值为“0”，“料空”时的射线强度I为“1”。把上述对应的“0”和“1”信号经过处理，与“料满”“料空”信号对应起来就可以测量容器中的料位，实现定点料位测量。原理图如图一。

　　在图一所示的情况下探测器2所接收到的射线幅射强度最大，若被侧介质3液面上升超过1、.2平面完全挡住射线，则探测器所接收到的射线幅射强度最小，前者探测器输出信号为“1”，后者为“0”。很明显在“料空”、“料满”时探测器所接收到的射线幅射弧度差越大则料位开关越稳定。为此在料位开关工作时对射线穿过介质的最小路程d有所规定，按如下公式(2)、(3)计算：

压的情况下，如采被测容器中盛的是水，对采用钻60放射源时的最小路程d为30cm，采用铯137放射源时的最小路径d为22cm，在大于等于最小路径d的情况下，料位开关才能稳定可靠的工作。对于其它被测介质也可以根据公式(2)、(3)计算出相应的最小路径d值。

　　二、组成

　　料位开关由探测系统、发讯器、低压电源、报警输出四大部分组成，如图二。

　　探测器由晶体管交换器产生350~450v的高压，供给计数管J408Y工作。J408Y计数管分散性比较大。起始电压280~340V，坪长大于80V，最大坪斜10%/80V，寿命10度脉冲记数。为了保证计数管稳定工作，一般计数管阳极七压选在坪区的中部，保证阳极电压波动时减少对输出计数脉冲数n的影响。它的任务是输出反映射线幅射强度变化的舰格脉冲计数率的变化。所以其内部有高压调正电路，阻抗变换电路，场出距离较远200~300300米，需采用特性阻抗为180Ω的信号电缆时要考虑匹配，减少信号衰减畸变，保证发讯器部分准确正常工作。