射线液位计的应用

　　随着科学技术的发展，各种各样的测量手段不断涌现。根据其测量原理、结构形式和检测元器件的不同各有其不同的适用场合。仅液位测量就有：差压液位变送器、静压式液位计、雷达、超声波、电容、磁滞伸缩、磁翻柱、浮球、浮筒、钢带液位计等多种形式。但是，仍有一些场合的液位测量是技术难题，主要集中在高温、高压(或超低压)、介质粘稠、腐蚀、有毒、结晶、沉淀或挂料的容器上。而射线液位计可以解决这些难题。

　　1射线液位计的测量原理

　　射线穿过物体后会有衰减，并严格按照e指数衰减，即：

　　式中:

　　X：射源发出的射线强度;

　　μ：吸收系数(与核素有关的常数);

　　ρ：介质的密度;

　　d ：介质的厚度;

　　Y：经过密度为ρ，厚度为d的物体后的射线强度。

　　射线液位计根据上述原理，经过合理设计，使得射线穿过容器后，容器本身对射线的吸收为一定值，其变化仅与容器内介质的物位(即厚度)有关。

　　密度计的测量原理与液位计类似，不同的是测量点大多在管道上，管道中的介质始终充满，这时射线穿过的介质厚度不变，吸收量仅与密度有关。

　　2 射线液位计的构成

　　射线液位计一般由射源、检测器、变送器3 部分组成。

　　射源一般采用Cs-137或Co-60两种放射性同位素之一，有点源和线源两种形式，从安装位置又可以分为内置源和外置源两种应用。其作用就是发出γ射线。

　　检测器的作用则是检测γ射线。检测器品种较多，根据形状分为点状和线/棒状;根据敏感体分为气体和固体探测器。气体探测器有GM(Geiger Muller)数管、电离室两大类，效率低、受温度影响大，但价格低廉。固体检测器从晶体材料上分，有碘化钠、碘化铯、BGO(锗酸铋)、塑料、光纤束或人工晶体。由于高效的碘化钠、碘化铯、BGO晶体难以将其体积做大、做长，所以只能做成点状探测器。而棒状探测器又分为钢性和柔性两类：刚性的人工晶体直径约50mm，长度可达2m，探测效率高;柔性的光纤束约25mm，长度可达6 7m，但探测效率低、温度影响大。检测器是射线液位计的关键部件，其灵敏度和稳定性是决定射线测量技术的关键所在。

　　变送器的作用是将检测到的γ射线强度通过电子线路变换成通用的标准信号传送到监控系统。射线仪表的很多功能都是在变送器内完成的，例如：衰减自动补偿、探测器HV(High Voltage)自动调节、料位突变的时间常数自适应、探测器自身温度测量报警、探测器性能自检及探伤干扰自识别功能等。变送器一般分为现场和控制室两种，输出信号有普通0/420mA、FSK、HART、FF、RS232、RS485等多种选择。