專利名稱：γ閃爍料位計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一個由r射線敏感元件做探測體，借助r射線的穿透能，使儀表可以不接觸被檢對象，而利用射線被物料阻擋或不阻擋時射線強(qiáng)度的明顯差別，來判斷物料存在與否的定點非接式裝置。該裝置具有一個主機(jī)，一個探測器與一個放射源。
r閃爍料位計在化工、水泥、冶金、礦山等方面已得到廣泛應(yīng)用。目前所使用的裝置在現(xiàn)場使用時，抗干擾性能差，當(dāng)兩臺以上料位計在同一或相鄰被測物上使用時，射線的散射、反射使得儀表之間相互干擾，本底增高，狀態(tài)比值明顯下降，直至不能使用。
本實用新型的任務(wù)是設(shè)計一種在信號傳輸過程中抗干擾能力強(qiáng)，并能在兩臺以上同時使用時，能有效地收集各自的射線的料位計。
為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本實用新型的實施方案是采用模擬量作為傳輸信號，并在放射源和探測器上安裝了射線屏蔽裝置，閃爍探測器的高壓電源設(shè)計為連續(xù)可調(diào)的，把工作點調(diào)整在正比區(qū)，從而在技術(shù)上達(dá)到最佳優(yōu)選狀態(tài)比。
本實用新型在探測器處增設(shè)了一個N－V變換裝置，它能將探測器輸出的脈沖信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，由電纜傳輸?shù)街鳈C(jī)處理，使整機(jī)運行穩(wěn)定可靠，從而解決了一般射線儀表采用脈沖傳輸，現(xiàn)場抗干擾性能差的問題，見

圖1。
本實用新型在探測器與放射源上都設(shè)計了一種r射線散射屏蔽裝置，使得兩組以上的放射源－探測器，在相鄰條件下也能同時工作而互不干擾。(圖2)應(yīng)用了這種裝置后，射線的散射被限制，并能限制反射的射線照到晶體上，從而探測器只能接收到本臺儀表放射源的射線，提高了裝態(tài)比，穩(wěn)定性。(圖3)本實用新型的探測器的高壓電源采用連續(xù)可調(diào)的高壓電源(0－900V)。它是采用低壓集成穩(wěn)壓器擴(kuò)展成反饋調(diào)節(jié)式電源，用uA723。差分比較器外延高性能放大器法來達(dá)到目的。(如圖4)它可改變儀表的工作點。本實用新型的工作點選擇在特性曲線正比區(qū)，本低計數(shù)率與無阻擋物時計數(shù)率達(dá)最大比值點(如圖5B點)此時儀表信號狀態(tài)差明顯，提高了穩(wěn)定性。一般射線料位計的工作點為固定高壓不可調(diào)(如圖5A點)而本實用新型的電壓低，從而使探測器使用壽命延長。
為了適應(yīng)于不同的環(huán)境要求，本實用新型的主機(jī)采用了連續(xù)可調(diào)電位器控制翻轉(zhuǎn)點，并可通過表頭進(jìn)行直觀監(jiān)視，這是一種簡單的電路，它使該儀表在現(xiàn)場使用設(shè)定翻轉(zhuǎn)點時，避免了重復(fù)多次的調(diào)整觀察。通過調(diào)整翻轉(zhuǎn)點，繼電器，可以在有效脈沖信號計數(shù)率為20～50個／秒范圍內(nèi)任一數(shù)值翻轉(zhuǎn)(如圖六)，該電路的基本原理是利用正比特性由于驅(qū)動電路翻轉(zhuǎn)電壓是固定的，電位器W1位置取的低，輸入電壓V1的翻轉(zhuǎn)電位就高，輸入電壓V1的大小與電位器W1位置成反比、微安電流表頭指示電流反比于電位器W2的位置，若使用同軸線性電位器，W1＝W2，則V1的翻轉(zhuǎn)電位值正比微安電流表頭讀數(shù)。這個電路使儀表可在一般翻轉(zhuǎn)點設(shè)定范圍內(nèi)由表頭直接讀到。
下面借助附圖，對本實用新型作進(jìn)一步的說明圖1為本裝置的方框圖，1為放射及鉛罐，用于發(fā)射r射線，2為探測器，用于探測r射線的強(qiáng)弱，3為N－V變換器、完成把探頭輸出的脈沖信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的模擬信號、4為料位計主機(jī)、5為高壓電纜向探測器提供連續(xù)可調(diào)高壓、6為低壓電源、信號、傳輸電纜、7為主機(jī)輸出的控制信號。
圖2r射線散射屏蔽裝置8為主視圖，其中φ1等于放射源鉛罐旋口直徑，可直接與鉛罐旋口配接，兩邊各一個長形開口為鎖眼，用作定位使兩者連接緊密。φ2等于探測器晶體直徑、將晶體與φ2直徑配接使時，把晶體全部屏蔽，僅留前面開口接收射線。兩個孔的形狀是柱體。
圖3r射線散射屏蔽裝置裝配圖將放射源鉛罐1探測器2與r射線散射屏蔽裝置8按圖3配合。
圖4為高壓電源的低壓控制調(diào)整裝置框圖9為uA723低壓可調(diào)穩(wěn)壓器，提供基準(zhǔn)電源，功率調(diào)整，過流保護(hù)三個作用，10為差分放大器，放大差動信號，彌補(bǔ)uA723內(nèi)部放大器的不足。11為Mc1413達(dá)林頓做推挽功率驅(qū)動用，12為CD4093四與非門電路，提供振蕩源及雙向開關(guān)信號輸出。其它部分與一般高壓電源類同。
圖5表示探測器坪正比區(qū)計數(shù)率n與高壓電源V關(guān)系曲線。
13為無阻擋物時n－V關(guān)系曲線，14為本底是n－v關(guān)系曲線從圖5可以看出，工作點用在B點比用在A點狀態(tài)比值更大。在正比區(qū)高壓的改變正比于計數(shù)率的變化，因此這一方法還達(dá)到了間接調(diào)整源強(qiáng)的作用，比其它固定高壓在坪區(qū)應(yīng)用的料位計，現(xiàn)場應(yīng)用靈活，適用性強(qiáng)。
圖6為連續(xù)可調(diào)電位器控制翻轉(zhuǎn)點并顯示電路。
該電路的T1、T2為N－P－N晶體三極管，T3為一支P－N－P晶體三極管。用T3取W2位置反比關(guān)系，輸入電壓V1的電位與W1置成反比關(guān)系W1與W2電位器采用同軸線性電位器，在一定范圍內(nèi)達(dá)到微安電流表頭uA2讀數(shù)與由W1確定的翻轉(zhuǎn)點相同。
本實用新型具有抗干擾能力強(qiáng)、檢測靈敏、穩(wěn)定、可靠、使用方便等優(yōu)點、現(xiàn)場應(yīng)用適應(yīng)性強(qiáng)，在惡劣條件下運行，可定點測量高溫、高壓、密閉、酸、堿易燃等物料的位置。經(jīng)試運行，效果極好。
權(quán)利要求1.一種由主機(jī)，探測器及放射源組成的γ閃爍料位計，其特征在于(a)主機(jī)與探測器之間，增設(shè)了一個脈沖-電壓變換裝置；(b)在探頭與放射源上分別安裝了γ射線散射屏蔽裝置；(c)主機(jī)的高壓電源線路上安裝了一個由低壓可調(diào)穩(wěn)壓器、運算放大器、驅(qū)動器和四與非門組成的低壓控制調(diào)整裝置；(d)在信號取樣的電位器上采用了同軸電位器，并配合了兩支N-P-N管與一支P-N-P管。
2.按照權(quán)利要求1的r射線料位計，其特征在于防散射屏蔽裝置小孔直徑與探測器探頭直徑相同，大孔直徑與放射源鉛罐旋口直徑相同，兩個孔的形狀是柱體。
專利摘要一種用于化工、水泥、冶金、礦山的，可不接觸被檢對象，利用射線被物料阻擋與否來判斷物料是否存在的裝置。在探測器處增設(shè)了脈沖-電壓變換器，提高了電氣抗干擾能力，在探測器與放射源上分別安裝了γ射線散射屏蔽裝置，使得兩組以上的放射源-探測器在相臨條件下也能同時使用，而互不干擾，該裝置可通過表頭進(jìn)行直接監(jiān)視，現(xiàn)場應(yīng)用適應(yīng)性強(qiáng)，在惡劣條件下運行，可定點測量高溫、高壓、密閉、酸、堿易燃等物料的位置。
文檔編號G01F23/22GK2031919SQ8820571
公開日1989年2月1日 申請日期1988年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1988年5月19日
發(fā)明者楊其京, 胡獻(xiàn)民, 李常余 申請人:首都鋼鐵公司