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编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第PAGE17页共NUMPAGES17页第PAGE\*MERGEFORMAT17页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT17页化工仪表、电力热控系列培训资料(六)同位素料位计维护与维修第一部分同位素料位计应用概况种类:同位素料位计是一种工业检测仪表,主要应用的有三种:料位计、厚度计、密度计。应用范围:广泛地应用于化工、矿山、水泥、冶金、化肥、轻纺、食品、电力等部门。料位计:料位计应用数量最多,占同位互仪表的70%以上,主要应用于化肥厂,水泥厂、火电厂等。料位计的方框图:(1)、放射源和核辐射探测器组成参数变换器,其功能在于把被测量的解电参数X转变成为和被测参数有一定函数关系的电信号I(X)。该信号被加到电转换器的输入端,经电子线路的处理后专变成为能推动二次仪表的电信号I2(X)。参数转换器和电转换器统称为一次仪表。二次仪表为显示仪表,记录仪器、控制仪器或计算机等。五、料位计名称的由来:同位素料位计是同位素工业仪表的一种,更确切的讲应为物位计更合适,因为不管被测对象是料位、液位、或是其他可变物体,都可统归于物体的位置测量。六、同位素料位计的特点:(1)它的检测是非接触式的。(2)可对高压、密封、易燃、强腐蚀等特殊条件下的被测物进行连续自动检测。(3)它能和微机及其他自控设备联网。第二部分:核辐射一、原子核基础知识:、1、元素和原子核:组成每种元素的基本单元是原子。原子是具有元素一切物性的最小“微核”元素就是所有同种原子的总称。2、放射性同位素:(1)同位素:具有相同质子数不同中子数年的同一种元素的原子,互称为同位素。如:(2)同位素有稳定的和不稳定的两种,不稳定的同位素,在没有任何外因的作用下,原子核的成分或状态会自动变化莫测,在变化的过程中放射出人眼看不见的射线,这种现象称放射现象,这种性能称放射性能,这种变化称为放射性衰变(或放射性蜕变)。而具有放射性能的同位素称为放射性同位素。(3)放射性同位素放射出来的α常见惯的有三种:αβγ。α射线(或称α粒子)是带正电的原子核流。(带两个正电荷)β射线(或称β粒子)是高速运动的电子流。(带一个负电荷)γ射线(或称γ光子)是从原子核中发射出来的电磁波。速度等于光速(3*108米/秒),波长极短。(不带电)3、放射性衰变规律:(1)放射强度:放射性同位素的原子核在单位时间里衰变的数目称为放射性强度。(或放射性活度)单位是居里(CI)。(2)单位换算关系:1居里(Ci)=1000毫居里(mCi)1毫居里(mCi)=1000微居里(μCi)注:新的单位为贝克勒尔(Becquerel),符号:Bq.定义为:每秒一次衰变。(3)半衰期:就是放射性强度衰减一半时所需的时间,符号放射性强度随时间减弱,吸从指数衰减规律:I=I0e-λt注:I0为初始时的放射强度,I为经过时间t后的放射强度。λ称为衰变常数:λ=Ln2/T1/2=0.693/T1/2上式可改写为:I=I0e-0。693t/T1/2(4)几种同常见同位素的半衰期:核素名称元素符号半衰期钴--60Co5.263年氪—85Kr10.76年铯—137Cs30年钡—133Ba10.9年铕—152Eu13.2年镭—226Ra1600年铀—238U45亿年碘--131I8.03天钋—212Po3.04×10-7年碳--14C5760年二、γ射线与物质的相互作用1、γ射线与物质作用的主要效应:(1)光电效应:γ光子穿过物质时,和物质中的原子发生碰撞,它可能把自己的能量交给原子核外的一个电子,这电子脱离原来的轨道而运运,而γ光子本身则被物质吸收,这种效应称为光电效应。(2)散射效应:(3)电子对效应三、常见的γ射线源γ射线性同位素虽然有许多,但是有的半衰期太短,有的来之不易,所以γ射线料位计所用的放射源,目前绝大多数为钴-60或铯-137,钴-60的半衰期为5.263年,铯-137的半衰期为30年。所以,我们所用放射钴-60一般五年,就要换新源。第三章:核辐射探测器一、计数管:1、种类:常用的有J408γ和J306βγ。2、用途:主要用于电厂和水泥厂所用的开关型料位计的探测器。3、工作特性:(1)优点:A灵敏度高,B脉冲幅度大C稳定性高D使用方便,成本低(开关量控制)。(2)缺点:A分辨时间长B探测效率低C有乱真计数。二、闪烁计数器:闪烁计数器包括:闪烁体,光电倍增管,和相应的输出电路。1、闪烁体(1)按化学性质分类,可分为无机的和有机的两大类,按物质形态来分,可分为固体(固体和粉末)、液体、气体、塑料等类型。(2)γ射线料位计中常用