可調(diào)高能x射線反散射物位測量方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及可調(diào)高能X射線反散射物位測量方法，屬于核物位檢測技術領域。
【背景技術】
[0002]以核物理測量原理為基礎進行研究的監(jiān)測儀表，由于具有不與被測物接觸進行無損測量、可在惡劣條件下監(jiān)測的優(yōu)點，在工業(yè)的特定領域中應用非常廣泛，并逐步形成不可替代的地位。國內(nèi)應用的核物位測量裝置均是由探測器、輻射源、二次儀表三部分組成，多采用輻射源做為發(fā)射極，輻射強度較大，對使用人員安全和周圍環(huán)境有一定的危害，隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)境保護的要求也更加嚴格了，因而對物位檢測技術提出了新的更多的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有核物位測量中含有輻射源，對人員及周圍環(huán)境存在危害的問題，提供了一種可調(diào)高能X射線反散射物位測量方法。
[0004]本發(fā)明所述可調(diào)高能X射線反散射物位測量方法，該方法基于可調(diào)高能X射線反散射物位測量裝置實現(xiàn)，該裝置包括外箱體、X射線管、高壓電源、X射線探測器、液晶顯示屏、物位指示燈和航空插頭，
[0005]外箱體的底座上設置X射線發(fā)射窗口和X射線接收窗口，X射線發(fā)射窗口和X射線接收窗口的中心位于與外箱體一側(cè)邊框平行的同一條直線上;X射線管固定在底座上，并且X射線管的射線發(fā)射口對應于X射線發(fā)射窗口，高壓電源固定于外箱體內(nèi)的高壓電源固定板上，高壓電源用于為X射線管提供工作電源;X射線探測器位于外箱體內(nèi)，并且X射線探測器的探頭對應于X射線接收窗口；液晶顯示屏、物位指示燈和航空插頭均設置于外箱體的上蓋上，液晶顯示屏用于顯示X射線探測器的測量數(shù)據(jù)，物位指示燈用于待測罐體內(nèi)物料到達指定位置時的閃爍指示，航空插頭用于為高壓電源提供外接電源；
[0006]所述測量方法為:
[0007]將測量裝置按照預設限位高度相對于待測罐體固定，使外箱體的底座與待測罐體頂面相對；
[0008]待測罐體內(nèi)無物料時，使X射線管發(fā)射X射線至待測罐體，X射線探測器接收待測罐體對X射線的反散射信號;將此時X射線探測器的輸出數(shù)據(jù)作為標定參數(shù)；
[0009]然后使待測罐體內(nèi)緩慢輸入物料，并實時將X射線探測器輸出數(shù)據(jù)與標定參數(shù)作比較，當X射線探測器輸出數(shù)據(jù)與標定參數(shù)不相等時，確定待測罐體內(nèi)物料的物位達到標準，由此實現(xiàn)對物位的測量。
[0010]所述X射線探測器包括晶體外套、Nal晶體、探測器屏蔽筒、光電倍增管、分壓器、電路板支架、電路板外套、放大電路板和探測器屏蔽筒上蓋，
[0011 ]晶體外套的X射線接收端插入X射線接收窗口，晶體外套內(nèi)安裝Nal晶體，Nal晶體與光電倍增管之間通過涂抹硅油緊密相連，光電倍增管與分壓器相連接，光電倍增管與分壓器套接在探測器屏蔽筒內(nèi)；
[0012]分壓器固定在電路板支架一側(cè)表面上，電路板支架另一側(cè)表面固定放大電路板，電路板支架套接在電路板外套內(nèi)并且通過螺紋固定，電路板外套用于放大電路板的屏蔽與保護，探測器屏蔽筒上蓋通過螺紋旋接在電路板外套的外端口上；
[0013]所述Nal晶體用于采集待測罐體的反散射信號，Nal晶體的脈沖信號輸出端連接光電倍增管的信號輸入端，光電倍增管的信號輸出端連接放大電路板的信號輸入端，放大電路板輸出的放大信號為X射線探測器的輸出數(shù)據(jù);分壓器分別為光電倍增管和放大電路板提供工作電壓。
[0014]所述測量方法對物位的測量通過甄別器、控制器、定時器和計數(shù)器實現(xiàn)，
[0015]放大電路板的放大信號輸出端連接甄別器的信號輸入端，甄別器的核素信號輸出端連接控制器的核素信號輸入端，控制器的閾值信號輸出端連接計數(shù)器的計數(shù)信號輸入端，計數(shù)器的計數(shù)信號輸出端連接控制器的計數(shù)信號輸入端，計數(shù)器的顯示信號輸出端連接液晶顯示屏的顯示信號輸入端;控制器的定時控制信號輸出端連接定時器的控制信號輸入端，定時器的定時信號輸出端連接控制器的定時信號輸入端；
[0016]甄別器用于實現(xiàn)X射線探測器輸出數(shù)據(jù)的檢測；
[0017]控制器用于實現(xiàn)X射線探測器輸出數(shù)據(jù)與標定參數(shù)的比較。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點:本發(fā)明采用X射線作為輻射源，基于人們對X射線在不使用的過程中沒有射線傷害的認知，能夠消除人們對核輻射的恐懼感，提高現(xiàn)場工作人員的安全性，減少管理費用及使用成本。
[0019]本發(fā)明方法通過閃爍探測器測量可調(diào)高能X射線所釋放出的輻射射線能量，并根據(jù)其能量變化特征獲得可調(diào)高能X射線發(fā)射的參數(shù)，最后將該參數(shù)與標定參數(shù)作比較，從而確定物位是否達到標準。本發(fā)明測量方法不與被測物接觸，且不使用放射源，安全可靠，不會對人員及環(huán)境造成危害。適用于對密閉罐體內(nèi)介質(zhì)進行物位檢測。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明所述可調(diào)高能X射線反散射物位測量裝置的結構示意圖；
[0021 ]圖2是X射線探測器的分體示意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明方法的控制原理圖；
[0023]圖4是本發(fā)明方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0024]【具體實施方式】一:下面結合圖1至圖4說明本實施方式，本實施方式所述可調(diào)高能X射線反散射物位測量方法，該方法基于可調(diào)高能X射線反散射物位測量裝置實現(xiàn)，該裝置包括外箱體1、X射線管2、高壓電源3、X射線探測器4、液晶顯示屏5、物位指示燈6和航空插頭7，
[0025]外箱體1的底座上設置X射線發(fā)射窗口1-1和X射線接收窗口 1-2，X射線發(fā)射窗口 1-1和X射線接收窗口 1-2的中心位于與外箱體1 一側(cè)邊框平行的同一條直線上;X射線管2固定在底座上，并且X射線管2的射線發(fā)射口對應于X射線發(fā)射窗口 1-1，高壓電源3固定于外箱體1內(nèi)的高壓電源固定板上，高壓電源3用于為X射線管2提供工作電源;X射線探測器4位于外箱體1內(nèi)，并且X射線探測器4的探頭對應于X射線接收窗口 1-2;液晶顯示屏5、物位指示燈6和航空插頭7均設置于外箱體1的上蓋上，液晶顯示屏5用于顯示X射線探測器4的測量數(shù)據(jù)，物位指示燈6用于待測罐體內(nèi)物料到達指定位置時的閃爍指示，航空插頭7用于為高壓電源3提供外接電源；
[0026]所述測量方法為:
[0027]將測量裝置按照預設限位高度相對于待測罐體固定，使外箱體1的底座與待測罐體頂面相對；
[0028]待測罐體內(nèi)無物料時，使X射線管2發(fā)射X射線至待測罐體，X射線探測器4接收待測罐體對X射線的反散射信號;將此時X射線探測器4的輸出數(shù)據(jù)作為標定參數(shù)；
[0029]然后使待測罐體內(nèi)緩慢輸入物料，并實時將X射線探測器4輸出數(shù)據(jù)與標定參數(shù)作比較，當X射線探測器4輸出數(shù)據(jù)與標定參數(shù)不相等時，確定待測罐體內(nèi)物料的物位達到標準，由此實現(xiàn)對物位的測量。
[0030]本實施方式還可再設置高壓電源指示燈、電源航空插頭和485通訊接口航空插頭，高壓電源固定板與高壓電源支架相連并安裝于箱體底座上，X射線管2通過高壓絕緣線與高壓電源3相連，高壓電源3還通過電線分別與電源航空插頭及高壓電源指示燈相連，高壓電源指示燈通過螺母固定在箱體上蓋上，指示X射線高壓電源是否工作正常，工作正常時綠色燈光常亮，工作異常時紅色燈光常亮。航空插頭7通過螺絲固定箱體上蓋上，同時為箱體里的探測器提供電源。高壓電源3為X射線管2提供一定范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)的高壓電源。X射線管2通過X射線發(fā)射窗口 1-1發(fā)射一定能量的連續(xù)X射線。
[0031]【具體實施方式】二:下面結合圖2說明本實施方式，本實施方式對實施方式一作進一步說明，所述X射線探測器4包括晶體外套4-1、NaI晶體4-2、探測器屏蔽筒4-3、光電倍增管4-4、分壓器4-5、電路板支架4-6、電路板外套4-7、放大電路板4-8和探測器屏蔽筒上蓋4-9，
[0032]晶體外套4-1的X射線接收端插入X射線接收窗口1-2，晶體外套4-1內(nèi)安裝Nal晶體4-2，NaI晶體4-2與光電倍增管4-4之間通過涂抹硅油緊密相連，光電倍增管4-4與分壓器4-5相連接，光電倍增管4-4與分壓器4-5套接在探測器屏蔽筒4-3內(nèi)；
[0033]分壓器4-5固定在電路板支架4-6—側(cè)表面上，電路板支架4-6另一側(cè)表面固定放大電路板4-8，電路板支架4-6套接在電路板外套4-7內(nèi)并且通過螺紋固定，電路板外套4-7用于放大電路