Радіоізотопний датчик - Велика Енциклопедія Нафти та Газа
Радіоізотопний датчик
Радіоізотопні датчики засновані на ослабленні потоку гамма-променів, що пронизує пульпу, залежно від вмісту твердої фази. [2]
Радіоізотопні датчики не споживають енергії та можуть тривалий час працювати без спеціального догляду. Нарешті, контрольно-вимірювальні прилади, засновані на застосуванні радіоізотопних випромінювачів, практично безінерційні, що значно полегшує їх використання різних швидкодіючих автоматичних пристроях. [3]
Радіоізотопні датчики мають ряд істотних переваг: безконтактність, відсутність впливу зовнішніх умов на джерело випромінювань, велику проникаючу здатність f - і х-випромінювань, відсутність взаємного впливу контрольованого середовища та самого вимірювального пристрою, високу стабільність та великий термін служби джерел випромінювання, швидкодія. [4]
Радіоізотопні датчики засновані на принципі ефекту комптонівського розсіювання гамма-променів, суть якого полягає в тому, що при радіоактивному опроміненні порід гамма-промені частково поглинаються породами та частково відбиваються від їхньої поверхні. Чим більша щільність речовини (порід), тим більша частина гамма-променів відбивається. Так як щільність вугілля значно менша за щільність порід ( приблизно в 2 рази), то інтенсивність розсіювання гамма-променів породами буде більшою, ніж вугіллям. Ступінь розсіювання приблизно обернено пропорційна щільності речовини. Джерелом випромінювань служить радіоактивний ізотоп цезій-137, укладений свинцеву оболонку з вузькою щілиною для спрямованого випромінювання у бік контакту вугілля з породою. Приймачем випромінювань є газорозрядний лічильник СТС-5 чи СТС-8. Конструктивно датчик складається з виносного блоку, що містить джерело випромінювання,лічильник і підсилювач, і електронного блоку з електронно-перетворюючою схемою та блоком живлення. [5]
Радіоізотопні датчики ефективно застосовуються в приладах вимірювання рівня вантажів у бункерах, силосах та резервуарах, а також для визначення продуктивності конвеєрів при транспортуванні сипких вантажів. Вони мають невеликі габаритні розміри, низьку вартість, високу надійність роботи у важких експлуатаційних умовах; відрізняються безінерційністю. До недоліків радіоізотопних датчиків відносяться: вплив на правильність показань космічних випромінювань, профілю поверхні матеріалу, домішок радіоактивних елементів у сипких матеріалах; необхідність точного вибору інтенсивності та дози випромінювання та біологічного захисту обслуговуючого персоналу. [6]
Радіоізотопний датчик включає подвійну іонізаційну камеру з вхідним електрометричним підсилювачем і випромінювач. Уздовж утворює циліндра є щілинний отвір довжиною 1000 мм і шириною 10 мм, закритий алюмінієвою фольгою. У торець камери за допомогою фланця кріпиться корпус із двома відсіками. У нижньому відсіку розміщуються плоска компенсаційна камера із компенсаційним джерелом, у верхньому відсіку - вхідний електрометричний підсилювач. [8]
Радіоізотопний датчик складається з металевого корпусу циліндричної форми, встановленого на кронштейні основи. Крім кронштейна, основа забезпечена підйомним столом для встановлення вимірюваного матеріалу. [10]
Електросхема радіоізотопного датчика дозволяє мати невеликі межі вимірювання за шкалою гальванометра та забезпечує подачу верстату лише однієї команди. [11]
Електросхема радіоізотопного датчика показана на фіг. При установці скоби з датчиком на деталь, що обробляється, щілина в діафрагмі повністю відкривається, інтенсивністьвипромінювання, що потрапляє в лічильник, і різницю потенціалів між катодами лампи 6Н8 (між точками А і В) мають максимальне значення. [12]
Дія будь-якого радіоізотопного датчика ґрунтується на використанні властивостей ядерного випромінювання. Залежно від виду випромінювання (а -, [ 3 -, -, нейтрони) всі прилади з радіоізотопними датчиками поділяються на a -, J3 -, f - прилади та нейтронні прилади. [13]
Важливою особливістю радіоізотопного датчика є те, що він, так само як і індуктивні і пневматичні датчики, в процесі вимірювання деталі, що швидко обертається практично майже не реагує на овальність деталі, биття шпинделя вібрації деталі і верстата. Діаметр оброблюваної деталі, що має овальність, визначається як середнє значення розміру в даному перерізі та спостерігається за шкалою мікроамперметра. При застосуванні в аналогічному контрольному пристрої звичайних індикаторів годинного типу зі збільшенням вібрації деталі відбувається збільшення частоти коливань стрілки індикатора, що ускладнює спостереження за роботою приладу і тягне за собою значне збільшення похибки вимірювання. [14]
В якості радіоізотопних датчиків , як правило, можуть використовуватися: стандартні стрілочні вимірювальні прилади всіх типів, на вістрі або стрижні стрілки яких закріплений джерело випромінювання, що поперемінно опромінює два газорозрядні лічильники, змонтованих в корпусі приладу; рухомі предмети, пристрої або деталі із закріпленим на них джерелом випромінювання, що поперемінно опромінює два газорозрядні лічильники. [15]