本文內容純屬巧合，如果看不懂，也屬于正常，實(shí)則為放射性液位計。
摘 要：在工業(yè)自動(dòng)化儀表中，測量物位的儀表種類(lèi)很多,但是對于某些高溫、高壓、強腐蝕、劇毒、粘滯性、易結晶等介質(zhì),特別是高溫熔融金屬、粉塵等固體的物位測量,常規方法很難實(shí)現，而放射性?xún)x表可以解決這類(lèi)技術(shù)難題。本文介紹了電容式液位計的特點(diǎn)、工作原理、測量系統的組成，闡述了放射性物位計的選用原則，結合實(shí)際應用經(jīng)驗對放射性液位的測量安裝方式和安全防護措施等問(wèn)題進(jìn)行了論述。
0 引言
在尿素裝置中，合成塔 (R-101) 和汽提塔（E-101）是尿素生產(chǎn)工藝過(guò)程中#為重要的核心設備，設備內均為高溫、高壓、易結晶，并且帶有強腐蝕性的介質(zhì)。
選用何種類(lèi)型的物位測量?jì)x表才能在這種嚴苛的工況條件下準確測量設備內介質(zhì)的物位呢？
1 概述
工業(yè)自動(dòng)化儀表中的物位測量?jì)x表種類(lèi)較多，方法不同，各有各的適用場(chǎng)合。
對于某些高溫、高壓容器、強腐蝕、劇毒、有爆炸性、黏滯性、易結晶或沸騰狀態(tài)的介質(zhì)，以及高溫融熔金屬、煤粉等固體，或特殊結構設備的物位測量，常規方法很難實(shí)現。
電容式液位計的測量是非接觸式的。wuxu在被測設備上開(kāi)孔、打眼、進(jìn)行改造，安裝十分方便。投入使用以后，基本不需要維護。因此，此類(lèi)核輻射式物位測量?jì)x能夠很好的解決以上工況的物位測量難題。
2 測量原理
電容式液位計測量原理利用同位素技術(shù)，基于射線(xiàn)吸收原理，放射性同位素 Co60 或 Cs137 衰變時(shí)可產(chǎn)生 γ 射線(xiàn)，γ 射線(xiàn)穿透物質(zhì)時(shí)，由于光電效應、康普頓效應和電子對的生成，γ 射線(xiàn)將被物質(zhì)的原子散射和吸收，造成 γ 射線(xiàn)衰減。其強度隨吸收物質(zhì)的厚度（或高度）作指數規律的變化。實(shí)踐證明，射線(xiàn)的強度按指數規律減弱，有如下關(guān)系式：
I = I 0 e -μρd
式中，
I 0 是未經(jīng)被測物料衰減時(shí)測到的射線(xiàn)信號，
I 是經(jīng)過(guò)被測物料衰減以后測到的射線(xiàn)信號 ,
μ 是被測物料對射線(xiàn)的質(zhì)量吸收系數，
ρ 是被測物料的密度，
d 是射線(xiàn)穿過(guò)被測物料的距離。
對于確定的測量對象，I0 和μ、ρ都是不變的常量，因此通過(guò)測量I，就可以得到射線(xiàn)穿過(guò)被測物料的距離 d。
典型測量方式如圖 1 所示：
放射源和探測器分別安裝在被測設備兩側的設定地方（根據不同情況，放射源或探測器也可置于被測設備里面，或者安裝于設備的上下方）。探測器的主要組成部分是閃爍晶體、光電倍增管、高壓電路、前放電路。當待測物料高度發(fā)生變化時(shí)，在探測器一方，到達它的射線(xiàn)強度就會(huì )隨之變化。進(jìn)入探測器里的 γ 射線(xiàn)被閃爍晶體接收，將它轉換成微弱的閃爍光子，再由光電倍增管將它轉換成電流脈沖信號，送給前放電路處理（放大、甄別、整形）。高壓電路負責提供光電倍增管工作所必需的直流高壓，范圍一般在 800 ～ 1300V。探測器出來(lái)的電脈沖信號經(jīng)專(zhuān)用電纜送到主機，由主機進(jìn)行處理，#后給出對應于液位變化的顯示信號或者標準電流輸出信號。
3 測量系統的組成
電容式液位計一般由放射源、探測器和信號處理單元三大部分組成。放射源一般選擇同位素 Cs137 或 Co60。Cs137 半衰期為 30.17 年，穿透性差一些。Co60 半衰期為 5.27 年，穿透性強。放射源的選擇要綜合考慮被測介質(zhì)的密度、容器的材料和壁厚及直徑等因素，要求強度大的或被測介質(zhì)密度低、測量范圍小的可選用 Cs137，大直徑厚壁容器要求穿透能力強的可選用 Co60。
放射源有點(diǎn)狀源和棒狀源之分。Cs137 一般為點(diǎn)源，也很難做成連續的棒狀源，而 Co60 既可做點(diǎn)源又可做棒狀源。點(diǎn)源常常需要大的輻射強度，要多考慮安全防護問(wèn)題。棒狀源可盡可能減小所需的輻射強度但制造難度大，尤其是非線(xiàn)性分布的棒狀源。放射源均應是符合要求的密封源，一般外部安裝方式均有帶鎖且可開(kāi)啟輻射窗口的射線(xiàn)屏蔽層（鉛屏蔽等），內插安裝時(shí)要設計有放射源保護套管。
探測器接受穿透介質(zhì)后的剩余射線(xiàn)，常用類(lèi)型有蓋革管、電離室和閃爍計數器，也分點(diǎn)狀接受器和棒狀接受器。
信號處理單元 HZ － 5203B 型微機電容式液位計由天華化工機械及自動(dòng)化研究設計院生產(chǎn)，由于使用了單片機，可以對被測信號大范圍地進(jìn)行線(xiàn)性化處理；也可由一個(gè)轉換器分別帶 l ～ 3 只探測器，進(jìn)行大范圍的測量。
實(shí)際應用中遇到的問(wèn)題及解決措施
電容式液位計自安裝運行投用以來(lái)，一直安全使用，準確測量。但是在實(shí)際運行過(guò)程中也出現了一些故障現象。
�。�1）雷擊對二次儀表及現場(chǎng)探測器的影響。故障現象：當有雷擊現象出現時(shí)，強大的瞬時(shí)電流會(huì )突然擊穿探測器的光電倍增管，造成探測器不能把吸收到的 γ 射線(xiàn)轉換成為電流脈沖信號，導致二次儀表測量失真。同時(shí)，強大的電流也會(huì )損害二次儀表的工作電路板。解決措施：①進(jìn)一步完善二次儀表及現場(chǎng)探測器的接地系統，使其接觸良好，工作可靠；②在二次儀表的供電回路中增設浪涌保護器，使系統的元器件不會(huì )受到強大電流的沖擊；③單好為探測器提供好立電源，不由二次儀表直接供電。處理結果：經(jīng)過(guò)一系列的整改措施，測量系統受雷擊的影響大大減小，保證了電容式液位計測量的準確性。
�。�2）現場(chǎng)干擾信號影響測量的穩定性和準確性。故障現象：當現場(chǎng)出現干擾信號時(shí)（如探傷的 X 射線(xiàn)、強電磁場(chǎng)信號等），液位測量波動(dòng)較大，影響尿素系統的穩定運行。解決措施 : 在探測器的周?chē)O置 5 ㎜厚的鉛板，盡可能降低外界干擾信號對探測器的影響。處理結果：增設鉛板對外界的干擾信號有一定的屏蔽作用，液位的波動(dòng)較之前相比有所減小，但是不能徹底解決這一問(wèn)題。
6 放射源的安全使用
�。�1）使用的放射源出廠(chǎng)前必須經(jīng)過(guò)有關(guān)職能部門(mén)檢測，容器表面及對周?chē)h(huán)境的輻射劑量，符合guojia規定的安全標準。（2）購進(jìn)含放射性同位素的儀表時(shí)，應事先向所在地環(huán)保部門(mén)辦理準購批件。
（3）放射源的使用應遵照國標 GB4792 及國務(wù)院 449 號令《放射性同位素與射線(xiàn)裝置安全和防護條例》的有關(guān)規定。（4）放射源應設有專(zhuān)職人員管理，嚴格收發(fā)手續，防止差錯和丟失事故。（5）廢棄不用的放射源，應按照規定由專(zhuān)門(mén)機構進(jìn)行處理，不得隨意處置或者丟棄。
7 結束語(yǔ)
電容式液位計由于其自身的特點(diǎn)適用于高溫、高壓、強腐蝕、劇毒、粘滯性、易結晶等特殊場(chǎng)合的物位測量，解決了流程工業(yè)中的許多技術(shù)難題。根據測量條件和安全合理原則，選擇放射源的種類(lèi)和強度，嚴格操作，精心維護，安全使用，使電容式液位計在大型化工生產(chǎn)中得到更加有效的應用。
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