Радиоизотопный способ измерения уровня
Изобретение относится к приборостроению и измерительной технике и предназначено для измерения уровня материалов в емкостях. Цель - повышение точности измерений. Способ заключается в пропускании излучения через контролируемую емкость, регистрации излучения протяженными детекторами на фиксированных уровнях по высоте емкости, измерении и запоминании изменяющихся во времени параметров детекторов, обобщенной характеристикой которых являются коэффициенты преобразования, и использовании этих коэффициентов в расчете поправок при нахождении материала между дискретными значениями уровня, определяемыми количеством и положением детекторов. 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ.
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК р-с и "
Ы",!., :
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГНКТ СССР (21) 4179016/24-)0 (22) 12.01.87 (46) 07.09, 89. Бюл . У 33 (71) Базовое изотопное производственно-техническое предприятие
"Укрметаллургиэотоп" (72) О.Г. Ермолаев (53) 681 .1 28.082.79(088 .8) (56) Радиационная техника.-M., Вып,16, 1978, с. 59-69.
Авторское свидетельство .СССР
11 951081; кл. Г 01 F 23/28, 1980. (54) РАДИОИЗОТОПНЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ (57) Изобретение относится к приборостроению и измерительной техни1
Изобретение относится к приборостроению и предназначено для проведения стационарного длительного контроля уровня жидких и сыпучих веществ в емкостях.
Целью изобретения является повышение точности при длительных измерениях.
На фиг. 1 и 2 приведены зависимости средней частоты импульсов и на выходе протяженных детекторов от положения уровня материала h относительно детекторов; на фиг. 3— пример реализации способа, на фиг.4блок-схема алгоритма работы вычислительного устройства.
В способе использована зависимость средней частоты импульсов n(h) на выходе протяженного детектора с дли„.Я0„„1506281 A 1 (gg 4 С 01 F 23/22, 23/00 ке и предназначено для измерения уровня материалов в емкостях. Цельповышение точности измерений. Способ заключается в пропускании излучения через контролируемую емкость, регистрации излучения протяженными детекторами на фиксированных уровнях по высоте емкости, измерении и запоминании изменяющихся во времени параметров детекторов, обобщенной характеристикой которых являются коэффициенты преобразования, и использовании этих коэффициентов в расчете поправок при нахождении материала между дискретными значениями уровня, определяемыми количеством и положением детекторов . 4 ил . ной чувствительной части L от положения верхней границы материала (уровня h) относительно этого детектора при условии,что контролируемый материал имеет идеальные поглошающие свойства (фиг. 1) . Горизонтальные участки линий соответствуют положениям материала ниже и выше детектора, а линей- но падающие участки — положениям материала на уровне детектора.
Условия измерения уровня могут ! изменяться во времени, например падает чувствительность детекторов, налипает контролируемый материал на элементы конструкции, разделяющей детекторы и контролируемый материал.
Это приводит к тому, что при сохранении общего характера зависимости
1506281
räå
К °,- (п;„- п;+,)/1., (2)
n . n . о — запомненные ранее в
+1 первой группе знакоэффициент преобразования К = (и и „ ) /Ь изменяется.
Сущность изобретения заключается в следующем.
По результатаМ ряда циклов измерений накапливают информацию о значениях средних частот импульсов от дедекторов на фиксированных уровнях при расположении материала в емкости ниже этих уровней (первая группа) и при расположении материала в емкости выше этих уровней (вторая группа).
Для этого сначала в ряду детекторов выделяют верхнюю группу, на которую падает поток излучения,не ослабленный материалом (фиг.2): частоты импульсов на выходе детекторов близки к
n „ и превышают пороговое значение и nop . Затем выделяют нижнюю группу детекторов,на которую поток излучения падает после ослабления материалом: частоты импульсов на выходе детекторов близки к пц„„, что меньше порогового значения n „, .Далее вычисляют уровень h как поло3 жение на оси h раздела первой и второй групп детекторов, с дискретностью, определяемой количеством детекторов. При выполнении этих операций выбирают информацию и запоминают значения средних частот импульсов
so
n . от детекторов на фиксированных
1 уровнях при расположении материала в но емкости ниже этих уровней и п при . ° расположении материала выше этих уровней.
Далее обрабатывают информацию от двух детекторов Д1 и Д;+,, расположенньтх непосредственно у верхней границы материала, причем текущая средняя частота импульсов от детектора Д (нижнего) n; п„оо, а средняя частота импульсов от детектора Д;, (верхнего).п ъ поо . Между точками на оси h, в которых средние частоты импульсов б (h) и n;,(h) принимают значения п „, расположена зона внесения поправок
Н=ЬН;+ ан;„.
Вычисляют коэффициенты преобразования на уровнях i и i+1
К; = (и — n )/L, (1) чения средних частот импульсов от детекторов Д;и Д; соответственно но / п., запомненные ранее во второй группе значения средних частот импульсов от детекторов Д; и Д;, соответственно.
Вычисляют первую gh;+< и вторую
ЬЬ; поправки измерения уровня: но п.
;+1
l5 (пно п ) /K.. (4) Вычисляют действительный уровень
h „материала:
h„= h + dh + 5hi+i (5)
Очевидно, что поправка ДЬ. имеет
I отрицательный знак, а если верхняя граница материала не лежит в зоне
ЬН,, то поправка и Н; = О, аналогично, gh;+ = О, если .верхняя граница материала не лежит в зоне h Н ° +
1+1
Таким образок, благодаря введению поправок, точноать измерения уровня повьш ается, а способ расчета поправок исключает влияние изменения условий измерения во времени.
Пример реализации способа приведен ,на фиг.3 ° Устройство содержит источник
35 1 излучения и протяженные детекторы
2, установленные на противоположной стороне емкости 3 с материалом 4, Выходы детекторов 2 через формирователи 5 подключены к информационным
40 входам мультиплексора 6, последний своими выходами и адресными входами соединен с вычислительным устройством
7. Последнее связано также с индикатором 8.
45 Поток ионизирующего излучения от источника 1 падает на зону размещения протяженных детекторов 2 так, что при уровне материала h на верхнюю группу детекторов Д;, -Д „ он падает без ослабления, а на нижнюю группу детекторов Д,-Д, — будучи ослабленным материалом. Зарегистрированные детекторами импульсы формируются по амплитуде и длительности (формирователи 5) и поступают на мультиплексор 6. На адресные входы мультиплексора 6 поступает код уровня h сформированный в вычислительном устройстве 7, что обеспечивает появление
5 1506281 на выходе мультиплексора 6 потоков
4 импульсов и; и и;, от детекторов
Д; и Д;, I няется, то это является признаком технического отказа, о чем выставляется соответствующий сигнал и происходит возврат к выполнению команд блока 10.
Блоки 20, 2) . Если N; iN „„и не выполняе тся условие N °, i N о (т . е ., 1+ 1 материал находится между детекторами Д; и l1;+, ), то выполняется расчет поправок gh; и Д h;+1 и действитель-. ного значения уровня h по формулам (1)-(5) с выдачей результата расчета на индикатор 8.
Формул а
Радиоизотопный способ измерения уровня, заключающийся в пропускании через емкость с контролируемым материалом потока излучения, регистрации излучения протяженными детекторами, сравнении средних частот импульсов на выходе детекторов с пороговым значением и формировании дискретного по числу детекторов результата измерения, отличающийся тем что, с целью повышения точности измерений путем введения текущей поправки на изменение интенсивности из
30 лучения, в процессе измерений постоянно измеряют средние частоты импульсов, на выходе детекторов, находящихся ниже и выше контролируемого материала, определяют текущую
35 чувствительность каждого из детекторов, а текущую среднюю частоту импульсов на выходе детектора, расположенного вблизи верхней границы контролируемого материала, преобразовывают в пропорциональную поправку к дискретному результату с учеТом текущей чувствительности детектора.
Вычислительное устройство обрабатывает потоки импульсов и и и ! 1+ по алгоритму, блок-схема которого приведена на фиг. 4.
Блок 9. При включении вычислительного устройства в работу происходит запись в оперативную память начальных условий: кода h, а также кодов
b11 НП
И . и N соответств щих ожидаемым величинам средних частот импульсов вп на и; и и от детекторов при расположении материала ниже и выше каждого иэ детекторов и др.
Блок 10. Потоки импульсов п; и п; от пары детекторов Д; и Д; 1 вводятся в вычислительное устройство и преобразуются в коды N; Tn u
М;+, = Тп;,, где Т вЂ” время накопления информации.
Блоки 11 — 19. Сравниваются N . и
N c N „op, соответствующим пороговому значению средней частоты n „
Если N iХ„„и N;, с Н„,, т.е. материал находится выше обоих детекторов Д и Д, происходят за-! i%1 но лись в оперативную память кода N, ! увеличение на единицу кода уровня
h с выдачей его на мультиплексор 6 и возврат к выполнению команд блока
10. Если условия N> (N « и И;„( (N „ не выполняются (т.е., материал находится ниже детекторов Д;, и l1;, ), происходят запись в оперативную память кода N;, уменьшение на единицу кода уровня Ь с выдачей его на мультиплексор 6 и воэ врат к выполнению команд блока 10.
Если условие N < N «p не выполняется, а условие N, q pi N „О в4полизобретения.
1506281
Фиг.2
1506281
Составитель А. Курочкин
Редактор И. Горная Техред А. Кравчук Корректор Э.Лончакова
3ака з 5 4 19/4 2 Тираж ббО Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
