可调高能x射线反散射物位测量方法
可调高能x射线反散射物位测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及可调高能X射线反散射物位测量方法，属于核物位检测技术领域。
【背景技术】
[0002]以核物理测量原理为基础进行研究的监测仪表，由于具有不与被测物接触进行无损测量、可在恶劣条件下监测的优点，在工业的特定领域中应用非常广泛，并逐步形成不可替代的地位。国内应用的核物位测量装置均是由探测器、辐射源、二次仪表三部分组成，多采用辐射源做为发射极，辐射强度较大，对使用人员安全和周围环境有一定的危害，随着国家经济的发展，环境保护的要求也更加严格了，因而对物位检测技术提出了新的更多的需求。
【发明内容】
[0003]本发明目的是为了解决现有核物位测量中含有辐射源，对人员及周围环境存在危害的问题，提供了一种可调高能X射线反散射物位测量方法。
[0004]本发明所述可调高能X射线反散射物位测量方法，该方法基于可调高能X射线反散射物位测量装置实现，该装置包括外箱体、X射线管、高压电源、X射线探测器、液晶显示屏、物位指示灯和航空插头，
[0005]外箱体的底座上设置X射线发射窗口和X射线接收窗口，X射线发射窗口和X射线接收窗口的中心位于与外箱体一侧边框平行的同一条直线上;X射线管固定在底座上，并且X射线管的射线发射口对应于X射线发射窗口，高压电源固定于外箱体内的高压电源固定板上，高压电源用于为X射线管提供工作电源;X射线探测器位于外箱体内，并且X射线探测器的探头对应于X射线接收窗口；液晶显示屏、物位指示灯和航空插头均设置于外箱体的上盖上，液晶显示屏用于显示X射线探测器的测量数据，物位指示灯用于待测罐体内物料到达指定位置时的闪烁指示，航空插头用于为高压电源提供外接电源；
[0006]所述测量方法为:
[0007]将测量装置按照预设限位高度相对于待测罐体固定，使外箱体的底座与待测罐体顶面相对；
[0008]待测罐体内无物料时，使X射线管发射X射线至待测罐体，X射线探测器接收待测罐体对X射线的反散射信号;将此时X射线探测器的输出数据作为标定参数；
[0009]然后使待测罐体内缓慢输入物料，并实时将X射线探测器输出数据与标定参数作比较，当X射线探测器输出数据与标定参数不相等时，确定待测罐体内物料的物位达到标准，由此实现对物位的测量。
[0010]所述X射线探测器包括晶体外套、Nal晶体、探测器屏蔽筒、光电倍增管、分压器、电路板支架、电路板外套、放大电路板和探测器屏蔽筒上盖，
[0011 ]晶体外套的X射线接收端插入X射线接收窗口，晶体外套内安装Nal晶体，Nal晶体与光电倍增管之间通过涂抹硅油紧密相连，光电倍增管与分压器相连接，光电倍增管与分压器套接在探测器屏蔽筒内；
[0012]分压器固定在电路板支架一侧表面上，电路板支架另一侧表面固定放大电路板，电路板支架套接在电路板外套内并且通过螺纹固定，电路板外套用于放大电路板的屏蔽与保护，探测器屏蔽筒上盖通过螺纹旋接在电路板外套的外端口上；
[0013]所述Nal晶体用于采集待测罐体的反散射信号，Nal晶体的脉冲信号输出端连接光电倍增管的信号输入端，光电倍增管的信号输出端连接放大电路板的信号输入端，放大电路板输出的放大信号为X射线探测器的输出数据;分压器分别为光电倍增管和放大电路板提供工作电压。
[0014]所述测量方法对物位的测量通过甄别器、控制器、定时器和计数器实现，
[0015]放大电路板的放大信号输出端连接甄别器的信号输入端，甄别器的核素信号输出端连接控制器的核素信号输入端，控制器的阈值信号输出端连接计数器的计数信号输入端，计数器的计数信号输出端连接控制器的计数信号输入端，计数器的显示信号输出端连接液晶显示屏的显示信号输入端;控制器的定时控制信号输出端连接定时器的控制信号输入端，定时器的定时信号输出端连接控制器的定时信号输入端；
[0016]甄别器用于实现X射线探测器输出数据的检测；
[0017]控制器用于实现X射线探测器输出数据与标定参数的比较。
[0018]本发明的优点:本发明采用X射线作为辐射源，基于人们对X射线在不使用的过程中没有射线伤害的认知，能够消除人们对核辐射的恐惧感，提高现场工作人员的安全性，减少管理费用及使用成本。
[0019]本发明方法通过闪烁探测器测量可调高能X射线所释放出的辐射射线能量，并根据其能量变化特征获得可调高能X射线发射的参数，最后将该参数与标定参数作比较，从而确定物位是否达到标准。本发明测量方法不与被测物接触，且不使用放射源，安全可靠，不会对人员及环境造成危害。适用于对密闭罐体内介质进行物位检测。
【附图说明】
[0020]图1是本发明所述可调高能X射线反散射物位测量装置的结构示意图；
[0021 ]图2是X射线探测器的分体示意图；
[0022]图3是本发明方法的控制原理图；
[0023]图4是本发明方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024]【具体实施方式】一:下面结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述可调高能X射线反散射物位测量方法，该方法基于可调高能X射线反散射物位测量装置实现，该装置包括外箱体1、X射线管2、高压电源3、X射线探测器4、液晶显示屏5、物位指示灯6和航空插头7，
[0025]外箱体1的底座上设置X射线发射窗口1-1和X射线接收窗口 1-2，X射线发射窗口 1-1和X射线接收窗口 1-2的中心位于与外箱体1 一侧边框平行的同一条直线上;X射线管2固定在底座上，并且X射线管2的射线发射口对应于X射线发射窗口 1-1，高压电源3固定于外箱体1内的高压电源固定板上，高压电源3用于为X射线管2提供工作电源;X射线探测器4位于外箱体1内，并且X射线探测器4的探头对应于X射线接收窗口 1-2;液晶显示屏5、物位指示灯6和航空插头7均设置于外箱体1的上盖上，液晶显示屏5用于显示X射线探测器4的测量数据，物位指示灯6用于待测罐体内物料到达指定位置时的闪烁指示，航空插头7用于为高压电源3提供外接电源；
[0026]所述测量方法为:
[0027]将测量装置按照预设限位高度相对于待测罐体固定，使外箱体1的底座与待测罐体顶面相对；
[0028]待测罐体内无物料时，使X射线管2发射X射线至待测罐体，X射线探测器4接收待测罐体对X射线的反散射信号;将此时X射线探测器4的输出数据作为标定参数；
[0029]然后使待测罐体内缓慢输入物料，并实时将X射线探测器4输出数据与标定参数作比较，当X射线探测器4输出数据与标定参数不相等时，确定待测罐体内物料的物位达到标准，由此实现对物位的测量。
[0030]本实施方式还可再设置高压电源指示灯、电源航空插头和485通讯接口航空插头，高压电源固定板与高压电源支架相连并安装于箱体底座上，X射线管2通过高压绝缘线与高压电源3相连，高压电源3还通过电线分别与电源航空插头及高压电源指示灯相连，高压电源指示灯通过螺母固定在箱体上盖上，指示X射线高压电源是否工作正常，工作正常时绿色灯光常亮，工作异常时红色灯光常亮。航空插头7通过螺丝固定箱体上盖上，同时为箱体里的探测器提供电源。高压电源3为X射线管2提供一定范围内可调节的高压电源。X射线管2通过X射线发射窗口 1-1发射一定能量的连续X射线。
[0031]【具体实施方式】二:下面结合图2说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述X射线探测器4包括晶体外套4-1、NaI晶体4-2、探测器屏蔽筒4-3、光电倍增管4-4、分压器4-5、电路板支架4-6、电路板外套4-7、放大电路板4-8和探测器屏蔽筒上盖4-9，
[0032]晶体外套4-1的X射线接收端插入X射线接收窗口1-2，晶体外套4-1内安装Nal晶体4-2，NaI晶体4-2与光电倍增管4-4之间通过涂抹硅油紧密相连，光电倍增管4-4与分压器4-5相连接，光电倍增管4-4与分压器4-5套接在探测器屏蔽筒4-3内；
[0033]分压器4-5固定在电路板支架4-6—侧表面上，电路板支架4-6另一侧表面固定放大电路板4-8，电路板支架4-6套接在电路板外套4-7内并且通过螺纹固定，电路板外套4-7用于放大电路 板4-8的屏蔽与保护，探测器屏蔽筒上盖4-9通过螺纹旋接在电路板外套4-7的外端口上；
[0034]所述Nal晶体4-2用于采集待测罐体的反散射信号，Nal晶体4-2的脉冲信号输出端连接光电倍增管4-4的信号输入端，光电倍增管4-4的信号输出端连接放大电路板4-8的信号输入端，放大电路板4-8输出的放大信号为X射线探测器4的输出数据;分压器4-5分别为光电倍增管4-4和放大电路板4-8提供工作电压。
[0035]所述的晶体外套4-1对Nal晶体4-2起到保护与固定作用，Nal晶体与光电倍增管通过中间涂抹硅油紧密相连，分压器与光电倍增管上端相连接，分压器包括由电阻、电容、晶体管等元器件构成的各倍增级之间的分压线路，分压线路为光电倍增管提供所需的高压。探测器屏蔽筒4-3对光电倍增管起到遮蔽射线与固定保护的作用，分压器通过螺丝与放大电路板支架相连，放大电路板通过螺丝固定在放大电路板支架上，放大电路板通过屏蔽导线与分压器相连，接收光电倍增管测量的脉冲信号并进行放大处理，电路板外套通过螺纹与放大电路板支架相连接，电路板外套对放大电路板起到屏蔽与保护作用，探测器屏蔽筒上盖4-9通过螺纹固定在电路板外套4-7上，对探测器起到密封作用。放大电路板4-8通过导线与电源航空插头、485通讯航空插头、物位指示灯、液晶显示屏相连。电源航空插头为放大电路板及分压器提供电源，485通讯航空插头通过螺丝固定在箱体上盖上，可以传输探测器的信号，也可以通过该接口对探测器进行参数设定，物位指示灯通过螺母固定在箱体上盖上，在所测物位到达指定位置时做红色闪烁提示。
[0036]Nal晶体4-2用于采集X射线管发出的γ辐射信号;探测器屏蔽筒4_3的材料为铅。
[0037]【具体实施方式】三:下面结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式对实施方式二作进一步说明，所述测量方法对物位的测量通过甄别器8、控制器9、定时器10和计数器11实现，
[0038]放大电路板4-8的放大信号输出端连接甄别器8的信号输入端，甄别器8的核素信号输出端连接控制器9的核素信号输入端，控制器9的阈值信号输出端连接计数器11的计数信号输入端，计数器11的计数信号输出端连接控制器9的计数信号输入端，计数器11的显示信号输出端连接液晶显示屏5的显示信号输入端;控制器9的定时控制信号输出端连接定时器10的控制信号输入端，定时器10的定时信号输出端连接控制器9的定时信号输入端；
[0039]甄别器8用于实现X射线探测器4输出数据的检测；
[0040]控制器9用于实现X射线探测器4输出数据与标定参数的比较。
[0041]所述控制器中嵌入有通过软件实现的模块，该模块包括:采集甄别信号的单元;采集阈值信号的单元;将甄别信号与阈值信号作比较的单元;获得判断结果的单元；
[0042]物位参数的具体判定过程为:
[0043]步骤一:反复检测阈值甄别器输出的信号，直到检测到有信号输出时，执行步骤-* *
[0044]步骤二:接收阈值甄别器输出的待检测的物料的物位参数，比较该物位参数与标定参数是否相等，是则表示罐体内物料的物位达到限位高度，否则执行步骤一。
【主权项】
1.一种可调高能X射线反散射物位测量方法，该方法基于可调高能X射线反散射物位测量装置实现，该装置包括外箱体(l)、x射线管(2)、高压电源(3)、X射线探测器(4)、液晶显示屏(5)、物位指示灯(6)和航空插头(7)， 外箱体(1)的底座上设置X射线发射窗口( 1-1)和X射线接收窗口( 1-2)，X射线发射窗口(1-1)和X射线接收窗口(1-2)的中心位于与外箱体(1)一侧边框平行的同一条直线上;X射线管(2)固定在底座上，并且X射线管(2)的射线发射口对应于X射线发射窗口( 1-1)，高压电源(3)固定于外箱体(1)内的高压电源固定板上，高压电源(3)用于为X射线管(2)提供工作电源;X射线探测器(4)位于外箱体(1)内，并且X射线探测器(4)的探头对应于X射线接收窗口(1-2);液晶显示屏(5)、物位指示灯(6)和航空插头(7)均设置于外箱体(1)的上盖上，液晶显示屏(5)用于显示X射线探测器(4)的测量数据，物位指示灯(6)用于待测罐体内物料到达指定位置时的闪烁指示，航空插头(7)用于为高压电源(3)提供外接电源； 其特征在于，所述测量方法为: 将测量装置按照预设限位高度相对于待测罐体固定，使外箱体(1)的底座与待测罐体顶面相对； 待测罐体内无物料时，使X射线管(2)发射X射线至待测罐体，X射线探测器(4)接收待测罐体对X射线的反散射信号;将此时X射线探测器(4)的输出数据作为标定参数； 然后使待测罐体内缓慢输入物料，并实时将X射线探测器(4)输出数据与标定参数作比较，当X射线探测器(4)输出数据与标定参数不相等时，确定待测罐体内物料的物位达到标准，由此实现对物位的测量。2.根据权利要求1所述的可调高能X射线反散射物位测量方法，其特征在于， 所述X射线探测器(4)包括晶体外套(4-1)、NaI晶体(4-2)、探测器屏蔽筒(4-3)、光电倍增管(4-4)、分压器(4-5)、电路板支架(4-6)、电路板外套(4-7)、放大电路板(4-8)和探测器屏蔽筒上盖(4-9)， 晶体外套(4-1)的X射线接收端插入X射线接收窗口(1-2)，晶体外套(4-1)内安装Nal晶体(4-2)，NaI晶体(4-2)与光电倍增管(4-4)之间通过涂抹硅油紧密相连，光电倍增管(4-4)与分压器(4-5)相连接，光电倍增管(4-4)与分压器(4-5)套接在探测器屏蔽筒(4-3)内； 分压器(4-5)固定在电路板支架(4-6)—侧表面上，电路板支架(4-6)另一侧表面固定放大电路板(4-8)，电路板支架(4-6)套接在电路板外套(4-7)内并且通过螺纹固定，电路板外套(4-7)用于放大电路板(4-8)的屏蔽与保护，探测器屏蔽筒上盖(4-9)通过螺纹旋接在电路板外套(4-7)的外端口上； 所述Nal晶体(4-2)用于采集待测罐体的反散射信号，Nal晶体(4-2)的脉冲信号输出端连接光电倍增管(4-4)的信号输入端，光电倍增管(4-4)的信号输出端连接放大电路板(4-8)的信号输入端，放大电路板(4-8)输出的放大信号为X射线探测器(4)的输出数据;分压器(4-5)分别为光电倍增管(4-4)和放大电路板(4-8)提供工作电压。3.根据权利要求2所述的可调高能X射线反散射物位测量方法，其特征在于，所述测量方法对物位的测量通过甄别器(8)、控制器(9)、定时器(10)和计数器(11)实现， 放大电路板(4-8)的放大信号输出端连接甄别器(8)的信号输入端，甄别器(8)的核素信号输出端连接控制器(9)的核素信号输入端，控制器(9)的阈值信号输出端连接计数器(11)的计数信号输入端，计数器(11)的计数信号输出端连接控制器(9)的计数信号输入端，计数器(11)的显示信号输出端连接液晶显示屏(5)的显示信号输入端;控制器(9)的定时控制信号输出端连接定时器(10)的控制信号输入端，定时器(10)的定时信号输出端连接控制器(9)的定时信号输入端； 甄别器(8)用于实现X射线探测器(4)输出数据的检测； 控制器(9)用于实现X射线探测器(4)输出数据与标定参数的比较。
【专利摘要】可调高能X射线反散射物位测量方法，属于核物位检测技术领域。本发明是为了解决现有核物位测量中含有辐射源，对人员及周围环境存在危害的问题。它基于可调高能X射线反散射物位测量装置实现，方法为待测罐体内无物料时，使X射线管发射X射线至待测罐体，X射线探测器接收待测罐体对X射线的反散射信号；将此时X射线探测器的输出数据作为标定参数；然后使待测罐体内缓慢输入物料，并实时将X射线探测器输出数据与标定参数作比较，当X射线探测器输出数据与标定参数不相等时，确定待测罐体内物料的物位达到标准，由此实现对物位的测量。本发明用于物位测量。
【IPC分类】G01F23/288
【公开号】CN105486379
【申请号】CN201511023481
【发明人】赵孝文, 高雅娟, 李北城, 万志伟, 潘志魁
【申请人】黑龙江省科学院技术物理研究所
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月30日
【技术领域】
[0001]本发明涉及可调高能X射线反散射物位测量方法，属于核物位检测技术领域。
【背景技术】
[0002]以核物理测量原理为基础进行研究的监测仪表，由于具有不与被测物接触进行无损测量、可在恶劣条件下监测的优点，在工业的特定领域中应用非常广泛，并逐步形成不可替代的地位。国内应用的核物位测量装置均是由探测器、辐射源、二次仪表三部分组成，多采用辐射源做为发射极，辐射强度较大，对使用人员安全和周围环境有一定的危害，随着国家经济的发展，环境保护的要求也更加严格了，因而对物位检测技术提出了新的更多的需求。
【发明内容】
[0003]本发明目的是为了解决现有核物位测量中含有辐射源，对人员及周围环境存在危害的问题，提供了一种可调高能X射线反散射物位测量方法。
[0004]本发明所述可调高能X射线反散射物位测量方法，该方法基于可调高能X射线反散射物位测量装置实现，该装置包括外箱体、X射线管、高压电源、X射线探测器、液晶显示屏、物位指示灯和航空插头，
[0005]外箱体的底座上设置X射线发射窗口和X射线接收窗口，X射线发射窗口和X射线接收窗口的中心位于与外箱体一侧边框平行的同一条直线上;X射线管固定在底座上，并且X射线管的射线发射口对应于X射线发射窗口，高压电源固定于外箱体内的高压电源固定板上，高压电源用于为X射线管提供工作电源;X射线探测器位于外箱体内，并且X射线探测器的探头对应于X射线接收窗口；液晶显示屏、物位指示灯和航空插头均设置于外箱体的上盖上，液晶显示屏用于显示X射线探测器的测量数据，物位指示灯用于待测罐体内物料到达指定位置时的闪烁指示，航空插头用于为高压电源提供外接电源；
[0006]所述测量方法为:
[0007]将测量装置按照预设限位高度相对于待测罐体固定，使外箱体的底座与待测罐体顶面相对；
[0008]待测罐体内无物料时，使X射线管发射X射线至待测罐体，X射线探测器接收待测罐体对X射线的反散射信号;将此时X射线探测器的输出数据作为标定参数；
[0009]然后使待测罐体内缓慢输入物料，并实时将X射线探测器输出数据与标定参数作比较，当X射线探测器输出数据与标定参数不相等时，确定待测罐体内物料的物位达到标准，由此实现对物位的测量。
[0010]所述X射线探测器包括晶体外套、Nal晶体、探测器屏蔽筒、光电倍增管、分压器、电路板支架、电路板外套、放大电路板和探测器屏蔽筒上盖，
[0011 ]晶体外套的X射线接收端插入X射线接收窗口，晶体外套内安装Nal晶体，Nal晶体与光电倍增管之间通过涂抹硅油紧密相连，光电倍增管与分压器相连接，光电倍增管与分压器套接在探测器屏蔽筒内；
[0012]分压器固定在电路板支架一侧表面上，电路板支架另一侧表面固定放大电路板，电路板支架套接在电路板外套内并且通过螺纹固定，电路板外套用于放大电路板的屏蔽与保护，探测器屏蔽筒上盖通过螺纹旋接在电路板外套的外端口上；
[0013]所述Nal晶体用于采集待测罐体的反散射信号，Nal晶体的脉冲信号输出端连接光电倍增管的信号输入端，光电倍增管的信号输出端连接放大电路板的信号输入端，放大电路板输出的放大信号为X射线探测器的输出数据;分压器分别为光电倍增管和放大电路板提供工作电压。
[0014]所述测量方法对物位的测量通过甄别器、控制器、定时器和计数器实现，
[0015]放大电路板的放大信号输出端连接甄别器的信号输入端，甄别器的核素信号输出端连接控制器的核素信号输入端，控制器的阈值信号输出端连接计数器的计数信号输入端，计数器的计数信号输出端连接控制器的计数信号输入端，计数器的显示信号输出端连接液晶显示屏的显示信号输入端;控制器的定时控制信号输出端连接定时器的控制信号输入端，定时器的定时信号输出端连接控制器的定时信号输入端；
[0016]甄别器用于实现X射线探测器输出数据的检测；
[0017]控制器用于实现X射线探测器输出数据与标定参数的比较。
[0018]本发明的优点:本发明采用X射线作为辐射源，基于人们对X射线在不使用的过程中没有射线伤害的认知，能够消除人们对核辐射的恐惧感，提高现场工作人员的安全性，减少管理费用及使用成本。
[0019]本发明方法通过闪烁探测器测量可调高能X射线所释放出的辐射射线能量，并根据其能量变化特征获得可调高能X射线发射的参数，最后将该参数与标定参数作比较，从而确定物位是否达到标准。本发明测量方法不与被测物接触，且不使用放射源，安全可靠，不会对人员及环境造成危害。适用于对密闭罐体内介质进行物位检测。
【附图说明】
[0020]图1是本发明所述可调高能X射线反散射物位测量装置的结构示意图；
[0021 ]图2是X射线探测器的分体示意图；
[0022]图3是本发明方法的控制原理图；
[0023]图4是本发明方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024]【具体实施方式】一:下面结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述可调高能X射线反散射物位测量方法，该方法基于可调高能X射线反散射物位测量装置实现，该装置包括外箱体1、X射线管2、高压电源3、X射线探测器4、液晶显示屏5、物位指示灯6和航空插头7，
[0025]外箱体1的底座上设置X射线发射窗口1-1和X射线接收窗口 1-2，X射线发射窗口 1-1和X射线接收窗口 1-2的中心位于与外箱体1 一侧边框平行的同一条直线上;X射线管2固定在底座上，并且X射线管2的射线发射口对应于X射线发射窗口 1-1，高压电源3固定于外箱体1内的高压电源固定板上，高压电源3用于为X射线管2提供工作电源;X射线探测器4位于外箱体1内，并且X射线探测器4的探头对应于X射线接收窗口 1-2;液晶显示屏5、物位指示灯6和航空插头7均设置于外箱体1的上盖上，液晶显示屏5用于显示X射线探测器4的测量数据，物位指示灯6用于待测罐体内物料到达指定位置时的闪烁指示，航空插头7用于为高压电源3提供外接电源；
[0026]所述测量方法为:
[0027]将测量装置按照预设限位高度相对于待测罐体固定，使外箱体1的底座与待测罐体顶面相对；
[0028]待测罐体内无物料时，使X射线管2发射X射线至待测罐体，X射线探测器4接收待测罐体对X射线的反散射信号;将此时X射线探测器4的输出数据作为标定参数；
[0029]然后使待测罐体内缓慢输入物料，并实时将X射线探测器4输出数据与标定参数作比较，当X射线探测器4输出数据与标定参数不相等时，确定待测罐体内物料的物位达到标准，由此实现对物位的测量。
[0030]本实施方式还可再设置高压电源指示灯、电源航空插头和485通讯接口航空插头，高压电源固定板与高压电源支架相连并安装于箱体底座上，X射线管2通过高压绝缘线与高压电源3相连，高压电源3还通过电线分别与电源航空插头及高压电源指示灯相连，高压电源指示灯通过螺母固定在箱体上盖上，指示X射线高压电源是否工作正常，工作正常时绿色灯光常亮，工作异常时红色灯光常亮。航空插头7通过螺丝固定箱体上盖上，同时为箱体里的探测器提供电源。高压电源3为X射线管2提供一定范围内可调节的高压电源。X射线管2通过X射线发射窗口 1-1发射一定能量的连续X射线。
[0031]【具体实施方式】二:下面结合图2说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述X射线探测器4包括晶体外套4-1、NaI晶体4-2、探测器屏蔽筒4-3、光电倍增管4-4、分压器4-5、电路板支架4-6、电路板外套4-7、放大电路板4-8和探测器屏蔽筒上盖4-9，
[0032]晶体外套4-1的X射线接收端插入X射线接收窗口1-2，晶体外套4-1内安装Nal晶体4-2，NaI晶体4-2与光电倍增管4-4之间通过涂抹硅油紧密相连，光电倍增管4-4与分压器4-5相连接，光电倍增管4-4与分压器4-5套接在探测器屏蔽筒4-3内；
[0033]分压器4-5固定在电路板支架4-6—侧表面上，电路板支架4-6另一侧表面固定放大电路板4-8，电路板支架4-6套接在电路板外套4-7内并且通过螺纹固定，电路板外套4-7用于放大电路 板4-8的屏蔽与保护，探测器屏蔽筒上盖4-9通过螺纹旋接在电路板外套4-7的外端口上；
[0034]所述Nal晶体4-2用于采集待测罐体的反散射信号，Nal晶体4-2的脉冲信号输出端连接光电倍增管4-4的信号输入端，光电倍增管4-4的信号输出端连接放大电路板4-8的信号输入端，放大电路板4-8输出的放大信号为X射线探测器4的输出数据;分压器4-5分别为光电倍增管4-4和放大电路板4-8提供工作电压。
[0035]所述的晶体外套4-1对Nal晶体4-2起到保护与固定作用，Nal晶体与光电倍增管通过中间涂抹硅油紧密相连，分压器与光电倍增管上端相连接，分压器包括由电阻、电容、晶体管等元器件构成的各倍增级之间的分压线路，分压线路为光电倍增管提供所需的高压。探测器屏蔽筒4-3对光电倍增管起到遮蔽射线与固定保护的作用，分压器通过螺丝与放大电路板支架相连，放大电路板通过螺丝固定在放大电路板支架上，放大电路板通过屏蔽导线与分压器相连，接收光电倍增管测量的脉冲信号并进行放大处理，电路板外套通过螺纹与放大电路板支架相连接，电路板外套对放大电路板起到屏蔽与保护作用，探测器屏蔽筒上盖4-9通过螺纹固定在电路板外套4-7上，对探测器起到密封作用。放大电路板4-8通过导线与电源航空插头、485通讯航空插头、物位指示灯、液晶显示屏相连。电源航空插头为放大电路板及分压器提供电源，485通讯航空插头通过螺丝固定在箱体上盖上，可以传输探测器的信号，也可以通过该接口对探测器进行参数设定，物位指示灯通过螺母固定在箱体上盖上，在所测物位到达指定位置时做红色闪烁提示。
[0036]Nal晶体4-2用于采集X射线管发出的γ辐射信号;探测器屏蔽筒4_3的材料为铅。
[0037]【具体实施方式】三:下面结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式对实施方式二作进一步说明，所述测量方法对物位的测量通过甄别器8、控制器9、定时器10和计数器11实现，
[0038]放大电路板4-8的放大信号输出端连接甄别器8的信号输入端，甄别器8的核素信号输出端连接控制器9的核素信号输入端，控制器9的阈值信号输出端连接计数器11的计数信号输入端，计数器11的计数信号输出端连接控制器9的计数信号输入端，计数器11的显示信号输出端连接液晶显示屏5的显示信号输入端;控制器9的定时控制信号输出端连接定时器10的控制信号输入端，定时器10的定时信号输出端连接控制器9的定时信号输入端；
[0039]甄别器8用于实现X射线探测器4输出数据的检测；
[0040]控制器9用于实现X射线探测器4输出数据与标定参数的比较。
[0041]所述控制器中嵌入有通过软件实现的模块，该模块包括:采集甄别信号的单元;采集阈值信号的单元;将甄别信号与阈值信号作比较的单元;获得判断结果的单元；
[0042]物位参数的具体判定过程为:
[0043]步骤一:反复检测阈值甄别器输出的信号，直到检测到有信号输出时，执行步骤-* *
[0044]步骤二:接收阈值甄别器输出的待检测的物料的物位参数，比较该物位参数与标定参数是否相等，是则表示罐体内物料的物位达到限位高度，否则执行步骤一。
【主权项】
1.一种可调高能X射线反散射物位测量方法，该方法基于可调高能X射线反散射物位测量装置实现，该装置包括外箱体(l)、x射线管(2)、高压电源(3)、X射线探测器(4)、液晶显示屏(5)、物位指示灯(6)和航空插头(7)， 外箱体(1)的底座上设置X射线发射窗口( 1-1)和X射线接收窗口( 1-2)，X射线发射窗口(1-1)和X射线接收窗口(1-2)的中心位于与外箱体(1)一侧边框平行的同一条直线上;X射线管(2)固定在底座上，并且X射线管(2)的射线发射口对应于X射线发射窗口( 1-1)，高压电源(3)固定于外箱体(1)内的高压电源固定板上，高压电源(3)用于为X射线管(2)提供工作电源;X射线探测器(4)位于外箱体(1)内，并且X射线探测器(4)的探头对应于X射线接收窗口(1-2);液晶显示屏(5)、物位指示灯(6)和航空插头(7)均设置于外箱体(1)的上盖上，液晶显示屏(5)用于显示X射线探测器(4)的测量数据，物位指示灯(6)用于待测罐体内物料到达指定位置时的闪烁指示，航空插头(7)用于为高压电源(3)提供外接电源； 其特征在于，所述测量方法为: 将测量装置按照预设限位高度相对于待测罐体固定，使外箱体(1)的底座与待测罐体顶面相对； 待测罐体内无物料时，使X射线管(2)发射X射线至待测罐体，X射线探测器(4)接收待测罐体对X射线的反散射信号;将此时X射线探测器(4)的输出数据作为标定参数； 然后使待测罐体内缓慢输入物料，并实时将X射线探测器(4)输出数据与标定参数作比较，当X射线探测器(4)输出数据与标定参数不相等时，确定待测罐体内物料的物位达到标准，由此实现对物位的测量。2.根据权利要求1所述的可调高能X射线反散射物位测量方法，其特征在于， 所述X射线探测器(4)包括晶体外套(4-1)、NaI晶体(4-2)、探测器屏蔽筒(4-3)、光电倍增管(4-4)、分压器(4-5)、电路板支架(4-6)、电路板外套(4-7)、放大电路板(4-8)和探测器屏蔽筒上盖(4-9)， 晶体外套(4-1)的X射线接收端插入X射线接收窗口(1-2)，晶体外套(4-1)内安装Nal晶体(4-2)，NaI晶体(4-2)与光电倍增管(4-4)之间通过涂抹硅油紧密相连，光电倍增管(4-4)与分压器(4-5)相连接，光电倍增管(4-4)与分压器(4-5)套接在探测器屏蔽筒(4-3)内； 分压器(4-5)固定在电路板支架(4-6)—侧表面上，电路板支架(4-6)另一侧表面固定放大电路板(4-8)，电路板支架(4-6)套接在电路板外套(4-7)内并且通过螺纹固定，电路板外套(4-7)用于放大电路板(4-8)的屏蔽与保护，探测器屏蔽筒上盖(4-9)通过螺纹旋接在电路板外套(4-7)的外端口上； 所述Nal晶体(4-2)用于采集待测罐体的反散射信号，Nal晶体(4-2)的脉冲信号输出端连接光电倍增管(4-4)的信号输入端，光电倍增管(4-4)的信号输出端连接放大电路板(4-8)的信号输入端，放大电路板(4-8)输出的放大信号为X射线探测器(4)的输出数据;分压器(4-5)分别为光电倍增管(4-4)和放大电路板(4-8)提供工作电压。3.根据权利要求2所述的可调高能X射线反散射物位测量方法，其特征在于，所述测量方法对物位的测量通过甄别器(8)、控制器(9)、定时器(10)和计数器(11)实现， 放大电路板(4-8)的放大信号输出端连接甄别器(8)的信号输入端，甄别器(8)的核素信号输出端连接控制器(9)的核素信号输入端，控制器(9)的阈值信号输出端连接计数器(11)的计数信号输入端，计数器(11)的计数信号输出端连接控制器(9)的计数信号输入端，计数器(11)的显示信号输出端连接液晶显示屏(5)的显示信号输入端;控制器(9)的定时控制信号输出端连接定时器(10)的控制信号输入端，定时器(10)的定时信号输出端连接控制器(9)的定时信号输入端； 甄别器(8)用于实现X射线探测器(4)输出数据的检测； 控制器(9)用于实现X射线探测器(4)输出数据与标定参数的比较。
【专利摘要】可调高能X射线反散射物位测量方法，属于核物位检测技术领域。本发明是为了解决现有核物位测量中含有辐射源，对人员及周围环境存在危害的问题。它基于可调高能X射线反散射物位测量装置实现，方法为待测罐体内无物料时，使X射线管发射X射线至待测罐体，X射线探测器接收待测罐体对X射线的反散射信号；将此时X射线探测器的输出数据作为标定参数；然后使待测罐体内缓慢输入物料，并实时将X射线探测器输出数据与标定参数作比较，当X射线探测器输出数据与标定参数不相等时，确定待测罐体内物料的物位达到标准，由此实现对物位的测量。本发明用于物位测量。
【IPC分类】G01F23/288
【公开号】CN105486379
【申请号】CN201511023481
【发明人】赵孝文, 高雅娟, 李北城, 万志伟, 潘志魁
【申请人】黑龙江省科学院技术物理研究所
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月30日
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