CN103712668B - 被动式核物位检测器及检测方法 - Google Patents
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Abstract
被动式核物位检测器及检测方法，属于核物位检测领域。本发明是为了解决现有核物位检测器包括辐射源，对人员及环境造成危害的问题。本发明所述的被动式核物位检测器，γ辐射探测器检测的物料中的γ辐射信号；γ辐射探测器连接线性脉冲放大器，线性脉冲放大器连接阈值甄别器，阈值甄别器连接数据处理模块，数据处理模块连接输入单元。本发明所述的被动式核物位检测方法，通过γ辐射探测器测量空间环境中被测量物质自身所释放出的辐射射线能量，并根据其能量变化特征获得空间内被测物质参数，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。本发明所述的被动式核物位检测器及检测方法，适用于对含有放射性核素的介质进行物位检测。
Description
技术领域
本发明属于核物位检测领域。
背景技术
多年来，国内应用的核物位检测器均是由探测器、辐射源、二次仪表三部分组成，采用的多为主动式辐射源，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，随之而来的是对物位检测技术提出了新的更多的需求。
发明内容
本发明是为了解决现有核物位检测器包括辐射源，对人员及环境造成危害的问题，现提供被动式核物位检测器及检测方法。
被动式核物位检测器，它包括：γ辐射探测器、线性脉冲放大器、阈值甄别器、数据处理模块和输入单元；
γ辐射探测器用于采集待检测的物料中的γ辐射信号；
γ辐射探测器的脉冲信号输出端连接线性脉冲放大器的脉冲信号输入端，线性脉冲放大器的放大信号输出端连接阈值甄别器的信号输入端，阈值甄别器的核素信号输出端连接数据处理模块的核素信号输入端，数据处理模块的阈值信号输入端连接输入单元的阈值信号输出端；
所述数据处理模块中嵌入有软件实现的模块，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；
所述检测器还包括：显示单元5和输出单元7；
数据处理模块4的显示信号输出端连接显示单元5的显示信号输入端，数据处理模块4的开关量信号输出端连接输出单元7；
所述检测器还包括：外壳；该外壳包括：两个端盖和壳体8；
所述壳体8为两端开口的圆筒结构，一个端盖为不透明端盖，该不透明端盖将壳体8的一端密封；另一个端盖为透明端盖，该透明端盖与壳体8的另一端为可拆卸连接，并且将壳体8密封；
所述γ辐射探测器1、线性脉冲放大器2、阈值甄别器3、数据处理模块4、显示单元5、输入单元6和输出单元7均位于外壳内，所述显示单元5与透明端盖正对。
被动式核物位检测方法，该方法是基于下述装置实现的，该装置包括：γ辐射探测器、线性脉冲放大器和阈值甄别器；
γ辐射探测器的脉冲信号输出端连接线性脉冲放大器的脉冲信号输入端，线性脉冲放大器的放大信号输出端连接阈值甄别器的信号输入端；
所述装置还包括：外壳；该外壳包括：两个端盖和壳体8；
所述壳体8为两端开口的圆筒结构，一个端盖为不透明端盖，该不透明端盖将壳体8的一端密封；另一个端盖为透明端盖，该透明端盖与壳体8的另一端为可拆卸连接，并且将壳体8密封；
所述γ辐射探测器1、线性脉冲放大器2和阈值甄别器3均位于外壳内；
所述被动式核物位检测方法包括以下步骤：
将γ辐射探测器1固定在待测罐体外的限位高度，并且使γ辐射探测器1面对待测罐体；所述待测罐体内装有含放射性核素的介质；
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，执行步骤二；
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。
本发明所述的被动式核物位检测器，通过γ辐射探测器测量空间环境中被测量物质自身所释放出的辐射射线能量，并根据其能量变化特征获得空间内被测物质的物位是否达到标定值，进而输出测量信号。
本发明所述的被动式核物位检测方法，通过γ辐射探测器测量空间环境中被测量物质自身所释放出的辐射射线能量，并根据其能量变化特征获得空间内被测物质参数，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。
同时本发明所述的被动式核物位检测器及检测方法，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。
本发明所述的被动式核物位检测器及检测方法，适用于对含放射性核素的介质进行物位检测。
附图说明
图1是具体实施方式一所述的被动式核物位检测器的电气结构示意图；
图2是具体实施方式八所述的被动式核物位检测器的机械结构示意图；
图3是图2的左视图；
图4是具体实施方式十所述的被动式核物位检测方法的流程图。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的被动式核物位检测器，它包括：γ辐射探测器1、线性脉冲放大器2、阈值甄别器3、数据处理模块4和输入单元6；
γ辐射探测器1用于采集待检测的物料中的γ辐射信号；
γ辐射探测器1的脉冲信号输出端连接线性脉冲放大器2的脉冲信号输入端，线性脉冲放大器2的放大信号输出端连接阈值甄别器3的信号输入端，阈值甄别器3的核素信号输出端连接数据处理模块4的核素信号输入端，数据处理模块4的阈值信号输入端连接输入单元6的阈值信号输出端；
所述数据处理模块4中嵌入有软件实现的模块，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。
本实施方式中，γ辐射探测器1包括碘化钠晶体和光电倍增管；γ辐射探测器1捕获γ粒子，并将捕获的γ粒子转换成脉冲信号，然后将该脉冲信号发送至线性脉冲放大器2中，线性脉冲放大器2将该脉冲信号放大并发送至阈值甄别器3中，阈值甄别器3将线性脉冲放大器2放大的脉冲信号进行阈值甄别，获得物位参数，并将该物位参数发送至数据处理模块4中，通过输入单元6标定物位参数，数据处理模块4将标定物位参数与阈值甄别器3获得的物位参数进行比较，判断实际物位参数是否与标定参数相符。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的被动式核物位检测器作进一步说明，本实施方式中，所述检测器还包括：显示单元5和输出单元7；
数据处理模块4的显示信号输出端连接显示单元5的显示信号输入端，数据处理模块4的开关量信号输出端连接输出单元7。
具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式二所述的被动式核物位检测器作进一步说明，本实施方式中，所述显示单元5为四位数码管。
本实施方式中，显示单元显示标定参数值，利用数码管显示数字，更加准确且直观。
具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式二所述的被动式核物位检测器作进一步说明，本实施方式中，输出单元7为继电器。
具体实施方式五：参照图2具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的被动式核物位检测器作进一步说明，本实施方式中，所述检测器还包括：外壳；该外壳包括：两个端盖和壳体(8)；
所述壳体(8)为两端开口的圆筒结构，一个端盖为不透明端盖，该不透明端盖将壳体(8)的一端密封；另一个端盖为透明端盖，该透明端盖与壳体(8)的另一端为可拆卸连接，并且将壳体(8)密封；
所述γ辐射探测器1、线性脉冲放大器2、阈值甄别器3、数据处理模块4、显示单元5、输入单元6和输出单元7均位于外壳内，所述显示单元5与透明端盖正对。
具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式五所述的被动式核物位检测器作进一步说明，本实施方式中，所述壳体(8)的材料为铝。
具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式五所述的被动式核物位检测器作进一步说明，本实施方式中，所述透明端盖的材料为玻璃。
具体实施方式八：参照图2和图3具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述的被动式核物位检测器作进一步说明，本实施方式中，它还包括：保护套(9)；
该保护套(9)为圆桶型结构，在该圆桶形结构的桶底部中心开有长方体通孔(10)，外壳带有不透明端盖的一端***保护套(9)内，且二者之间紧密配合。
具体实施方式九：本实施方式是对具体实施方式八所述的被动式核物位检测器作进一步说明，本实施方式中，所述保护套(9)的材料为铅。
具体实施方式十：参照图4具体说明本实施方式，本实施方式所述的被动式核物位检测方法，该方法是基于下述装置实现的，该装置包括：γ辐射探测器1、线性脉冲放大器2和阈值甄别器3；
γ辐射探测器1的脉冲信号输出端连接线性脉冲放大器2的脉冲信号输入端，线性脉冲放大器2的放大信号输出端连接阈值甄别器3的信号输入端；
所述被动式核物位检测方法包括以下步骤：
将γ辐射探测器1固定在待测罐体外的限位高度，并且使γ辐射探测器1面对待测罐体；所述待测罐体内装有含放射性核素的介质；
步骤一：反复检测阈值甄别器3输出的信号，直到检测到有信号输出时，执行步骤二；
步骤二：接收阈值甄别器3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。
Claims (8)
1.被动式核物位检测器，其特征在于，它包括：γ辐射探测器(1)、线性脉冲放大器(2)、阈值甄别器(3)、数据处理模块(4)和输入单元(6)；
γ辐射探测器(1)用于采集待检测的物料中的γ辐射信号；
γ辐射探测器(1)的脉冲信号输出端连接线性脉冲放大器(2)的脉冲信号输入端，线性脉冲放大器(2)的放大信号输出端连接阈值甄别器(3)的信号输入端，阈值甄别器(3)的核素信号输出端连接数据处理模块(4)的核素信号输入端，数据处理模块(4)的阈值信号输入端连接输入单元(6)的阈值信号输出端；
所述数据处理模块(4)中嵌入有软件实现的模块，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；
所述检测器还包括：显示单元(5)和输出单元(7)；
数据处理模块(4)的显示信号输出端连接显示单元(5)的显示信号输入端，数据处理模块(4)的开关量信号输出端连接输出单元(7)；
所述检测器还包括：外壳；该外壳包括：两个端盖和壳体(8)；
所述壳体(8)为两端开口的圆筒结构，一个端盖为不透明端盖，该不透明端盖将壳体(8)的一端密封；另一个端盖为透明端盖，该透明端盖与壳体(8)的另一端为可拆卸连接，并且将壳体(8)密封；
所述γ辐射探测器(1)、线性脉冲放大器(2)、阈值甄别器(3)、数据处理模块(4)、显示单元(5)、输入单元(6)和输出单元(7)均位于外壳内，所述显示单元(5)与透明端盖正对。
2.根据权利要求1所述的被动式核物位检测器，其特征在于，所述显示单元(5)为四位数码管。
3.根据权利要求1所述的被动式核物位检测器，其特征在于，输出单元(7)为继电器。
4.根据权利要求1所述的被动式核物位检测器，其特征在于，所述壳体(8)的材料为铝。
5.根据权利要求1所述的被动式核物位检测器，其特征在于，所述透明端盖的材料为玻璃。
6.根据权利要求1所述的被动式核物位检测器，其特征在于，它还包括：保护套(9)；
该保护套(9)为圆桶型结构，在该圆桶形结构的桶底部中心开有长方体通孔(10)，外壳带有不透明端盖的一端***保护套(9)内，且二者之间紧密配合。
7.根据权利要求6所述的被动式核物位检测器，其特征在于，所述保护套(9)的材料为铅。
8.被动式核物位检测方法，其特征在于，该方法是基于下述装置实现的，该装置包括：γ辐射探测器(1)、线性脉冲放大器(2)和阈值甄别器(3)；
γ辐射探测器(1)的脉冲信号输出端连接线性脉冲放大器(2)的脉冲信号输入端，线性脉冲放大器(2)的放大信号输出端连接阈值甄别器(3)的信号输入端；
所述装置还包括：外壳；该外壳包括：两个端盖和壳体(8)；
所述壳体(8)为两端开口的圆筒结构，一个端盖为不透明端盖，该不透明端盖将壳体(8)的一端密封；另一个端盖为透明端盖，该透明端盖与壳体(8)的另一端为可拆卸连接，并且将壳体(8)密封；
所述γ辐射探测器(1)、线性脉冲放大器(2)和阈值甄别器(3)均位于外壳内；
所述被动式核物位检测方法包括以下步骤：
将γ辐射探测器(1)固定在待测罐体外的限位高度，并且使γ辐射探测器(1)面对待测罐体；所述待测罐体内装有含放射性核素的介质；
步骤一：反复检测阈值甄别器(3)输出的信号，直到检测到有信号输出时，执行步骤二；
步骤二：接收阈值甄别器(3)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。
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