Радиоизотопный уровнемер

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсккзСоцмалксткческквРеспублик и 951081(23) ПриоритетОпубликовано 15.0 ЕЯ 2,Бюллетень Мо 30Дата опубликования описания 1508.82 И) М,Кп,С 01 Г 23/28 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий. е д ф 1,Особое конструкторское бюро технической кибернетттки-Ленинградского политехнического института им, И. И. Калинина(54) РАДИОИЗОТОПНЫЙ УРОВНЕМЕР Изобретение относится к радиоизотопному приборостроению и предназначено для измерения уровня веществав сосуде.Известны радиоизотопные уровнемеры, состоящие из источника излучения,помещенного в поплавок, детектораи электронного блока, Принцип действия данных приборов основан на регистрации излучения, изменяющегосяпри изменении расстояния между неподвижно расположенным детектороми перемещающимся совместно с уровнемвещества - поплавком 13,К недостаткам этих приборов следует отнести ограниченный диапазон измерения, высокую активность источника излучения при большом диапазонеизмерения, зависимость показаний прибора от стабильности канала детектирования, нелинейность шкалы во всемдиапазоне измерения.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсярадиоизотопный уровнемер, предназначенный для контроля уровня веществав сосуде. Уровнемер состоит из источника излучения, закрепленного напоплавке, детекторов, устанавливаемых на наружной стенке сосуда и электронного блока, содержащего формирователи и выходной каскад. Точ-ность измерения уровня зависит от 5количества детекторов (при увеличении количества детекторов возрастает число отдельных уровней, на которых производится измерение, что, при фиксированной высоте сосуда, повышает точность измерения)и их геометрических размеров (чем меньше поперечные размеры ж детектора, тем с большей точностью можно определить расчетное место его расположения на стенке сосуда). Уровнемер обладает 5 неограниченным диапазоном измерения Г 2 3Недостатком такого уровнемера является низкая точность измерения уровня при ограниченном количестве детекторов.Цель изобретения - повышение точности измерения уровня.Цель достигается тем, что в радиоизотопном уровнемере, содержащем источник излучения с коллиматором, укрепленный на поплавке, детекторы, расположенные равномерно по высоте уровнемера, электронный блок, вклю,чающий в себя формирователи, соеди- ЗО ненные с выходами соответствующихдетекторов, и выходной каскад, детекторы выполнены протяженвымн и расположены порядно параллельно осн пере мещения источника излучения и смеще" ны относительно друг друга на величину, соответствующую точности изме рения, а электронный блок выполнен в виде делителей частоты, в количестве, равном количеству детекторов, ре" гистра памяти, дешифратора, преобразователя, генератора, двоичного счетчика н схемы задержки, причем выходы Формирователей через делители частоты соединены с соответствующими разрядами регистра памяти, выходы которого через дешифратор соединены с входами преобразователя, выход преобразовате" ля соединен со входом выходного кас" када, выход генератора через двоичный счетчиксоединен с управляющим входом регистра памяти, который через схему задержки. соединен с входами установки делителей частоты.На чертеже показана структурная схема предлагаемого уровнемера.Уровнемер содержит источник излучения с коллиматором 1, укрепленный на поплавке, детекторы 2, электронный блок 3, состоящий иэ формирователей 4, делителей частоты 5, регистра памяти б, дешифратора 7, преобразователя 8, выходного каскада 9, генератора по- З 0 стоянной частоты 10, двоичного счетчика 11 и схемы задержки 12. Выходы детекторов 2 соединены со входами Формирователей 4, входящими в электронный блок 3. Выходы формирователей 35 через делители частоты 5.соединены с соответствующими разрядами регистра памяти б, выходы которого через дешифратор 7, преобразователь 8 соединены с выходным каскадом 9, генератор по стоянной частоты 10 через двоичный счетчик 11 соединен с управляющим входом регистра памяти б и через схему задержки 12 - со входами установки делителей частоты 5. 45уровнемер работает следующим обраИсточник излучения с коллиматором 1 испускает оток ) -излучения в небольшой телесный угол, зависящий от требуемой точности измерения уровня. Поток-излучения воспринимается .детекторами 2, на выходе которых появляется выходной сигнал, величина которого пропорциональна интенсивнос ти регистрируемого данным детектором излучения. Эти сигналы, поступают на вход электронного блока 5, который преобразует их в требуемый выходной сигнал. Поскольку детекторы 2 расположены в два или несколько рядов и каж дый детектор сдвинут относительно другого, то при определенном положении источника излучения 1, т.е. при данном уровне вещества в сосуде, в лучок излучения попадают один или 65 несколько детекторов 2. Следовательно,на выходах одного или нескольких детекторов 2 большой выходной сигнал,а на выходах остальных детекторов 2малый. По этим выходным сигналам вэлектронном блоке 3 производится опеделение уровня вещества в сосудеполучение требуемого выходного сиГ 1 налаВыходные сигналы с детекторов 2поступают на Формирователи 4 и с ихвыхода - на делители частоты 5. Сигнал имеет высокий уровень, если детектор попадает в пучок излученияис гочника 1, и низкий уровень, еслидетектор находится вне зоны пучкаизлучения. При указанном расположении детекторов 2 высокий уровень сигнала поступает с одного или нескольких детекторов. После окончания измерительного интервала сигнал с выходов делителей частоты 5 переписывается в регистр памяти б по сигналус двоичного счетчика 11, поступающему на управляющий вход регистра памяти б, Этот же сигнал после задержки в схеме задержки 12 производитустановку делителей частоты 5 в исходное состояние, затем начинаетсяследующий измерительный интервал,выходные сигналы с разрядов регистра памяти б поступают на дешифратор7, где преобразуются в позиционныйкод, т.е. сигнал на одном из выходовдешифратора 7 имеет один логическийуровень, например "1", а на остальных - другой логический уровень, например "0". Выход, на котором появится сигнал "1"), определяется положением уровня вещества в сосуде.Сигнал с выхода дешифратора 7 подается на преобразователь 8, в которомосуществляется трансформация входного позиционного кода в требуемый выходной сигнал: двоичный код, постоянное напряжение и т.д. Сигнал с преобразователя 8 подается на выходнойкаскад 9,П р и м е р, Детекторырасположены в три ряда, их длина 2 = 3 д и каждый детектор сдвинут относительно другого на величину д , т.е. на треть своей длины, причем три детектора позволяют различить пять участков шириной д . На 1 участке в пучок излучения попадает только первый детектор, на 11 - первый и второй детекторы, на 111 - все три детектора, на 1 Ч - второй и третий детекторы, на 7 - только третий детектор. Следующие пять участков д перекрываются другими тремя детекторами. Пос-, кольку в каждый разряд регистра памяти б записывается сигнал с одного из детекторов 2, то код, записанный в регистр памяти б, на 1 участке 100-0, на участке 11 - 110-0, на участке 111 " 1110-0 и т.д.951081состоит из шифратора, преобразующего позиционный код в двоично-десятичный и цифро-аналогового преобразователя. Схемы этих устройств известны.Формула иэ обре те ни яРадиоизотопный уровнемер, содержащий источник излучения с коллиматором, укрепленныйна поплавке, детекторы, расположенные по высоте уровнемера, формирователи, соединенные с выходами соответствующих детекторов, и электронный блок, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения уровня, детекторы выполнены протяженными и расположены порядно параллельно оси перемещения источника излучения и смещены относительно друг друга на величину, соответствующую точности измерения, а электронный блок выполнен в виде делителей частоты в количестве, равном количеству детекторов, регистра памятидешифратора, преобразователя, генератора, двоичного счетчика и схемы задержки, причем выходы формировате-.лей через делители частоты соединены с соответствующими разрядами регистра памяти, выходы которого через дешифратор соединены с входами преобразователя, выход преобразователя соединен с входом выходного каскада, выход генератора через двоичный счетчик соединен с управляюдпм входом регистра памяти, который через схему задержки соединен с входами установки делителей частоты.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Рудановский А, А., Крез Д. П.Радиоиэотопные методы контроля иизмерения уровней, М., Атомиздат, 1967,с. 19.2. Пугачев А. В., Сахаров Э. В.Справочник по радиоизотопной автоматике. М., "Энергия", 1974, с. 174951081 Составитель Т. ИноземцеваГулько Техред Ж.Кастелевич Корректор С. Юекм едакт одписное а д. 4/ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 5931/44 Тираж б 73 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р