FDL-5型同位素料位计的研究与设计

随着科学技术的发展,核技术在工业生产中的应用越来越广泛。在核仪表的应用方面,由于核仪表具有非接触性、准确性、灵敏性,能适应各种复杂环境的优点,尤其在化工、冶炼、发电、石油、煤炭等许多行业应用更为普遍。

1　国内外同类产品的发展现状

1·1　国内同类仪表的发展现状

目前国内生产的核仪表(主要指用于化工、电力等行业的同位素料位计,以下均与此相同)主要有FDL系列、HT-5001系列、WH系列、FGL系列等几种同位素料位计,在生产和技术方面大致相同,一般采用模拟电子线路的手段和方法来进行料位测量和信号处理,可满足现场小量程、低精度测量的需要,但具有电路复杂、调试麻烦、测量精度不高、线性不好、灵敏度低、元器件易损坏故障率高、不便维修等缺点,影响了核仪表的应用普及和自身性能的发挥。虽然,国内也有个别采用数字化电路的同位素料位计仪表(如TS-1型数字式同位素料位计),但在线性处理上,主要靠采用线状放射源来提高线性度,效果不是很理想。

1·2　国外同类产品的发展现状

国外同类仪表在技术上已经成熟,仪表技术指标早已能满足工业生产所提出的要求,仪表由单元组合向功能组装式发展,并大量采用了计算机技术。国外仪表典型技术水平:几乎100%采用闪烁探测器,物位测量误差一般在3%以内,量程已达到3到5m。国际市场上的精品是德国的HB、Berthold、英国的NuclearEnterprises Corp.产品,它们的产品都有稳峰装置和线性化装置[1]。目前许多化工、电力行业进口设备上大都配套了同位素仪表。在国内市场的竞争力和潜在市场占有率却很大,直接影响了国内同类仪表的发展。

近几年全国化工、电力、水泥行业突飞猛进,随着设备的不断更新与扩大,对料位计的市场需求也越来越大,对生产过程的检测和控制要求也越来越高,特别是在高精度和实时快速测量方面。因此,研制生产一种灵敏度高、精确度高、使用寿命长的新一代仪表积极地参与市场竞争、服务生产企业是当务之急,有着深远的经济意义和社会意义。

2　研究的主要内容

针对当前同类仪表存在的问题和不足,推进该类仪表的技术进步和更新换代,我们主要做以下几方面的研究和改进:

(1)对整体技术处理线路和流程进行重新整理和设计,保证功能的基础上简化电路设计,使信号处理流程更清晰。

(2)改进线性处理电路,提高测量线性度。

(3)改进探测器高压供电模式,延长光电倍增管使用寿命,降低仪表故障率。

(4)改进显示模式,使之更直观,更美观。

(5)提高仪表的整体抗干扰性。

3　具体解决方案

3·1　整体设计思路