ZLWJ-98型中子料位计的应用

　　1 前言

　　中子料位利用中子在含氢介质中的散射、慢化原理, 测定含氢元素物料的料罐、塔、槽等装置内物料的状态和密度, 判定装置内物料为气相、泡沫或液固相, 并给出物料密度的定量数据, 输出4- 20mA电流正比于物料密度, 并提供密度值上下限超限报警, 灵敏度、响应时间、辐射安全性等主要技术指标较好。中子料位计主要用于监测延迟焦化塔内特定高度上物料状态及其变化———汽体、泡沫、焦炭或水,从而为渣油炼焦生产过程在线控制提供信息。

　　2 基本工作原理

　　中子料位计是反向散射式仪表, 也称中子氢密度界面 / 料位计。它通过对焦炭塔特定区域内物料含 H 、C 密度的连续测量, 给出塔内全部物料状态 ( 油气、泡沫、焦炭或水) 的动态分布规律, 并在塔底注油起始信号配合下给出泡沫层、焦炭层上沿实时高度指示值, 为实现焦化生产的实时在线控制提供信息。其基本工作原理为: 料位计所用中子源为 50 毫居镅 - 铍 ( 241Am- Be) 中子源。它发出快中子产额通常为1.1×105 中子/秒。快中子与轻质元素特别是氢原子极易发生弹性反散射碰撞并经多次碰撞后被“慢化”为低能量的“慢”中子。采用专用的高效慢中子探测器将这种慢中子接收。该探测器只对慢中子灵敏, 而对快中子则基本无作用。把中子源、高效慢中子探测器及变送器组装在一起, 构成中子料位计, 并安装在被测装置壁外特定高度上。中子源发出的快中子能够穿透被测装置外壁, 同装置内部的各种原子发生多次相互碰撞, 其中与氢原子发生慢化的几率最大, 慢中子再有一定几率反散射到装置壁外被慢中子探测器接收。反射到探测器处的慢中子通量 Φ,在特定条件下显然与装置内氢原子的密度成正比关系, 即装置内氢原子的密度越大, 产生的慢中子通量也就越多。因而通过探测慢中子通量就能够判定装置内部含氢物料密度的大小。探测器输出的信号经变送器转换为频率信号由特种五芯双屏蔽电缆传送至中子主机系统, 中子主机系统经特殊的数学处理给出百分密度及各界面的位置指示。

　　3 中子料位计的故障判断

　　3.1 某监测点显示为0打开定标校验画面查看相应点的计数率是否为0

　　1) 计数率为正常计数。此种情况可能是参数被误改了, 只要按参数表, 正确修正 Fs 或 Fk参数, 即可显示正常。

　　2) 计数率也为 0。检查主机系统, 在接口箱后面, 将对应着故障点的Q9 插头拔下, 插到一个正常工作点的 Q9 插座上, 看显示是否正常。如果显示正常了, 可能是主机箱中PCL- 836 数据采集板的相应通道损坏, 更换 PCL- 836 数据采集板即可。如果显示还为 0, 说明是塔上探头的故障。