[实用新型]多探头无源核子料位计及料位测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及料位计领域，特别涉及一种多探头无源核子料位计及料位测量系统。

背景技术

无源核子料位计是近年来兴起的一种专门用于测量含有微量放射性微量物质物料的料位的料位计装置。由于其非接触式和连续测量的特点，被越来越多的运用于火电厂粉煤灰等物料的料位测量。其拥有其他接触式料位计的许多无法比拟的优势。目前，无源核子料位计只有一个探头，处理器都是只处理单独的一个探头的信息。在实际使用中，目前的无源核子料位计暴露出越来越多的缺陷，特别光电倍增管、内部电源模块等关键性部件原理性的缺陷，外部电源质量、使用环境恶劣等情况严重影响了无源核子料位计测量，甚至让无源核子料位计无法真正进行料位测量。具体主要表现为如下缺点：

1、测量量程小。目前市场上的无源核子料位计由于信号采集部件的特点，以及弱辐射在空气中传播易被环境吸收，实际测量的量程很小。目前的无源核子料位计对于传统测量物料的真正显著测量范围在半径1米以内。对于测量仓泵这类小容器料位时，真正显著的测量范围在半径0.5米以内。对于高度高水平空间大的容器，目前的无源核子料位计无法完成真正全量程的测量。对于水平空间大的容器，无源核子料位计也只能测量到一个方向的料位状态，无法测量到其它方位的料位状态。这些都给料位监控留下了较大的安全隐患。

2、测量干扰因素多。无源核子料位计器件由于光电倍增管、电源模块等元件工作原理特点，环境背景辐射干扰，被测物料料种的不断变化，供电电源很难做到干净稳定，温度变化大等因素都会导致测量出现严重偏差与失真。

3、数据波动大。由于无源核子料位计信号采集器件自身的特点，无源核子料位计测量时，会存在较大的数据漂移与数据震荡，对于被测量物料放射性特征弱时，信噪比低，无法获得有效信号，容易产生误报。

4、现场检验困难。目前在实际运用中，无源核子料位计特别是正在运行中的无源核子料位计很难被校验，缺乏有效的手段对测量数据的真实性进行验证，非常难以验证正在工作的无源核子料位测量是否正确。

5、物料料种变化影响大。由于不同的物料构成，物料中放射性物料的放射性特征差异大，一种辐射信号采集部件，很难适应料种的变化。当料种变化时，会出现严重的测量误差，甚至无法测量。

6、响应度与数据稳定性矛盾存在。由于实际测量时，无源核子料位计数据漂移和震荡大，很多外在和内在因素都可能导致测量数据产生较大的非正常变化，为获得较可靠数据，无源核子料位计均采用大量的样本数据进行计算，导致无源核子料位计对实际料位的响应低，甚至有的滞后10分钟以上。对于工艺流程变化迅速的场合，无源核子料位计无法及时反映实际料位，无法满足实际工艺要求。

7、对大容器测量时成本高昂、流程复杂。如果只是通过增加无源核子料位计的数量，实现对大容器的测量，那么增加的与料位计传输有关的电缆、控制系统通道、组态硬件成本非常大，甚至超过添加的料位计自身成本。在终端画面组态时，程序难度大同时数据繁杂严重影响运行人员的使用。添加料位计程序与流程复杂，无法根据现场需要随意添加或者减少料位计的数量。

实用新型内容

实用新型目的：针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种多探头无源核子料位计及料位测量系统，测量范围和量程可根据需要布置与增减；提升对大容器测量的准确性和可靠性；对小容器测量响应速度快且数据稳定可靠；显著降低对大容器测量的综合成本，显著提升大容器测量运行效率。

技术方案：本实用新型提供了一种多探头无源核子料位计，包括总运算处理器、信号输出部件以及多个辐射测量探头，每个辐射测量探头均与总运算处理器相连，总运算处理器与信号输出部件相连；多个辐射测量探头分别用于采集容器内物料的多个辐射信息，并将采集到的多个辐射信息发送给总运算处理器，总运算处理器用于将多个辐射信息按照特定的数学模型运算处理成容器内物料的精确料位或料位相关信息，并将所述精确料位或料位相关信息发送给信号输出部件，所述信号输出部件用于将所述精确料位或料位相关信息输出。