射線培訓資料(伯托料位計)精編版

1、德國伯托公司LB440 料位計培訓資料一、系統(tǒng)概述1 測量原理LB440料位計是利用丫射線通過物料時被物料吸收的原理來測量料位的。丫射線穿過物料時被物料吸收，從而強度減弱，這個過程遵循一個物理定律。 寫成數學公式如下：I = i o>e- fiXpXd其中I0為穿過物質前的射線強度，I為穿過密度為p、路徑為d的物料后的射線強 度，卩為吸收系數，與放射源的類型有關，對于給定的放射源，卩 可以認為是常數。圖1為測量原理圖。放射源R探測器oI/Io圖1:測量原理由于測量系統(tǒng)與所測物料的非接觸性，使得物料對測量不產生任何物理和化學 上的影響，從而保證了測量的高可靠性及低維護量。2. 系統(tǒng)配置對于

2、不同的測量任務，需要不同的系統(tǒng)配置。選擇最佳配置就是選擇 最合適的 放射源以及最合適的探測器。選擇系統(tǒng)配置的主要依據是 測量范圍、測量部位 的幾 何形狀等。2. 1 棒源/點探測器配置圖二是棒源/點探測器的基本配置圖以及相應的標定曲線圖。棒源的長度根據 所需的測量范圍而定。棒源的強度分布保證了測量的線性，即探測器接收到的信號人力資源與料位的變化成線性關系。在這種情況下，電子線路不再需要線性化。因此，標定 及操作很容易。料位信號圖2 :棒源配置示意圖2. 2棒探測器/點源配置人力資源圖三是棒探測器/點源的基本配置圖。棒探測器的長度根據所需的測量范圍而 定。如果所需的測量范圍太大，則需要兩個以上的

3、棒探測器。如果一個點源不適宜 就用兩個或多個點源。測量的非線性由主機內的電子線路補償。對于某個特定的測 量系統(tǒng)的線性修正數據由EG&G Berthold提供。料位棒源信號圖3 :棒探測器配置示意圖2. 3 棒源/棒探測器配置如果測量范圍太大，而且探測器至源的距離太大或者設備的壁太厚，應選擇棒 源/棒探測器配置，如圖四。在這種情況下，源與探測器的長度都應與測量范圍相等。測量的非線性由存儲在主機內的修正數據修正。修正數據由EG&G Berthold提供。料位信號圖4 :棒源/棒探測器配置示意圖2. 4 點源/點探測器配置在測量范圍很小的情況下，可以選擇點源/點探測器配置，如圖5 此

4、時測量的的非線性純由指數規(guī)律引起，通過主機內的軟件就能得到修正。放射源信號圖5 :點源/點探測器配置示意圖3LB440主機3.1概述主機置于一 19英寸、3HE、2仃E的框架內，包括CPU板與電源板。微處理器是32位的。面板上有六個觸摸式鍵盤，其中三個是操作鍵，用于設置或修改參數，另外三個是功能鍵。面板上的顯示窗內有 4行顯示。RS232接口也在前面板上。rLCD - Disp aySoftkeysFunction圖6: LB440面板示意圖接線端子在后面板上。包括電源接線端子、探頭接線端子、電流輸出接線端子、 數字輸入/輸出接線端子。電流輸出信號是隔離的，高、低限報警繼電器、故障報 警繼電器

5、的輸出也是隔離的。一個機架內可以容納一個主機、數個副機。副機用于 與其余的探頭連接并與主機通信。系統(tǒng)對放射源的自然衰減進行自動補償。全部標定數據存儲在可擦寫存儲器內，就是在電源出現故障時也不會丟失。主機的顯示窗內有 4 行顯示，前三行是菜單內容，用于顯示被選的參數或者 當前的測量值。最后一行顯示當前三個操作鍵的功能，或者，當儀表處于測量狀態(tài) 時，顯示“ run ”。3. 2 菜單結構（原理）圖7為菜單結構圖。鍵more用于選擇各菜單組，鍵ski及鍵sk2> 用于從菜單組中選擇的子菜單。在子菜單中用more選擇不同的條目，在子菜單 的結尾，用done即可回到本子菜單所在的菜單組。Gener

6、al DataI Oper. ModePasaEMdDale & Time Sy AlEtin/ Vruari La曽!ua聲PontFactary 5«11呻Rod oelectar/Enw MedeMeas. ParameterOutput ParamDelKlOr l-wrope TlvAe 葩HBfnfl Rape! SAtfl-ch-Ov Rid Inteerene電 Mamum Rate Minimum RffteCurran OvEputCun cutpd Um"Current aJp. ervovRday 2Rdar 3圖7:菜單結構圖3.3 鍵盤功

7、能料位計的操作通過鍵盤來完成。鍵盤包括操作鍵及功能鍵。操作鍵操作鍵用于選擇不同的菜單組和存取參數。在菜單的不同位置操作鍵有不 同的意義。其意義由顯示窗對應的符號決定。操作鍵功能Ski在某一菜單組中選擇子與菜單Sk2more進入下一個菜單組操作鍵功能AAA在子菜單中選擇不同條 目，或在光標所在的數上 加“1 ”。操作鍵功能<<<循環(huán)移動光標操作鍵功能+與-在下一級子菜單中作循環(huán)選擇done回到菜單組圖8 LB440顯示窗LCD顯示窗EG&G BertholdLB440 V1.0LEVEL GAUGEmore操作鍵en terrunClear功能鍵圖9: LB440鍵盤示

8、意圖鍵盤功能存入（enter）存入數據及移動光標至下一個位置或使光標在兩個位置 之間移動。清除（clear）清除數據運行（run）啟動或終止測量，或直接返回至測量值顯示狀態(tài)，且在測 量開始時直接進入測量值顯示狀態(tài)。3.4探測器探測器為閃爍計數器，這是因為閃爍計數器探測丫射線的靈敏度較高，且它們的使用壽命與輻射場的強度無關。圖10 :閃爍探測器原理圖探測器有兩個不同的類型：棒探測器閃爍體采用塑料晶體。棒探測器的長度最大可達2米。根據所需測量范圍的不同，可以選擇長度合適的探測器。如果測量范圍很大，可以用兩個或兩個以上的 探測器。點探測器閃爍體采用Nal晶體。根據測量所需的靈敏度，可以選擇不同尺寸的

9、 Nal晶 體。晶體尺寸越大，靈敏度越高。單位時間內光閃爍的數目與射線的強度有關。單個光閃爍的時間是很短的， 所以，探測器需要有很高的分辯率。光閃爍通過光電倍增管轉換成電信號。為了得到高精度及長期穩(wěn)定性，光電倍增管的高壓工作點由集成電路自動調節(jié)， 有關的數據儲存在存儲器內，當前的高 壓工作點可以在顯示窗內顯示。 探測器由2線電纜供電，在這2線電纜上，同時也 傳輸數據和信息。計數器置于一堅固的不銹鋼殼內，以防外力的損害。為了保證性能可靠和長使用壽命，不應使探測器受到沖擊及震動。另外，環(huán)境溫度不應超過50 C,不然需要水冷卻系統(tǒng)。人力資源3.5 接線3.5.1 探測器圖11 :探測器接線盒示意圖探

10、測器用2線標準非屏蔽電纜（2 X1mm ）與主機相連，電纜直徑為6mm，對 應的最大長度為750米。探測器接線盒內不能進水，所以接線后必須采取密封措施。 如果環(huán)境溫度70 C,請使用防高溫電纜。3.5.2LB440 主機主機的接線端子在后面板上，見本手冊附錄部分的主機接線圖LB 440&B1012ss)£lss« 烷QlofilOolBCtWFuseVoltage* Setectorta2022Z4262S3G32衛(wèi)口 n niJRelay 2Relay 3Relay 1STOPAS4S5 dz - 20 mAPwwsupply圖12 :主機接線端子圖注意！電源應接

11、在合適的電源引出端上。遵守電的安全操作規(guī)程。由于主機上沒有電源開關，電源保險絲置于后面板上，取出很方便。參閱本手冊附錄部分的接線圖。有關接線端子說明如下：探測器端子（2a/2c）:探測器與主機的連接采用2線電纜。探測器的防護類型為 EEx ib lib。為安全人力資源起見，線端應套上10 mm長的塑料保護套管（見接線圖）。繼電器2端子繼電器2用于高限或低限報警，由軟件設置。報警點可以根據需要設定。繼電 器2也可用于監(jiān)測探測器的溫度。繼電器3端子繼電器3用于高限或低限報警，由軟件設置。報警點可以根據需要設置。繼電 器2也可用于監(jiān)測探測器的溫度。繼電器1端子繼電器1用于故障報警。停止測量端子停止測

12、量，用于特殊應用。復位報警用于由干擾輻射產生的故障報警的復位，并且重新開始測量。RS485端子用于主機與副機之間的數據傳輸和通信。0/4-20mA電流輸出端子隔離信號，最大負荷500 Q。電源端子供電電源。電源類型請看后面板上的標牌。人力資源注意！打開電源前，請仔細檢查接線，以免損壞儀表36 放射源 工業(yè)用的放射源都是密封的。放射性物質被密封在一不銹鋼殼內，所以不會泄 漏，這就排除了沾染的可能性。根據物理特性，被測物料也不可能被激活。用于料位測量的放射源主要有下面幾種：Co-60 具有相對高的能量，主要的能量有兩種，分別為 1.17MeV 和 1.33MeV 。它用于設備壁厚較大的情形。半衰期

13、大約為 5.27 年。Cs-137 其主要的能量為 0.660MeV 。用于設備壁厚較小的情形。由于它具 有較低的能量，因此具有比 Co-60 更好的測量效果，并且屏蔽容易。其半衰期大約 為 30 年。（按照 NBS 的規(guī)定，半衰期的意義是：放射源的強度減小一半所需要的時間。 ）4 系統(tǒng)維護安全要點任何有關放射源鉛罐的操作都應該由經過專業(yè)培訓的人員擔任或在專業(yè)人員 的指導下進行。4.1 故障排除說明現象產生原因解決方法無顯示無供電電源檢查電源線檢杳保險絲無法讀出顯示內容微處理器故障注意出錯編碼 重新進行設置 更換主機無計數率（出錯編碼2）電源或探測器斷開 探測器故障檢查連接電纜更換探測器計數率

14、太低鉛罐未打開或未處于正確的 位置射線束的射出方向未對準探測器輻射通道上有內件阻擋器壁結垢放射源已過使用期檢查鎖定裝置，并使其處于 正確的“開”的位置。調準射線束發(fā)射方向。使輻射道避開內件。除去結垢。更換放射源。無料位讀數或不準確最后輸入的料位值不準確檢查計數率與料位的相關性 數據。電流輸出信號不正確最后的料位輸入值不正確。檢杳計數率和料位的相關性 數據。料位讀數漲落太大時間常數太小啟動快速轉換的c倍數值太小計數率太低增加時間常數值（最小20秒） 關閉快速轉換功能或增加c 倍數值。檢查放射源的年限或更換探 測器。料位讀數出現漂移探測器穩(wěn)定性故障 光電倍增管故障更換探測器更換光電倍增管4.24.

15、3 鉛罐和放射源在通常的工作狀態(tài)下，鉛罐沒有任何需要維護的磨損部件及機械移動部件。但 出于安全考慮，應該定期檢查鎖定裝置。根據安裝環(huán)境的不同，可以隔半年或者一 年檢查一次。如果鉛罐或者鎖定裝置出現問題，應馬上通知放射防人員。如果問題 不能通過簡單的方法解決，那么系統(tǒng)應立即停止工作，直到修復為止。盡可能地使鉛罐不受機械損壞或足夠大的振動，以使內置的放射源安然無恙。 如果要檢查或更換放射源，請參閱第 8 章中有關的說明。而增放射源的使用壽命為 5-10 年。當統(tǒng)計誤差隨著時間的推移變得越來越大， 大時間常數由于工藝的原因不允許的話，必須更換放射源。注意！更換放射源以后，必須重新進行零點標定。有關源

16、和鉛罐的信息見技術文件或銘牌（圖 29 ）。圖29 :銘牌如果要換新源，在你的新的訂單上應注明舊源的號碼。 源的號碼包括三組數字,例如:1234 - 11 - 94第一組是序號，第二組和第三組分別是生產源的月份（這里是 11月）和年份（這里 是94年）。源的號碼在鉛罐的銘牌上和密封測試證書上都有注明。4.24.3LB440 主機打開電源以后，主機型號就出現在顯示窗內（圖9）。用more你可以進入不同的菜單組。如果不作選擇，系統(tǒng)在幾分鐘后就自動的從當前的菜單回到在線顯示 模式。主機包括出錯信號顯示功能，系統(tǒng)的某部份一旦出現故障，相應的顯示信號就 會在顯示窗內顯示出來。 出錯信號編碼及其產生原因見

17、 “ 出錯信號編碼表”。如果硬 件出錯，則必須更換主機。如果不出現出錯信號， 那么電子線路工作正常， 并且所有參數都在正常范圍內。此時系統(tǒng)如果有問題的話，則由另外的原因引起。請參閱 7.2 節(jié)故障排除說明。在系統(tǒng)關閉的情況下，按 <clear> 鍵不放，同時打開系統(tǒng)，則系統(tǒng)復位。出錯信號編碼表 對于帶有副機的網絡系統(tǒng)，副機同樣顯示出錯信號。例如： a) error 2 表示與主機相連的探測器出錯a) error 3 slave n 表示與副機相連的探測器出錯。出錯信號編碼表編碼現象原因1脈沖計數率溢出脈沖計數率520000cps2無來自探測器的脈沖探測器故障3HV （高壓）出錯HV

18、500V 或HV1500V ,超出控制范圍。6探測器溫度65 CNTC 溫度 >65 C7探測器通訊出錯探測器至主機的數據傳送出錯，或者連接 電攬斷開。8測量停止由于觸點20a/c閉合（數字輸入2）導致 測量停止。9探測器溫度80 CNTC 溫度 >80 C10沒有標定沒有進行標定11沒有時間時鐘沒有設置12不能輸入鎖指令錯誤或鍵盤被鎖32鎖指令錯誤輸入的鎖指令錯誤33干擾輻射用vrun重新啟動或啟用數字輸入3（22a/c）34輸入值錯誤輸入值超出范圍35標疋錯誤錯誤的標定36脈沖計數率 最小值測量脈沖計數率 最小值37脈沖計數率 最大值測量脈沖計數率 最大值38RS485通信故障

19、不能與相關的副機通信出現出錯信號時輸出信號的狀態(tài)列表出錯信息出錯時的工 作模式 中止出錯時的工 作模式 繼續(xù)繼電器狀態(tài)電流輸出計數率溢出中止繼續(xù)出錯故障信號無脈沖信號中止繼續(xù)出錯故障信號HV錯誤中止繼續(xù)出錯故障信號PtIOO錯誤中止繼續(xù)出錯故障信號0/4-20mA 故障中止繼續(xù)出錯故障信號探測器溫度65 C繼續(xù)繼續(xù)出錯故障信號:測量停止保持保持出錯測量信號探測器溫度80 C中止中止出錯故障信號沒有標定中止中止出錯測量信號電源故障1個月？中止繼續(xù)出錯故障信號干擾輻射中止繼續(xù)出錯故障信號輸入錯誤繼續(xù)繼續(xù)正常測量信號標疋錯誤中止中止正常測量信號不能輸入繼續(xù)繼續(xù)正常測量信號計數率最小值保持保持出錯故障

20、信號計數率最大值保持保持出錯故障信號RS485通信故障中止繼續(xù)出錯故障信號更換放射源繼續(xù)繼續(xù)正常測量信號更換光電管繼續(xù)繼續(xù)正常測量信號5、輻射防護5.1 通用法則為了防止放射源對人體造成危害，人體所受的劑量應限止在一個可允許的劑量以下。有關的國際機構規(guī)定，人員所受的年劑量不得超過5mSv ( 500mrem )。合適的防護鉛罐及測量系統(tǒng)在現場的合理布置保證了人員所受的年劑量不超過上述值。放射防護人員可以解答有關輻射防護方面的所有問題。 在進行有關放射源的操作 時，都要有放射防護人員在場作監(jiān)護。 如果必要的話， 放射防護人員可根據具體情況 提出合理的安全措施及預防措施， 在特殊情況下， 這些措施可以作為輻射防護的基本 規(guī)則來執(zhí)行。 這些措施包括在鉛罐鎖定以后， 才能運到現場， 鉛罐周圍的放射防護區(qū) 域必須有所標示或有指示牌指示， 以防人員進入這個區(qū)域。 這些措施還包括檢查鉛罐 的鎖定裝置，以及在遇到事故