ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Режимы работы счетчикоз из "Применение радиоактивных изотопов для контроля химических процессов" Радиоактивные изотопы и ядерные излучения нашли широкое применение в датчиках контрольно-измерительной аппаратуры в начале 50-х годов в связи с разработкой методов получения больших количеств искусственных радиоактивных изотопов н организацией их промышленного производства. [c.86] За 8—9 лет, прошедших со времени появления первых промышленных образцов такого типа датчиков, их ассортимент, а также области применения непрерывно и быстро расширялись, причем этот процесс продолжается и сейчас. [c.86] Радиоизотопные датчики обладают рядом специфических преимуществ перед датчиками других типов (механическими, пневматическими, электрическими и т. п.) применение их позволяет решать многие задачи контроля и регулирования производственных процессов проще, надежнее и со значительно меньшими затратами. Следует отметить, что только при помощи радиоизотопных датчиков удалось решить некоторые важные технические задачи, считавшиеся ранее неразрешимыми (например, задачу измерения и регулирования уровня расплавленных металлов и некоторых сильноагрессивных жидкостей). [c.86] Основное достоинство большинства радиоизотопных датчиков с точки зрения использования их в химической промышленности заключается в бесконтактности измерений. Благодаря этому важному свойству датчиков (применяемых в плотномерах, толщиномерах, уровнемерах и т. д.) удается производить контроль и регулирование соответствующих технологических параметров без непосредственного контакта измерительной аппаратуры с контролируемой средой. Это особенно важно, если среда является агрессивной, легковоспламеняющейся, взрывоопасной, ядовитой и т. я. [c.86] Приборы с радиоизотопными датчиками можно классифицировать по различным признакам. В качестве основных признаков обычно принимают вид излучения, назначение прибора, принцип использования излучения, принцип устройства прибора. [c.87] Вид излучения. Действие любого радиоизотопного датчика основано на использовании свойств ядерного излучения. В зависимости от вида излучения (а-, 7-, нейтроны) все приборы с радиоизотопными датчиками подразделяются на а-, р-, 7-прибо-ры и нейтронные приборы. [c.87] Назначение прибора. Вид излучения, использованного в радио-изотопном датчике, еще не определяет возможность применения его для решения той или иной технологической задачи. Поэтому приборы с радиоизотопными датчиками (так же как и приборы любых других типов) классифицируют по их назначению. Как правило, в названии прибора отражают оба признака вид излучения и назначение прибора. Так, например, говорят а-иониза-ционный манометр , -концентратомер , -толщиномер , нейтронный влагомер и т. п. [c.87] Принцип использования излучения. Основными элементами любого радиоизотопного прибора являются источник и детектор ядерного излучения. [c.87] Действие датчика основано на том, что интенсивность излучения, падающего на детектор, однозначно зависит от значения контролируемого технологического параметра. Таким образом, величина выходного сигнала детектора связана определенной фу 1кциональной зависимостью со значениями контролируемого параметра. [c.87] Для получения такой зависимости при изменении контролируемого параметра могут быть использованы различные принципы, например изменение геометрической формы пучка излучения, падающего на детектор изменение ослабления пучка излучения изменение коэффициента отражения (альбедо) изменение спектрального состава излучения и т. п. [c.87] Принцип устройства прибора. В приборах с радиоизотопными датчиками могут быть использованы различные схемы. Несмотря на большое разнообразие применяемых схем, все приборы с радиоизотопными датчиками можно классифицировать по наиболее общим признакам приборы с прямым измерением интенсивности излучения, приборы с датчиками релейного типа, приборы с импульсными датчиками, приборы со следящей системой и приборы с компенсационной системой. В некоторых случаях эти признаки бывают отражены в наименовании прибора. Так, например, в литературе встречаются названия следящий -уровнемер , автокомпенсационный р-концентратомер , 7-реле и т. п. [c.87] Перечисленные признаки характеризуют общую схему прибора и не дают представления о схемном принципе использования детектора излучения в данном приборе и о типе самого детектора. В то же время применение детекторов излучений в радиоизотопных датчиках имеет свои специфические особенности, и в большинстве случаев схемные принципы использования таких детекторов заметно отличаются от принципов их использования в физической аппаратуре. [c.88] Ввиду того что до самого последнего времени в руководствах для высших учебных заведений детекторы излучений рассматривались лишь применительно к задачам экспериментальной физики, большинству специалистов (даже знакомых с методами экспериментальной ядерной физики) неизвестны некоторые схемы и режимы работы детекторов, характерные для ряда радиоизотопных датчиков. [c.88] Рассмотрим типовые схемы включения наиболее распространенных детекторов излучений. [c.88] Основным достоинством ионизационных камер по сравнению с детекторами других типов, используемыми в промышленных при орах, является стабильность их характеристик во времени и при изменениях напряжения питания. Особенно высокой стабильностью обладают дифференциальные ионизационные камеры. Каждая камера состоит из двух одинаковых ионизационных камер, включенных навстречу (т. е. питаемых напряжениями противоположной полярности) на общее нагрузочное сопротивление. Более подробно схема включения такой камеры рассмотре1 а в главе 4 (стр. 172). [c.88] Главным недостатком ионизационных камер как детекторов излучения является весьма малая мощность их выходного сигнала при тех интенсивностях излучений, которые обычно используют в промышленных контрольно-измерительных приборах. Камера, работающая в режиме насыщения, представляет собой по существу генератор тока, величина которого пропорциональна интенсивности падающего на нее излучения. Обычно значения ионизационных токов составляют 10 2—10 з а. Непосредственное измерение таких слабых токов при помощи обычных измерительных приборов (гальванометров) невозможно. Поэтому в радиоизотопных датчиках с ионизационными камерами ток измеряют косвенным путем по падению напряжения на нагрузочном сопротивлении, включенном в цепь питания последовательно с камерой. [c.88] ПОД нулевым потенциалом (т. е. заземленному). На этом же кожухе при помощи изоляторов 5 укреплен высоковольтный электрод 2. [c.89] Если камера предназначена для работы с корпускулярными излучениями, сильно поглощающимися в веществе, то в конструкцию вносят некоторые изменения в кожухе и высоковольтном электроде проделывают окно и закрывают его тонкой металлической фольгой, слюдой или пленкой из органического материала. Через это окно излучение может проникать в рабочий объем камеры, не претерпевая очень сильного поглощения. [c.89] В ионизационных камерах (датчиках ионизационных манометров) а-излучатель помещают внутри камеры, чем достигается полное использование энергии а-частиц. [c.89] Вернуться к основной статье