Устройство для измерения уровня жидкости Советский патент 1989 года по МПК G01F23/288 

сриг.1

3150

Изобретение относится к технике измерения уровня жидкости в сосудах и может быть использовано в различных отраслях промышленности,

Цель изобретения - повышение точности измерения малых колебаний.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства , на фиг.2- зависимость показаний устройства при измерении уровня жидкости в сосуде (кривая I соответствует открытому сосуду, а кривая II - герметичному) .

Устройство содержит измеритель- ный датчик 1, состоящий из соосно расположенных позитронного излучателя 2, выполненного например, из Na TL, Ge, и детектора 3 аннигиля- ционных гамма-квантов, например сцин тилляционного детектора . Датчик 1 соединен с блоком 4 обработки сигналов, состоящим из формирователя импульсов и пересчетного прибора. Датчик 1 расположен вьше уровня жидкости 5, находящейся в сосуде 6.

При необходимости измерения уровня жидкости 5 в герметичных сосудах датчик 1 выполняется из двух частей, при этом позитронный излучатель 2 размещается внутри сосуда, а детектор 3-е внешней стороны.

Устройство работает следующим образом.

Излучатель 2 испускает позитроны в направлении к контролируемой жидкости 5. Испускаемые позитроны поглощаются в материале стенки датчика, в воздухе и жидкости. Поглощенные позитроны аннигилируют с эле- ктронами вещества с испусканием в основном двух гамма-квантов с энергией 0,511 МэВ, которые изотропно распределены по направлениям. Некоторая часть аннигиляционных гамма- квантов попадает в рабочий объем детектора 3, что приводит к появлению электрического сигнала на выходном разъеме детектора 3, подключенного к входу формирователя импульсов бло- ка А обработки сигнала. Если амплитуда этого сигнала превышает ампли- туду шумов датчика 1, то на выходе формирователя появляется импульс, кг торый регистрируется пересчетным прибором.

5

0

5 0

5 0 5 д 5

0

Таким образом, показания пересчетного прибора в единицу времени соответствуют интенсивности потока аннигиляционных гамма-квантов, зарегистрированных детектором 3.

При увеличении уровня жидкости 5 уменьшается расстояние между зоной аннигиляции позитронов и детектором 3 гамма-квантов, что приводит к увеличению показаний пересчетного прибора, пропорциональному увеличению уровня жидкости.

С помощью представленного на фиг.1 устройства исследуется возможность измерения уровня жидкости при использовании позитронного излучателя на основе Na активностью 5 мкКи, излучающего позитроны с граничной энергией спектра 0,54 МэВ.

В качестве детектора 3 гамма- квантов используется си;интилляцион- ный детектор типа 6931-17, Корпус измерительного датчика 1 изготовлен из стали толщиной мм, а стенка датчика 1, направленная на жидкость, имеет толщину ,01 мм. Датчик 1 подсоединяется блоку 4 обработки сигналов, который состоит из формирователя типа БСА2-95 и пересчетного прибора типа ПС02-4еМ, В качестве рабочей жидкости 5 используется вода, заполняющая сосуд диаметром 25 см, высотой см и толщиной стенки мм. Устройство позволяет контролировать изменение уровня жидкости в диапазоне от 1 до 30 мм (в открытых сосудах). Погрешность измерения составляет +0,5 мм при времени замера 10 с,

Формула изобретения

Устройство для измерения уровня жидкости, содержащее источник излучения, детектор, располагаемый выше уровня жидкости, и блок обработки сигналов, отличающееся тем, что, с целью повьш ения точности измерения малых колебаний уровня, источник излучения представляет собой позитронный излучатель, а детектором излучения является приемник гамма-квантов, расположенный над источником .

И,отн.ед

Изобретение относится к технике измерения уровня жидкости в сосудах и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение точности измерения малых колебаний уровня. При измерении уровня позитронный излучатель 2, расположенный над жидкостью, испускает позитроны, которые аннигилируют в поверхностном слое жидкости, а образующиеся гамма-кванты аннигиляции регистрируются детектором 3, расположенным над излучателем 2. При изменении уровня жидкости 5 происходит изменение расстояния между зоной аннигиляции позитронов и детектором 3 гамма-квантов, что приводит к изменению показаний пересчетного прибора, пропорциональному изменению уровня жидкости 5. 2 ил.

Ю

го

30 0

Фиг.1

50 XJ