使用射线测量物位的原理及限制

放射性同位素在蜕变过程中会放射出α、β、γ三种射线。α射线的电离本领最强，但穿透能力最弱。β射线是电子流，电离本领比α射线弱，而穿透能力较α射线强。γ射线是一种从原子核中发出的电磁波，它的波长较短，不带电荷，它在物质中的穿透能力比α和β射线都强，但电离本领最弱。

由于射线的可穿透性，它们常被用于情况特殊或环境条件恶劣的场合实现各种参数的非接触式检测，如位移、材料的厚度及成分、流体密度、流量、物位等。

1.放射性物位计组成

射线式物位检测系统主要由射线源、射线探测器和电子线路等部分组成，如图5-8所示。

射线源：主要从射线的种类、射线的强度以及使用的时间等方面考虑选择合适的放射性同位素和所使用的量。由于在物位检测中一般需要射线穿透的距离较长，因此常采用穿透力较强的γ射线。

探测器：射线探测器的作用是将其接收到的射线强度转变成电信号，并输给下一级电路。

电子线路：将探测器输出的脉冲信号进行处理并转换为统一的标准信号。

2.射线式物位计检测原理

图5-8所示为射线式物位检测原理图。当射线射入一定厚度的介质时，部分能量被介质所吸收，所穿透的射线强度随着所通过的介质厚度增加而减弱，其变化规律为：

I=I₀e^-μH(www.xing528.com)

式中 I₀、I——射入介质前和通过介质后的射线强度；

μ——介质对射线的吸收系数；

H——射线所通过的介质厚度。

图5-8 射线式物位检测原理图

当射线源和被测介质一定时，I₀和μ都为常数。测出通过介质后的射线强度I，便可求出被测介质的厚度H。

3.射线式物位计应用场合

1）适用于高温、高压容器、强腐蚀、剧毒、有爆炸性、黏滞性、易结晶或沸腾状态的介质的物位测量，还可以测量高温融熔金属的液位。

2）可在高温、烟雾等环境下工作。但由于放射线对人体有害，使用范围受到一些限制。