Радиоактивный уровнемер — это прибор, измеряющий уровень жидкости, в котором управляемый пучок радиации посылается от одной стороны емкости к другой. Когда жидкость входит в контакт с радиоактивным пучком, она блокирует часть пучка, ослабляя его интенсивность.Приборы можно откалибровать на снятие показаний изменения интенсивности радиоактивного излучения для дальнейшего использования в непрерывном измерении уровня или определении уровня в заданной точке.
Принцип работы радиоактивного уровнемера
На рисунке выше показана упрощенная схема системы непрерывного измерения уровня, в которой задействовано радиоактивное излучение. Основными деталями этой системы являются блок излучателя с монтажом на внешней стороне емкости; датчик, который расположен напротив блока с источником и прибор, который непрерывно выдает показания уровня.
Небольшого объема радиоизотоп, запаянный в капсулу, находится внутри блока излучателя. Радиоизотоп — это радиоактивное вещество с ядерным излучением постоянной величины. Радиоизотоп излучает радиоактивный пучок, который проходит сквозь стенки емкости и через саму емкость. Пучок направляется на датчик, поле действия которого охватывает весь вертикальный диапазон уровня, который необходимо измерить. Датчик воспринимает радиационный пучок и преобразует его радиоактивную энергию в пропорциональное количество электрического тока. Уровнемер в свою очередь преобразует выходную электрическую мощность датчика в показание уровня. Поскольку емкость пуста, на шкале уровнемера показание низкого уровня.
На рисунке выше изображена емкости, частично заполненная жидкостью. В данной ситуации часть излучаемого пучка будет поглощаться жидкостью. Датчик будет воспринимать несколько меньший объем излучения, поэтому его выходной сигнал электрического тока снизится, а величина показания на уровнемере будет выше. В данном примере интенсивность излучения, получаемого датчиком обратно пропорциональна величине уровня жидкости в емкости.
Для определения уровня с уставками может быть использована комбинация из пар источник/детектор, располагающихся на разных уровнях. Рассмотрим упрощенную схему системы определения уровня с уставками, на основе радиоактивного излучения. В данном примере присутствуют два источника, каждый из них излучает узкий радиоактивный пучок, направленный на соответствующий датчик. Для каждого датчика имеется свой отдельный блок управления. Когда уровень жидкости поднимается на высоту одной из источник/датчик пар, часть радиоактивного пучка поглощается жидкостью и не попадает на датчик. В результате этого понижается величина электрического тока на выходе из датчика. А в результате этого цепь управления включает реле по запуску системы сигнализации или корректировки.