[发明专利]一种储物仓内料位的移动式测量仪表和测量方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种测量仪表，具体说是一种非接触式储物仓内物料高度的测量仪表。

技术背景：

在水泥、化工、冶金等诸多领域，大型储物仓都是存放备用物料的最佳选择。但是大型储物仓体积庞大，甚至有些需要密闭，因此通过人工对于仓内的储物情况进行监测是非常烦琐的一件事情。目前已经有很多种测量原理和方式的料位计，但都是固定式的，即一旦安装好之后，便只能长期安置在该点，这些常规的透射式定点测量只能针对该固定点相应范围内的物料高度变化进行检测，无法对多个储物仓的料位高度及同个储物仓内整体或局部的密度变化进行测量。对于一些不必实时监测的储物仓，在每个检测点都相应安装一台料位计不仅增加成本费用，而且增加了维护的工作量。

通常的透射式定点测量没有必要对储物仓内物料高度或密度进行测算，目前尚未有简单实用的测算方法可供使用。

发明内容：

针对前述储物仓内料位测量存在的问题，本发明提供一种方便移动、操作简便、结果直观、对不同储物仓进行内部物料状态检测的仪表。

解决上述存在问题所采用的具体技术措施是：

根据康普顿-吴有训散射效应，当γ射线与物质发生作用时，会发生康普顿散射，而当散射角固定时，则散射射线的强度仅与物质的密度有关。用γ射线从储物仓外面对内部进行辐照，γ射线透过仓壁后被仓内物散射，用探测器接收散射后的γ射线，若储物仓内的物料密度发生变化，则探测器所接收到的散射γ射线的强度也会发生相应变化。

这样，只要保证γ射线源与探测器的相对位置以及到储物仓壁的距离和辐射角度不变，沿着储物仓壁由下向上的移动，根据探测器所接收的到散射γ射线的变化情况，可以判断出储物仓内在何处变空或物料的密度变化情况，进而得知储物仓内的物料高度及密度变化。

按照上述原理，一种储物仓内料位的移动式测量仪表和测量方法，其特征是：在屏蔽容器开有一斜扇形准直孔，准直孔后部装有一旋转块，γ射线源安置于旋转块内部，在屏蔽容器中另一侧的与旋转块具有水平高度的位置固定有探测器，在屏蔽容器上装有屏蔽容器升降装置，探测器传输信号线缆联接主机。

通过屏蔽容器将γ射线源与探测器固定好，使得γ射线源与探测器的相对位置不会发生变化，并且γ射线源发出的γ射线无法直接照射到探测器上。在使用过程中，整个屏蔽容器在电机的传动下，由下向上的沿导轨匀速运动。

导轨可以是垂直于地面，也可以是与地面夹一个任意的倾角，只要保证与储物仓壁平行并且足够接近即可。这样可以适应是竖直壁或倾斜壁的各种储物仓。

屏蔽容器开有一斜扇形准直孔，准直孔后部装有一旋转块，γ射线源安置于旋转块内部。该旋转块的转动可以手动控制，或者通过电机传动实现旋转动作，通过旋转块的转动，实现γ射线源是否对正斜扇形准直孔，从而实现限制γ射线能否辐射出屏蔽容器。

先使屏蔽容器连同γ射线源与探测器一起位于储物仓底部位置，然后给探测器提供电源，探测器开始工作，同时转动装有γ射线源的旋转块，使得γ射线源发出的γ射线能够从屏蔽容器中辐射出来，向储物仓照射。被物料散射后的γ射线被探测器接收到，转化为电子信号传输给主机。

储物仓内料位测量方法是：启动电机使屏蔽容器沿着导轨从储物仓底部位置自下向上地匀速移动，直至储物仓的顶部位置，屏蔽容器位于储物仓底部位置开始移动时为时间零点，主机根据探测器实时传来的计数率做平面曲线图，图中横坐标为对应探测器的计数率，纵坐标为对应屏蔽容器的移动时间与移动速度的乘积，即屏蔽容器移动的高度，待屏蔽容器移动到储物仓的顶部位置后，控制电机停止转动，同时主机绘制平面曲线图结束，根据图中的曲线情况对储物仓内的物料状态以及性质进行分析判断：当平面曲线图中横坐标计数率急剧变小，与其对应的纵坐标所示高度为储物仓内料位高度；当横坐标计数率出现变大或变小的折点，则表示储物仓内物料为两种不同密度的物料。

本发明的有益效果：在整个的测量过程中，可以通过调整屏蔽容器移动的起始位置和结束位置来对储物仓的整体或局部进行测量。还可以通过调节电机的转速来实现对屏蔽容器的移动速度进行控制，实现粗略测量或者细致测量。较常规方法，先用较快的移动速度对整个储物仓进行粗略扫描测量，然后再用较慢的移动速度对储物仓的局部重点区域进行细致扫描，使测量更有效率。

本发明的测量仪表结构简单，操作简易，并可以安装在可移动的小车上，或者分解成几块，在异地重新组成，对不同的储物仓进行测量。一台测量设备仪表可以对多个储物仓进行测量，节约大量的成本。

附图说明

图1本发明的结构示意图