[发明专利]一种有关提高无源核子料位计信噪比的方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及无源核子料位测量技术领域，具体涉及一种提高无源核子料位计信噪比的方法。

[背景技术]

在化工、冶金、煤炭、电力等行业，在输送物料的过程中，经常需要测量料斗、料仓中的料位。

现有利用伽玛射线测量物位的方法主要有两种：一种是传统的带放射源的核子料位计，如国内专利CN202230393公开的一种自动料位控制装置，其实质是利用左右相互对称的伽马射线柱对料位仓中的料位进行测量；另一种则是不带放射源，利用被测物料和环境的天然的伽玛射线测量物位的无放射源核子料位计，简称无源核子料位计，无源核子料位计使得不用放射源而只是利用被测物料自身的伽玛放射性和被测容器所在环境中的伽玛放射性实现非接触测量物位变得简单有效和可行，使得原本需要使用核子料位计的领域被无源核子料位计取代，大大减少了放射源的使用数量，免去了高昂的放射源管理成本，降低了辐射风险。

根据物位测量的报警模式又可分为开关式和连续式两种形式。开关式物位计是指只能分辨物料高度是否达到设定位置、并输出开关量信号的物位计，包括料满报警和料空报警；连续式物位计是指能够分辨出具体的物料高度、并输出一种或多种连续物位信号的物位计。

随着测量精度要求变高、报警可靠性要求变高、信噪比比较低、或者希望用较低灵敏度的伽玛探测器实现测量时，就需要提高无源核子料位计的信噪比。国内专利CN200610118890及国内专利为CN201010296383公开的一种无源核子料位测量装置，均是利用加设在探测器外部的辐射屏蔽体屏蔽环境中放射线的影响，降低与料位变化不相干的环境射线，从而提高信噪比，但不能从根本上消除环境射线的变化对测量料位的影响。

[发明内容]

本发明的目的在于完善现有技术的不足，提供一种全面、简单、易行提高无源核子料位计信噪比的方法。

为实现上述目的，设计一种有关提高无源核子料位计信噪比的方法，包括无源核子料位测量装置和计算技术，其特征在于该方法采用参考法，包括以下步骤：

（a）所述无源核子料位测量装置设有两个伽马射线探测器，一个伽马射线探测器用于监测被测容器内部随料位变化而变化的伽马射线放射强度变化量，另一个伽马射线探测器作为参考伽马射线探测器，监测被测容器外部不随料位变化而变化的环境伽马射线放射强度自身的变化量；

（b）将监测被测容器内部伽玛射线探测器测量到的伽玛射线放射性强度变化量扣除参考伽玛射线探测器测量到的环境伽玛射线放射性强度变化量，计算料位变化，消除环境伽玛射线放射性强度自身的变化对监测被测容器内部的伽马射线探测器的影响，提高无源核子料位计信噪比。

该方法采用多点平衡计算法替代参考法，不需要增加参考用的伽玛射线探测，适用于在相似测量区域有多个测量点的情况，包括以下步骤：

（a）将所有测量点测量的伽玛放射性强度数据通过通信接口输入到一个无源核子料位计或一个独立处理单元中；

（b）由该无源核子料位计或处理单元计算出环境伽玛射线放射性强度的平均变化量，并通过通信接口输出到所有测量点的无源核子料位计；

（c）由各个无源核子料位计扣除此环境伽玛射线放射性强度的平均变化量，计算料位变化，消除环境辐射自身的变化影响，提高无源核子料位计信噪比。

该方法采用特征射线法替代参考法，不需要增加参考用的伽玛射线探测，包括以下步骤：

（a）测量确定被测物料自身伽玛辐射中与环境辐射不同的特征伽玛射线；

（b）无源核子料位计从伽玛射线探测器探测到的伽玛射线里识别出该特征射线；

（c）仅以此特征伽玛射线的强度变化计算料位变化，滤除环境辐射变化的影响，提高无源核子料位计信噪比。

所述参考法中测量被测容器外部环境伽马射线放射强度变化量的参考伽玛射线探测器安装位置和测量方向选择在料位变化时对其测量不产生影响的位置。

所述多点平衡计算法中，依据环境辐射自身的变化对各个测量点的影响一致，和测量点比较多时，各个测量点的实际料位同步变化的概率是非常小的特点，计算出各个料位计测量到的伽马射线的同步变化量；根据料位变化引起的伽马射线放射强度变化率和环境伽马射线放射强度的变化率的差异，识别出环境伽马射线放射强度变化。