[发明专利]无源核子料位计的背景辐射修正测量方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及物料料位测量领域，特别涉及一种无源核子料位计的背景辐射修正测量方法及其系统。

背景技术

无源核子料位计是通过测量物料自身所释放的放射性能量，实现对物料料位进行测量的物位计装置。它不同于核子料位计，其没有放射源，测量的是物料自身的放射性能量。无源核子料位计测量的辐射能量包括：α射线、β射线、γ射线、X射线等高等能量。这些高能能量在宇宙背景中是永远存在的。并且随着昼夜、季节、温度、天气、宇宙背景环境的变化发生变化，特别是雨天或者太阳磁暴等环境下，环境中的背景辐射会发生非常大的变化。物料中自身释放的放射性能量对于无源核子料位计来说是有效信号，环境背景辐射信号对于无源核子料位计来说是噪声、无效信号和干扰信号。无源核子料位计测量的是物料中所含的放射性物质所释放的微弱的放射性能量。环境背景辐射相对于物料的放射能量而言，其影响非常大，甚至有时背景辐射能量或者其变化量会超过物料的放射性能量，即使在无源核子料位计采取多种硬件屏蔽情况下，无源核子料位计也可能无法识别有效的物料放射性能量。所以，无源核子料位计要想进行准确测量，需要对背景辐射进行测量、识别、分辨，无源核子料位计必须对背景辐射对测量的影响进行修正与消除。

目前无源核子料位计对背景辐射进行修正的方法，如公开号CN 102706409A的中国专利所公开的“一种有关提高无源核子料位计信噪比的方法”。其述的三个方法均存在一定缺陷，方法一参考法是使用一个伽马射线探测器专门测量容器外的背景辐射，用其修正其他的测量料位计，该方法的缺点是，需要设置专门对环境进行独立测量的伽马射线探测器，成本比较高。如若想保证数据的可靠性，需要设置多只环境伽马射线探测器，成本就更高；该伽马射线探测器安装位置要求多，不能受物料辐射影响，不能受环境中其他设备或者意外干扰因素的影响；同时如果该只伽马射线探测器如果发生损坏或者测量错误，将影响所有测量料位计，可靠性差；由于是独立的测量设备，需要安装额外的电缆、支架、电源管理配件等，带来额外的工作量与成本。方法二多点平衡计算法，在实际运用中由于各测量点物料过程差异非常大，特别是测量位置物料数量变化大，变化频率高时，很难识别到底是背景辐射的变化还是物料自身变化。方法三特征射线法，由于背景辐射能量和物料辐射能量特征很多是重合，基本无法将背景辐射特征和物料辐射特征真正区别开来，此方法根本无法真正实现。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种无源核子料位计的背景辐射修正测量方法及其系统，提升了料位测量的准确性，降低了背景测量的成本。

技术方案：本发明提供了一种无源核子料位计的背景辐射修正测量方法，包括以下步骤：S 1：在预设时间段T1内，测得物料的进入与输出过程具备循环周期特性的容器内部的物料辐射与容器内部及外部的背景辐射之和；S2：提取所述物料辐射和背景辐射之和中的最小值或与该最小值相关的值作为背景辐射特征值；S3：根据设定好的数据模型对所述背景辐射特征值进行分析和运算获得背景辐射修正数据；S4：根据背景辐射修正数据对物料料位的测量进行修正。

本发明还提供了一种无源核子料位计的背景辐射修正测量系统，由运算处理器和至少一部无源核子料位计组成，所述无源核子料位计中至少有一部对着物料的进入与输出过程具备循环周期特性的容器且靠近该容器外壁放置；系统内所有无源核子料位计均与所述运算处理器连接；所述对着容器放置的无源核子料位计中至少有一部用于在预设时间段T1内，测得所述容器内部的物料辐射与容器内部及外部的背景辐射之和；所述运算处理器用于提取所述物料辐射和背景辐射之和中的最小值或与该最小值相关的值作为背景辐射特征值，还用于根据设定好的数据模型对所述背景辐射特征值进行分析和运算获得背景辐射修正数据，并将所述背景辐射修正数据发送给系统内的无源核子料位计；所述系统内的无源核子料位计用于根据所述背景辐射修正数据对自身物料料位的测量进行修正。