[实用新型]基于正电子湮没技术的液体杂质浓度检测装置

说明书

本实用新型公开了一种基于正电子湮没技术的液体杂质浓度检测装置，装置包含探测管道组件和γ光子探测装置；探测管道组件包含接入管、正常支路、对比支路和接出管。工作时，首先将具有活度的放射性核素与待检测液体充分混合后注入探测管道组件中，通过γ光子探测装置测的正常支路、对比支路的γ光子响应线个数，计算其差值，进而根据该差值得到待检测液体中的杂质浓度。本实用新型能够在线或者在位检测处在苛刻状态下如高温、低温、高压、腐蚀、放射等状态下，金属管道内部的液体杂质含量状况。

技术领域

本实用新型涉及管道内溶液杂质浓度检测领域，尤其涉及一种基于正电子湮没技术的液体杂质浓度检测装置。

背景技术

1928年，英国理论物理学家保罗·狄拉克提出了描述电子的相对论性方程—狄拉克方程，狄拉克方程存在无法解释的负能量解，因而他预言正电子的存在。中国物理学家赵忠尧是人类物理学史上第一个发现反物质的科学家，他于1930年观测到了一种“特殊辐射”，事实上，这种“特殊辐射”就是正、负电子湮灭后产生的辐射。1932年美国物理学家安德森用威尔逊云室记录宇宙射线，发现了带正电的电子，他称这个新粒子为“正电子”。正电子是电子的反粒子，所带电荷的符号与电子相反，其它性质均与电子相同。

正电子湮灭指正负电子碰撞后湮灭而产生γ光子的过程，正电子湮灭无损检测技术正是利用了正电子湮没的过程无损检测物质内部的信息。正电子湮没无损检测技术能在材料机械性能发生变化之前探测到其微结构的变化，是研究材料缺陷和电子结构的重要手段。现今，正电子湮没技术应用于材料物质结构、形态的研究以及医学上的诊断治疗等，但在工业领域正电子湮没技术的应用还较少，更未涉及对管道内溶液杂质浓度的检测。

发动机可以把其它形式的能转化为机械能，发动机工作时，许多传动零件以很高的速度作相对运动，金属表面之间的摩擦会增大发动机内部的功率消耗，加速零部件工作表面的磨损。此外，摩擦产生的热量还可能烧损零件，使某些工作零件表面熔化，导致发动机无法正常运转。因此为保证发动机正常工作，必须设置发动机润滑系统，在相对运动部件摩擦表面覆盖一层润滑剂(机油或油脂)，使金属表面之间间隔一层薄的油膜，变干摩擦为液体摩擦，便可以减轻磨损、降低功率损耗，从而延长发动机的使用寿命。在发动机运行时，发动机工作零件摩擦会产生金属磨屑和其他机械杂质，且机油工作一段时间后会产生胶质，这些杂质若随同机油进入润滑油道，将加速工作零件的磨损，还可能堵塞油路，缩短发动机的使用寿命，杂质浓度达到一定程度将严重影响发动机的运行，所以对发动机管道内的润滑油杂质浓度检测是十分重要的。

由于发动机内的管道均为金属管道，管道内高温高压，设备在运行过程中，人们很难从外面观察到它内部的情况。目前，并没有发动机润滑油杂质浓度的直接检测方法，现有的常用检测方法有油流观察法、手捻法、化验法、油滴痕迹法等，这类检测方式大多依靠人的观察与经验，受主观因素的干扰易出现失误，定量分析不够精确，而且需要取样，很难实现在线或者在位的检测。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种利用正电子湮没技术检测管道内溶液杂质浓度的装置，通过正电子液中的核素探针标记润滑油，对发动机管道内的润滑油进行检测和计算，从而判断发动机润滑油中杂质浓度是否超标。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

基于正电子湮没技术的液体杂质浓度检测装置，包含探测管道组件和γ光子探测装置；

所述探测管道组件包含接入管、正常支路、对比支路和接出管；

所述正常支路、对比支路均包含依次相连的前段管道、测试管道和后段管道，其中，前段管道、后段管道为弧形管道，测试管道为直管道；

所述接入管、接出管位于同一直线上，所述接入管一端接待检测的液体、另一端分别和所述正常支路的前段管道、对比支路的前段管道相联通；所述接出管一端用于排出待检测的液体，另一端分别和所述正常支路的后段管道、对比支路的后段管道相联通；