基于塑料閃爍體的核子料位監(jiān)測系統(tǒng).pdf

1、核儀表在工業(yè)儀表中具有重要地位，核探測技術(shù)的研究對國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有推動作用。核子料位計作為核儀表的一個重要分支，是一種非接觸式在線測量料位的裝置，可被廣泛應(yīng)用于石油、化工、醫(yī)藥等行業(yè)中。傳統(tǒng)的核子料位計多采用無機(jī)閃爍體，實際使用中存在測量精度低、應(yīng)用場景有限等不足之處。塑料閃爍體以其優(yōu)異的特性，逐漸被應(yīng)用到核探測技術(shù)之中。
　　本文介紹了核子料位計的工作原理，設(shè)計了基于塑料閃爍體的核子料位監(jiān)測系統(tǒng)。敘述了射線與物質(zhì)作用的基本規(guī)律

2、，突出了塑料閃爍體中熒光收集的特點，并驗證了HND-S2塑料閃爍體探測器的性能。本系統(tǒng)根據(jù)射線穿過物料后強(qiáng)度衰減的原理，通過測定射線強(qiáng)度的變化確定料位的高度。閃爍探測器采用兩端帶有光電倍增管的長塑料閃爍體，對塑料閃爍體兩端以指數(shù)規(guī)律衰減的計數(shù)求加。重點分析了閃爍探測器的硬件結(jié)構(gòu)和信號調(diào)理電路，給出了系統(tǒng)的硬件體系結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計方案。
　　系統(tǒng)的硬件體系結(jié)構(gòu)主要包括閃爍探測器、信號調(diào)理電路、MCU模塊、電源。閃爍探測器依據(jù)HND-S

3、2塑料閃爍體，建立了料位測量的物理模型。信號調(diào)理電路對核脈沖信號進(jìn)行阻抗變換、信號甄別和整形后，將信號傳給MCU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并將處理后的數(shù)據(jù)與上位機(jī)進(jìn)行通信。軟件方面重點介紹了對系統(tǒng)參數(shù)的標(biāo)定、信號的采集和處理，深入討論了軟件的濾波算法，敘述了MCU對FRAM中數(shù)據(jù)的寫入與讀取。
　　實驗根據(jù)HND-S2塑料閃爍體的性能測試結(jié)果，建立探測器兩端信號與點狀放射源相對位置的關(guān)系，通過對其積分運(yùn)算確定現(xiàn)場線狀放射源理想模型來測定料位高