Ионизационные уровнемеры УЛМ

В ионизационных уровнемерах применяется излучатель γ-лучей. На противоположных сторонах резервуара, в котором измеряется уровень жидкости располагаются источник и приёмник γ-лучей. Источник излучения – кобальтовая проволока, приёмник – счётчик Гейгера. При изменении уровня жидкости изменяется величина поглощения лучей средой, и ионизационный ток. Ионизационные уровнемеры не соприкасаются со средой, поэтому их применяют в агрессивных средах или при больших температурах, например, для измерения уровня расплавленного металла.

Более эффективными и безопасными для измерений агрессивных и высокотемпературных сред являются датчики, использующие радарный принцип. Например, уровнемеры УЛМ. Эти датчики наиболее оптимальны для высокоточных измерений. В условиях слабых отражений этот метод, позволяет повысить точность измерения, минимизировать влияние помех и увеличить стабильность измерений. Датчик УЛМ устанавливается на крыше резервуара. Микроволновой генератор датчика уровня формирует радиосигнал, который излучается в направлении продукта и отражается от него. Часть сигнала, через определенное время, зависящее от скорости света, возвращается обратно в антенну.

Излучение.

Излучения регистрируются газовыми детекторами, сцинтилляционными счётчиками, плёночными и термолюминесцентными дозиметрами. По принципу газового детектора работает ионизационная камера и счётчик Гейгера.

Ионизационная камера – это замкнутый объем, заполненный газов с двумя электродами, на которые подается значительная разность потенциалов. В камере имеется центральный проволочный анод и цилиндрический катод. Когда излучение проникает в камеру, газ, заполняющий её, ионизируется. Затем из-за рекомбинации ионов изменяется разность потенциалов, приложенная к электродам. По этому изменению можно судить об интенсивности излучения в камере. Предельное постоянное напряжение является рабочим напряжением камеры, при котором ток ионизации составляет 10^-15…10^-10 А.. Точность измерения 0.01%. Такую камеру можно использовать в качестве портативного индивидуального дозиметра.

Схема ионизационной камеры: 1 — внутренняя поверхность и сердечник камеры (анод); 2 — металлическое кольцо (катодВ ка); 3 — днище камеры; 4 — янтарный изолятор; 5 — охранное кольцо.

Счётчик Гейгера, газоразрядный счётчик работает в режиме пробоя и позволяет подсчитать число частиц проникающих через вещество корпуса или специальное окно меньшей плотности. Счетчик был изобретен в 1908 году Гейгером и усовершенствован Мюллером.

Газоразрядный счетчик в металлическом корпусе: 1 - корпус счетчика (катод); 2- нить счетчика (анод); 3— выводы; 4 — изоляторы. На рисунке – счётчики типа СТС-5.

Трубка заполняется разреженным благородным газом (аргоном или неоном). Напряжение между катодом и анодом около 500 В. Диапазон измеряемых энергий протонов и электронов до 1 МэВ. Для измерения γ-излучения применяются счётчики СИ-8Б. Такие счётчики нашли применение в космических исследованиях.

На принципе Гейгера-Мюллера основан широко выпускаемый дозиметр радиацииРадэкс РД 1503.

Его технические характеристики:

Время наблюдения 40±0.5 с

Диапазон показаний мощности экспозиционной дозы, мкР/ч, от - 5 до 999

Диапазон энергий гамма-излучения, МэВ, от - 0,1 до 1,25.

Показания индицируются в мкЗв/час или мкР/час и выводятся на жидкокристаллический дисплей. Дозиметр пять раз замеряет радиацию окружающей среды и отражает на дисплее среднее значение этих замеров

Сцинтилляционные счётчики основаны на принципе сцинтилляций – вспышек света при прохождении заряженной частицы. Такие вспышки регистрируются фотоумножителем (ФЭУ) и после усилителя могут быть зарегистрированы и подсчитаны. Применяются для измерения числа заряженных частиц, исследования спектров излучений.