X射線介質(zhì)識別方法研究.pdf

1、基于X射線的介質(zhì)識別方法是目前主要的非接觸式介質(zhì)識別方法之一，在工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生、安全防衛(wèi)等領域都有廣泛的應用。本文根據(jù)X射線透射介質(zhì)時的衰減規(guī)律，得到能夠識別三相流體相含率和固體介質(zhì)種類的兩種介質(zhì)識別算法，進而設計出一種基于X射線的介質(zhì)識別系統(tǒng)，為石油工業(yè)提供一種快速、準確的介質(zhì)識別方法。
　　本文研究的X射線介質(zhì)識別系統(tǒng)由雙能級X射線發(fā)生系統(tǒng)和能譜分析系統(tǒng)兩部分組成。根據(jù)不同能級的X射線透射介質(zhì)時不同的衰減規(guī)律，采用特征能量

2、分別為58.87keV和17.44keV的鎢（W）靶和鉬（Mo）靶兩種X射線管組成雙能級X射線源，通過相應的介質(zhì)識別算法可以識別油、氣、水三相混合流體的相含率或不同厚度的固體介質(zhì)的種類。
　　研制了X射線發(fā)生及控制系統(tǒng)，控制X射線管產(chǎn)生穩(wěn)定可控的X射線，該射線發(fā)生系統(tǒng)由兩極高壓電壓電源、燈絲電流源和控制系統(tǒng)組成，該系統(tǒng)可以通過 RS-485通信接口和上位機進行通信，從而實現(xiàn)遠程監(jiān)測與控制。能譜分析系統(tǒng)由X射線探測系統(tǒng)、高速數(shù)據(jù)采集

3、系統(tǒng)和多道能譜分析系統(tǒng)組成。X射線探測系統(tǒng)包括閃爍體探測器、光電倍增管、反向放大電路、濾波電路、峰值保持電路，該系統(tǒng)將透射介質(zhì)后的X射線信號轉(zhuǎn)換為電信號；高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由FPGA和高速A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片組成，可以對X射線探測系統(tǒng)輸出的信號進行高速采樣；多道能譜分析系統(tǒng)對高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)進行峰值檢測和分道，得到特征射線的強度，通過相應的算法得到介質(zhì)信息，并進行顯示和存儲。
　　介質(zhì)識別系統(tǒng)搭建完成后，進行了系統(tǒng)穩(wěn)定性試