基于塑料閃爍體的核子料位監(jiān)測(cè)系統(tǒng).pdf

1、核儀表在工業(yè)儀表中具有重要地位，核探測(cè)技術(shù)的研究對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有推動(dòng)作用。核子料位計(jì)作為核儀表的一個(gè)重要分支，是一種非接觸式在線測(cè)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(jì)多采用無機(jī)閃爍體，實(shí)際使用中存在測(cè)量精度低、應(yīng)用場(chǎng)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(cè)技術(shù)之中。
　　本文介紹了核子料位計(jì)的工作原理，設(shè)計(jì)了基于塑料閃爍體的核子料位監(jiān)測(cè)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(diǎn)，并驗(yàn)證了HND-S2塑料閃爍體探測(cè)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(cè)定射線強(qiáng)度的變化確定料位的高度。閃爍探測(cè)器采用兩端帶有光電倍增管的長(zhǎng)塑料閃爍體，對(duì)塑料閃爍體兩端以指數(shù)規(guī)律衰減的計(jì)數(shù)求加。重點(diǎn)分析了閃爍探測(cè)器的硬件結(jié)構(gòu)和信號(hào)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(jì)方案。
　　系統(tǒng)的硬件體系結(jié)構(gòu)主要包括閃爍探測(cè)器、信號(hào)調(diào)理電路、MCU模塊、電源。閃爍探測(cè)器依據(jù)HND-S

3、2塑料閃爍體，建立了料位測(cè)量的物理模型。信號(hào)調(diào)理電路對(duì)核脈沖信號(hào)進(jìn)行阻抗變換、信號(hào)甄別和整形后，將信號(hào)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(diǎn)介紹了對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的標(biāo)定、信號(hào)的采集和處理，深入討論了軟件的濾波算法，敘述了MCU對(duì)FRAM中數(shù)據(jù)的寫入與讀取。
　　實(shí)驗(yàn)根據(jù)HND-S2塑料閃爍體的性能測(cè)試結(jié)果，建立探測(cè)器兩端信號(hào)與點(diǎn)狀放射源相對(duì)位置的關(guān)系，通過對(duì)其積分運(yùn)算確定現(xiàn)場(chǎng)線狀放射源理想模型來測(cè)定料位高