同位素液位计维护检修规程1 概述 利用放射性同位素的射线辐射强度变化去确定液位的仪表为同位素液位计，当使用的放射性同位素的射线为γ射线时，称为γ液位计其具有非接触性测量特点，既可测液位也可测料位，它是一种安全简单，运行可靠，维修方便的仪表，常用于其他液位仪表难以应用甚至不能应用的场所如：高温高压，真空，易燃易爆，易结晶，高粘度，强腐蚀，无定形，极毒，轻质粉末等物质的液位，二相界面或分层界面的测量 ，也可用于多烟雾，强干扰等恶劣环境中，随着工艺生产的发展及自动化检测水平的提高，同位素液位计越来越受到广泛重视，而且得到广泛应用本规程仅适应于γ射线液位计 2 测量原理 γ射线在本质上和我们日常生活中见到的光线一样都属于电磁波，其波长在0.0001～０.1nm之间，是一种波长极短的电磁波 射线的波长越短,能量就越大，穿透物质的能力就越强， γ射线的穿透力很强，可穿透较厚的钢板和很厚的水泥墙，其穿透一定物质后，辐射强度按一定规律减弱 即：I=I0e-μmρ.d= I0e-μd，式中I—γ：射线穿透物质后的强度；I0—γ：射线穿透物质前的强度；—μm—：穿过物质的质量吸收系数；e：穿过物质的线性吸收系数；ρ：穿过物质的密度；d：穿过物质的厚度。
物质的密度越大，厚度越厚，辐射强度减弱得越厉害，γ液位计就是利用γ射线能够穿透物质并在物质中减弱得这一特征而设计出来的3 仪表的组成 其通常有三大部分组成：即放射源（CO60或 CS137）、检测器（又叫探头或闪烁计数器）及转换器（变送器）3．1放射源：γ液位计所采用的源一般为放射性同位素钴-60或铯-137，如CO60点源直径及长度通常为毫米数量级，CO60棒源通常为直径更细的钴丝非均匀地缠绕在不锈钢细棒上制成但为了对γ射线进行防护通常将源放在铅罐中，这些罐通常都有几十甚至几百公斤重，有时放射源是不加铅防护直接安装于设备中使用3．2检测器 又称探头或闪烁器、接收器，其主要是用来测γ射线强度，并将此强度变成电子脉经专用电缆输出到转换器（变送器）3.3转换器 又称为变送器，其是把探头送来的脉冲信号转变为直流信号，触点信号或标准信号（4～20mA、DC）输出到二次表或DCS中显示被测设备的液位或料位，同时它负有向探头供电的使命4 主要技术指标4.1液位温测系统LB323： 电源：220V AC 功率消耗：最大15VA 计算范围：9～999990 PS 时间常数：0.2～1003 精度等级：0.3。
4.2闪烁计数器：点源检测器：SZ5-L3 25/25 2.7μS V/h，SZ5-L340/35 1.1μS V/h，SZ5-L3 50/50 0.5μS V/h棒源检测器：LB3231 灵敏度：1μS V/h 稳定可靠性：±1%4.3漂移：其示值或输出信号的8小时漂移应不超过基本误差限的1/2，48小时内漂移应不超过基本误差限4.4环境要求：转换器温度为0～50℃，湿度≤90%，检测器温度为-30～+50℃，湿度≤95%，若检测器温度＞+50℃则需加冷却水夹套，其水压为0.3MPa左右，温度＜35℃，流量0.1～0.5m3/h4.5射线泄漏量：在距装源设备表面1m 处测其一般剂量当量应不超过7.5μSV/h，最大不超过20μSV/h5 检查校验5.1现场检查校验的设备：5.1.1首先要准备好所需的材料、工具、仪器并对整个仪表系统的接线及电缆敷设状况进行检查确认并尽量缩短工作时间5.1.2当放射源与检测器拆装后，要用便携式γ辐射仪实验检测器处的γ射线强度，以确定源与检测器的配置是否合适并检查测量路径中是否有没预料到的障碍物，找出原因排除此障碍物，调整测量位置，使之符合要求。
5.2校验5.2.1点源检测器：SZ5的校验5.2.1.1对尿素汽提塔液位采用水校法：首先选择编码“00”输入正确密码，再用〈ENTER〉键确认解锁5．2．1．2加入塔内30%的水位，选择编码“30”同时按紧〈ENTER〉键及〈MEASURE〉键（LED“MEASURE”接通）计数比率被读入等待片刻，直至读数稳定为止使用〈MEASURE〉键（LED）断开确认5．2．1．3加入塔内100%的水位，进行量程校验，选择编码“31”同时按紧〈ENTER〉与〈MEASUER〉键（LED“MEASUER”接通）计数比率被读入等待片刻直到读数稳定为止，使用〈MEASUER〉键（LED断开）确认输入5．2．1．4选择编码“31”比较编码“30”的计数，计算其差值d，改变编码“31”的计数使其增大0.3d，输入完成后按紧〈ENTER〉确认输入，按紧〈COMPUTE〉键，系统进入自动调校状态5．2．1．5按紧〈MEASUER〉键，开关返回测量状态，然后选择编码“00”输入密码，再用〈ENTER〉键确认锁定键盘，即完成该表的全过程校验5．2．2棒源检测器LB3231的校验5．2．2．1对尿素合成塔液位采用水校法：首先选择编码“00”输入正确密码，再用〈ENTER〉键确认外锁。
5．2．2．2记录特性曲线，用水充入塔内，按下输入步骤进行编码“20”：0 编码“30”对应30%液位水的计数编码“21”：5 编码“31”对应35%液位水的计数编码“22”：10 编码“32”对应40%液位水的计数编码“23”：15 编码“33”对应45%液位水的计数编码“24”：20 编码“34”对应50%液位水的计数编码“25”：30 编码“35”对应60%液位水的计数编码“26”：40 编码“36”对应70%液位水的计数编码“27”：60 编码“37”对应90%液位水的计数编码“28”：80 编码“38”对应100%液位水的计数编码“29”：100 编码“39”对经验选取的计数5．2．2．3按紧〈MEASUER〉键，开关返回测量状态，随后选择编码“00”输入密码，再用〈ENTER〉键确认锁定键盘，即完成该表全过程校验上述二者校验后应达到规定的计数性能指标，并填好校验记录单6 使用与维护6．1检测器的使用，本厂使用的闪烁计数器，其具有对γ射线检测灵敏度高，分辨时间短的优点，通常由三部分组成，即：闪烁体，光电倍增管，输出电路。
回路构成图如下： 接收器光电信倍增管前置放大器碘化纳 晶体转换器（又称变送器）放射源 接收 现场 主电缆 DCS操作站（又称二次仪表） 主控其闪烁体为无机闪烁晶体，如：碘化钠闪烁晶体（NaI），当γ射线通过闪烁晶体后就转换成闪烁光，这种能量的转换是由晶体中的激活中心进行的，因此晶体中还必须加入少量的特别杂质作为激活中心，NaI闪烁晶体以T1作为激活中心，它极易潮解，久置于空气中会发黄变质，甚至浑浊不透明，因此，需将它置于密封匣子内，存在干燥容器中或真空油中，闪烁体由于是光敏元件，切忌暴露在强光下，尤其要保护晶体表面，切勿污染和损伤，另外，使用时应防止大幅度的温度突变和剧烈振动 光电流增强的原理于普通光电管类似，是利用光电效应把γ射线转换成光电子，所不同的是阳极与阴极还有许多倍增极，使之产生很大的电流脉冲，为使光电倍增管能稳定工作，工作电压必须选择在饱和区内，使用应注意以下几点：6．1．1严禁漏光，检测器外壳务必密封，否则导致光电倍增管损坏，闪烁体曝光后，也不能立刻使用，同时光电倍增管的光谱应与闪烁晶体发射的光谱相匹配，两者接触面应涂抹硅油，以保持良好的光接触。
6．1．2闪烁计数器应水平安装，避免阳光直射，必要时可增加遮光设施光电倍增管阴极的有效直径与闪烁晶体的直径应相配合，管子在强磁场环境中使用时，应采用高导磁率的金属屏蔽6．1．3光电倍增管的工作电压为负高压，管壳不能与地电位接触，以防工作不稳定和暗电流升高，要保持光电倍增管清洁，勿污染和损伤，严格防潮，以免绝缘性能变坏6．1．4其管角与管座应接触良好，检修或更换管子要轻插轻放，由于光电倍增管在制造过程中存在一些差异，即使同类、同规格的，其工作电压、性能参数也存在一定差异，因此，更换管子都应注意重新调整管子的工作点6．2维护6．2．1因放射源在使用中不断衰减，CO60的强度每月衰减约为1%，通常转化器上都设有衰减补偿功能，其为自动或人工手动调整补偿1次/月）6．2．2检测器使用夹套水冷却时，水流必须由下而上并由值班者每日检查水流是否正常有条件的地方应使用脱盐水，若为一般工业用水则在大修时必须进行除垢，以保冷却效果良好6．2．3转换器使用的低压源和高压源每季要检查一次，如高压电源有波动现象，要注意查检测器或电缆接线端子的绝缘情况，及时找出原因并解决车间维护人员在每次大修前要对未拆除源的设备（空塔时）进行一次测量，以确定源和周期下限，并作好记录，以便在其失效前一年打报告申请办理购置新源和废源处理的手续。
若需外委倒装源，则提前半年申请7 检修7．1放射源检修，在需要安装或倒装时，应安排好一切人、物、材，并由委派的专门人员进行此工作，当发现保护铅罐有问题需处理时，应委托专业单位进行7．2检测器检修：应先停电源再实施拆除，并妥善保存，若其损坏可按说明书逐一检查修理，或送专业单位处理修复7．3转换器检修同7.28 安全防护要求8.1一般防护要求：同位素液位计的防护措施概括起来就是：合理选源，缩短时间，增加距离，利用屏蔽8.1.1缩短接触时间，因个人累积剂量的多少与受源照射时间的长短有关，受照射的时间越长，个人累积剂量就越大 ，因此，工作人员应尽量少在源附近滞留，在操作安拆源时，要求操作人员技术熟练，动作迅速，必要时进行轮换操作 8．1．3增加距离，因放射线对人体的照射量（P）与人体放射源的距离（L）的平方成反比P1/P2=（L2）2/（L1）2故增加与源的距离也是有效的安全防护，通常在源附近必须设安全区（以受照射量0.2×105Sv/h为区界），在区界外挂醒目的“电离辐射”标志以示警告8．1．4屏蔽防护：利用射线穿过物质减弱的性能，在人体与源之间设置屏蔽物，这也是降低照射量十分重要的手段，一般用铅材作屏蔽，如工作时间用铅眼镜，围裙，背心，围脖等。
8．2同位素液位计维护调校及倒装时的安全防护8．2．1参加调校及倒装人员必须配备防护用具和监测仪器，并熟悉该类仪表的分布和现场源的安装部位和工作条件，同时清楚放射源射线所能达到的部位及周围电离辐射对环境的影响程度8．2．2从事维护调校倒装的人员在工作过程中对所受剂量作出防护评价，防止盲目操作避免或减少不必要的照射，对于校验用试验源，必须在使用后单独存放，严防遗失，非工作人员严禁擅自动用与此工作相关的现场设施8．2．3若委托外部专业人员来进行调校，安装或倒装工作，则必须向其详细介绍放射源的使用，配置情况，并提供必要的资料、工具和仪器，对于直接插入设备中的裸体源，一旦倒出放置防护铅罐后，一定要妥善保管，并在铅罐处设置警示牌8．2．4工作结束后，操作现场必须用便携式γ射线仪进行检查，防止源丢失或源污染事故的发生若出现上述事故，应及时保护现场，速报当地卫生、公。