核辐射式液位计原理

　　不同物质对同位素射线的吸收能力不同，一般固体最强，液体次之，气体最差。当射线射入厚度为H的介质时，会有一部分被介质吸收掉。透过介质的射线强度I与入射强度I₀之间有如下关系：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）

　　式中，μ为吸收系数，条件固定时为常数。

　　式（1）可变形为

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（27-24）

　　因此，测液位可通过测量射线在穿过液体时强度的变化量来实现。

　　核辐射式液位计由辐射源、接收器和测量仪表组成。

　　辐射源一般用或铯，放在专门的铅室中，安装在被测容器的一侧。辐射源在结构上只能允许γ射线经铅室的一个小孔或窄缝透出。

　　接收器与前置放大器装在一起，安装在被测容器另一侧，γ射线由盖革计数管吸收，每接收到一个γ粒子，就输出一个脉冲电流。射线越强，电流脉冲数越多，经过积分电路变成与脉冲数成正比的积分电压，再经电流放大和电桥电路，最终得到与液位相关的电流输出。

　　图1所示为辐射源与接收器均为固定安装方式的核辐射液位计。其中（a）为长辐射源和长接收器形式，输出线性度好；（b）为点辐射源和点接收器形式，输出线性度较差。

图1　核辐射式液位计

1-放射源；2-接收器

　　辐射式液位计既可进行连续测量，也可进行定点发送信号和进行控制。射线不受温度、压力、湿度、电磁场的影响，而且可以穿透各种介质，包括固体，因此能实现完全非接触测量。这些特点使得辐射式液位计适合于特殊场合或恶劣环境下不常有人之处的液位测量，如高温、高压、强腐蚀、剧毒、有爆炸性、易结晶、沸腾状态介质、高温熔融体等的液位测量。但在使用时仍要注意控制剂量，作好防护，以防射线泄漏对人体造成伤害。