中子料位计高压锅与焦炭塔的类比
高压锅是生活中的一个小型压力容器,使用时间短频率低,锅内加料(米、水),燃气灶火头的大小、蒸米饭的时间,以及米饭的盛倒,高压锅的洗涮,都是人工手动操作才能完成。虽然现在有自动化程度高的电饭煲压力容器,但只是米饭的蒸熟过程实现了自动化,其余的工作仍然需要人工来完成。
焦炭塔是一个工业化的生产装置,运行时间按年来计,为了保证生产的连续性,延迟焦化焦炭塔采用双塔或多的塔模式来生产,进料不断,塔器循环使用,几乎所有的工作都靠程序控制来自动完成。
中子料位计产品原理
华科HC-5000型中子料位计每塔安装三个检测点,底部检测点用于防水排空条件判定,可参与卸底盖逻辑条件判断,中部检测点用于消泡剂注入时机判断,消泡效果观察及判定,切塔时机预判;上部检测点作为上限报警点,以此为安全生产区,用于泡沫高限报警、切塔时机判断和改水溢流顺控判定。
结合注油信号的注油时间与到达检测点的时间,可推算出物质上升速度,可对泡沫层、焦炭层的上沿高度进行预判,并可在中部检查点进一步修正物质上升速度,更加直观的显示塔内各物质的高度。
中子料位计的缺陷
由上分析可知焦炭塔的五种料位变化都能够反映到中子料位计的慢中子的数量变化上,从而能够得到焦炭塔料位的变化,但这种检测是通过慢中子数量的跳变而得出的料位界面变化,其物质料位本身的真实高度却无法实时检测,所以中子料位计实质上是一个料位开关,只能检测中子料位计安装点的料位突变情况,而无法得知焦炭塔内各个料位的真实数值。
中子料位计基本工作原理
采用的慢中子探测器将这种慢中子接收。该探测器只对慢中子灵敏,而对快中子则基本无作用。
把中子源、慢中子探测器及变送器组装在一起,构成中子料位计,并安装在被测装置壁外特定高度上;中子源发出的快中子能够穿透被测装置外壁,同装置内部的各种原子发生多次相互碰撞,其中与氢原子发生慢化的几率大,慢中子再有一定几率反散射到装置壁外被慢中子探测器接收。反射到探测器处的慢中子通量中,在特定条件下显然与装置内氢原子的密度成正比关系。亦即,装置内氢原子的密度越大,产生的慢中子通量也就越多。因而通过探测慢中子通量就能够判定装置内部含氧物料密度的大小。探测器输出的信号经变送器转换为频率信号由特种五芯双屏蔽电缆传送至中子主机系统。