JPS63247623A - γ線レベル計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は化学プラントなどにおいてベッセル内の流体の
レベルを測定するγ線レベル計に関する。

〔従来の技術〕

γ線レベル計は、実開昭５８−９２６２８号公報に示さ
れているように、一対のγ線源と検知器とを被測定物に
対して斜めに相対するように配置している。被測定物の
レベルが変化すると、検知器に到達するγ線の強度が劣
化するから、これを検知してレベル測定を行なう。γ線
の透過式は（１）式で表わされる。

１＝Ｉｏｅ″″μｍｐｘ　　　　　　　　　　、−ａ）
ここで、工　：透過比＄１ｘのときのγ線強度Ｉｏ：ｘ
＝Ｏのときのγ線強度 μｍ：質量吸収係数 ρ　：被測定物の密度 Ｘ　：被測定物のγ線透過距離 ところで、一般には密度ρは一定値ではなく、ある範囲
で変化することが多い。密度ρが変化すると、同じγ線
透過距離に対して検知されるγ線強度が変化するため補
正が必要である。

このため、密度補正のための別個の一対のγ線源と検出
器を用いることが行われている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、線源と検出器をそれぞれ二個必要とす
ると共に、レベルと密度の測定場所が異なり正確な密度
補正ができないという問題を有している。

本発明の目的は、単一の線源を用いて正確な密度補正が
行えるγ線レベル計を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、単一のγ線源から所定の立体角で放出され
るγ線を検知する二つの検知器を、二つの検知器によっ
て検知されるγ線の被測定物の透過距離が異なるように
配置することによって達成される。

〔作用〕

すなわち、γ線の被測定物の透過距離ＸＩ、　ＸＺを異
ならしめると、線源は一個、γ線は一本ではあるが二つ
の透過式が得られることになる。しかし、未知数は密度
ρ、透過距離Ｘｌｔ　Ｘｉ２と三つ存在しているため、
このままではρ、ｘｉ、ＸＺを求めることはできない。

一方、透過距離Ｘｉ、ＸＺとレベルｈとの関係について
考慮してみると、両者は対応関係を有しており、透過距
離ｘｌ、Ｘ２はレベルｈの関数として表わすことができ
る。したがって、上記二つの透過式と透過距離とレベル
との関係式を用いることにより、密度の補正されたレベ
ル値を得ることができる。しかも、γ線によって測定し
ている場所がほぼ同一であるため、正確な密度補正を行
うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、γ線源１０はしやへい容器１２に収納
されており、ベッセル１４内の被測定物１６のレベルの
変化方向に対しγ線を斜めに放出するｉうに配置されて
いる。γ線ビーム広がり１８中に位置すると共に、γ線
の被測定物１６中の透過距離が異なるように二つの検知
器２０Ａ。

２０Ｂが設置されている。検出器２０Ａ、２０Ｂからの
信号は、電子回路部２２Ａ、２２Ｂで直流電流に変換さ
れ、対数変換器２４Ａ、２４Ｂで対数変換される。この
信号は演算器２６に入力され。

密度補正の行なわれたレベル値が出力される。

次に密度補正について、第２図を用いて説明する。

γ線の被測定物１６の透過距離をＸｌ、Ｘｌとすると、
各々の検出器２ＯＡ、２０Ｂに到達するγ線の透過式は
次式になる。

工ｚ＝Ｉ。、−ｐｌ″ρ８”　　　　　　　　　・・・
（２）Ｉｚ＝Ｉｏｚｅ−”ρＸＺ　　　　　　　　　、
、、（３）すなわち、線源は一個、γ線ビームは一本で
はあるが透過式が二つ得られる。しかし、未知数は密度
ρ、透過距離Ｘｌ、Ｘ２と三つ存在するため。

二つの透過式からは次式のρＸ１．ρｘ２が得られるだ
けでρ、Ｘｌ、Ｘ２を各々求めることはできない。

ｐ　ｘ１＝　　　ｎ　ｎ　　（Ｉｏｚ／　Ｉｌ）　　　
　　　−（４）μｍ ｐ　Ｘｌ：　　　Ｑ　ｎ　　（Ｉｏｚ／　Ｉｔ）　　　
　　　−（５）μｍ しかるに、Ｘｌ、Ｘｌは第２図の幾何条件が定まればレ
ベルｈ関数として表わすことができるから、これを（４
）　、　（５）式に代入するとρとｈを求めることがで
きる。検出器２０Ａ、２０Ｂに対するγ線の照射角変を
θ工、θ２とすると ｓｉｎθ１ ｓｉｎθ２ となる、ここで、ａはベッセル１４とγ線源１０の距離
、ｈは液面とγ線源１０の距離である。

（２）式は次から導入される。

ｂ　：　　（ｂ＋ｘ１）　＝Ｃ：　ｈ ｈ−ｃｂ であるから、　　Ｘｉ” であるからこれらを代入すると（６）式が得られる。（
７）式についても同様である。

（６）　、　（７）式を（４）　、　（５）式に代入し
てρを求ぬると、 μｒｎ　（ｈ−ａｔａｎθ１） μ１Ｉｌ（ｈ−ａｔａｎθ２） （８）　、　（９）式からｈを求めると・・・（１０） 同様に（８）　、　（９）式からρを求めると・・・（
１１） が得られる。（１０）　、　　（１１）式においてａ、
θ１゜θ２は幾何条件で与えられる値であるから、γ線
強度ＩＩ、Ｉ２を測定することによりレベルｈ、密度ρ
を求めることができる。ただし、レベル計としての測定
範囲はＸｌ：Ｏとなるレベルを０％、　Ｘｉが最大にな
るレベルを１００％とする。したがって、レベル計とし
ては Ｈ＝ｈ−Ｃ・・・（１２） を出力する。すなわち、必要な測定範囲が得られるよう
に幾何条件を定めらばよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、液体のレベル、密度が同時に変化して
も単一の線源を用いて測定することができる。しかも、
γ線径路がほぼ同一であるため、正確な密度補正を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明を説明する原理図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、単一のγ線源と二つの検知器とを有し、前記単一の
   γ線源と二つの検知器とを被測定物に対して斜めに相対
   すると共に、前記二つの検知器によつて検知されるγ線
   の前記被測定物の透過距離が異なるように配置するよう
   にしたことす特徴とするγ線レベル計。