Файл: Применение радиоизотопной техники в коксохимическом производстве..pdf

нагрузочном сопротивлении / положительные импульсы усиливаются и формируются по амплитуде импульсным усилителем-формирователем II I — IV и передаются по ка­ белю в электронно-релейный блок на интегрирующую ячей­ ку V — VIII. Выходное напряжение интегратора, пропор­ циональное мощности дозы облучения на детекторе, по­ дается на тиратронно-релейный усилитель XII, в анодную цепь которого включено электромагнитное реле XI I I типа МКУ. Контакты реле используются для подачи сиг­ нала на исполнительные механизмы. Чувствительность у-реле, т. е. минимальная величина мощности дозы на де­ текторе, при которой срабатывает выходное реле XI I I , может регулироваться при помощи резистора IX. Для по­ вышения статистической надежности при срабатывании предусмотрена возможность ручной регулировки гистере­ зиса с помощью резистора X. Переключатель XI позво­ ляет осуществлять работу прибора в положительном или в отрицательном режиме, т. е. когда якорь выходного реле находится соответственно в притянутом или в отпущенном состоянии при облучении детектора.

Для повышения удобства при настройке прибора в схему интегратора включен микроамперметр XI V типа М-494, позволяющий осуществлять контроль мощности дозы у-излучения на датчике.

Технические данные у-реле типа ГР

25

В настоящее время начат выпуск у-реле типа ГР-8 раз­ личных модификаций. По сравнению с ГР-6 прибор ГР-8, электронная схема которого выполнена на полупровод­ никах, имеет более стабильные параметры и повышенную надежность.

Чтобы охватить широкий диапазон параметров, под­ лежащих контролю с использованием радиоизотопных релейных приборов (РРП), потребовалось создание систем, состоящих из комплекта блоков источников излучения, комплекта блоков детектирования и нескольких модифи­ каций релейных блоков. Такая агрегатная унифицирован­ ная система АУС РРП разработана Рижским научно-ис­ следовательским институтом радиоизотопного приборо­ строения (РНИИРП). Она включает: блоки детектирования

БР-1-Б и БР-1-С; блок сигнализации БС-1; блок контроля и управления БКУ-1; блоки источников у- и ^-излучения БГИ и ББИ.

Входные и выходные параметры всех блоков АУС-РРП согласованы. Этим обеспечивается возможность их комп­

Одним из приборов АУС РРП является РРП-2, выпу­ скаемый взамен радиоизотопных счетчиков предметов

26

РСП-12 м. Прибор РРП-2 предназначен для счета различ­ ных по форме и габаритам предметов, проходящих по конвейеру или другому транспортирующему устройству со скоростью от 10 до 250 предметов в минуту.

В промышленных условиях применяются у-реле ГРП1-1 и ГРП2-1, в которых статистическая информация обрабатывается в цифровой (дискретной) форме с приме­ нением серийно выпускаемых интегральных микросхем. ГРП имеют стандартный бесконтактный выход (0,12 В)

имогут непосредственно включаться в информационные

иуправляющие системы предприятий.

Вкомплект прибора входят блок у-источника БГИ, блок детектирования БДГ-6 (на газоразрядных счетчи­ ках) и релейный блок БР1.

Для применения радиоизотопной аппаратуры в средах, представляющих взрывоопасность по пыли и газу (обога­ тительные фабрики, химические производства и т. п.), РНИИРП разработал взрывобезопасные радиоизотопные реле РВР-1, 2, 3, 4, которые отличаются типом блока де­ тектирования и категорией взрывобезопасности исполне­ ния релейного блока.

(Р/с • К Г 6): для РВР-1, 3, 4 — 0,02; для РВР-2 — 0,10.

Наиболее совершенным является радиоизотопный ре­ лейный прибор типа РТР-1, разработанный Всесоюзным научно-исследовательским институтом радиационной тех­ ники.

По сравнению с серийно выпускаемыми приборами РТР-1 отличается более высокой стабильностью электри­ ческих параметров, повышенной чувствительностью бла­ годаря применению во входном блоке сцинтилляционных детекторов, повышенным быстродействием и др.

27

Чувствительность с детектором газоразряд­

Все блоки могут работать во взрывоопасной среде ка­ тегории ВЗГ.

Вкачестве блока источника ионизирующих излучения чаще всего применяют контейнеры типа Э.

Внастоящее время разрабатываются и совершенствуют­ ся у-реле СУРМ-1, ГРП-1 и др.

Радиоизотопные уровнемеры. В основу работы радио­ изотопных уровнемеров положен принцип регистрации ионизирующего излучения, проходящего через две среды с различными поглощающими свойствами, интенсивность которого изменяется при перемещении границы разделе­ ния указанных двух сред.

Для дискретного контроля (одноили многопозицион­ ного) и регулирования уровня применяются вышеописан­ ные у-реле, а также СУРМ-1, ИУР-1 и др. Для непрерыв­ ного контроля и регулирования уровней жидких и сыпу­ чих сред применяются более сложные и совершенные сле­ дящие уровнемеры.

Широкое применение находят радиоизотопные уров­ немеры типа УДАР-5, предназначенные для непрерывно­ го автоматического дистанционного измерения уровня, сигнализации об аварийной утечке и переливах, а также для автоматической дозировки жидких продуктов и конт­ роля границы раздела двух сред с разностью плотностей не менее 0,8 г/см3 в технологических аппаратах и склад­ ских емкостях.

В комплекте с дистанционным записывающим вторич­ ным прибором типа ЭПИД прибор УДАР-5 позволяет осу­ ществить запись и регулирование уровня. Прибор УДАР-5 серийно выпускается в нормальном и взрывобезопасном исполнении и может быть применен во взрывоопасных помещениях.

28

Принцип работы прибора основанна определении гра­ ницы раздела двух сред с различными удельными плотно­ стями путем автоматического сравнения степени поглоще­ ния у-излучения этими средами.

Измерение уровня контролируемой среды производится непосредственно внутри емкости между двумя защитными трубами, установленными в резер­ вуаре (рис. 8).

Для обеспечения синхронного перемещения по трубам блоки ис-

Рис. 8. Схема измерения уровня прибором УДАР-5:

/ — защитные трубы; 2 — электромеха­ нический узел; 3 — источник ионизиру­ ющего излучения; 4 — блок детектиро­ вания; 5 — граница раздела сред.

точника и детектора у-излучения крепятся к двум одина­ ковым ветвям бесконечных перфорированных лент, при­ водимых в движение одним приводом следящей системы.

Рис. 9. Структурная схема прибора УДАР-5.

Структурная схема прибора УДАР-5 приведена на рис. 9.

Поток у-квантов от источника / после прохождения контролируемого объема детектируется группой газо­

29

разрядных счетчиков 2, которые выдают на вход форми­ рующего устройства 3 электрические импульсы, частота следования которых пропорциональна интенсивности у-из- лучения. Нормализованные по длительности и амплитуде импульсы после формирователя поступают на входы двух спусковых генераторов 4 и 15, предназначенных для управления шаговым двигателем 6. Параметры входных устройств спусковых генераторов подобраны так, что гене­ ратор 4 возбуждается при расположении системы излуча­ тель-детектор (ИД) выше уровня, а генератор 15 — при расположении системы ИД ниже уровня. Импульсы уни­ тарного кода с выхода спусковых генераторов поступают на вход коммутатора 5, предназначенного для преобразо­ вания унитарного кода в четырехтактную систему рабо­ чих импульсов, которые поступают на соответствующие фазы шагового двигателя.

Шаговый двигатель предназначен для перемещения системы ИД вверх или вниз и механически связан с сель­ син-датчиком 7 системы передачи данных. При повороте ротора сельсин-датчика на его обмотках возникает сигнал рассогласования, воспринимаемый сельсин-приемни­ ком 8. Сигнал рассогласования подается на вход балан­ сного усилителя 9, к выходу которого подключены обмот­ ки управления реверсивного двигателя 10, предназначен­ ного для вращения механического коммутатора и задатчи­ ка вторичного прибора 11. Механический коммутатор замыкает цепи соответствующих электродов ламп цифрово­ го индикатора 13■ Питание отдельных блоков прибора осуществляется с помощью соответствующих блоков пи­ тания 16, 14 и 12.

Принцип действия прибора УДАР-5 заключается в сле­ дующем. Пусть в начальный момент времени система ИД находится над измеряемым уровнем. При этом интенсив­ ность у-излучения на детекторе максимальна, следова­ тельно, максимально число импульсов, поступающих на вход формирующего устройства. При этом возбуждается

30

спусковой генератор, кодовые импульсы с которого по­ ступают на вход «вниз» коммутатора 5. Ротор шагового двигателя начинает вращаться, перемещая систему ИД вниз. Одновременно приходит в движение ротор сельсиндатчика, в результате чего изменяются показания цифро­ вого индикатора. При подходе системы ИД к уровню ин­ тенсивность у-излучения уменьшается в результате его частичного перекрытия контролируемой средой. Количе­ ство импульсов, поступающих на вход формирующего устройства, уменьшается. Следовательно, уменьшается и частота кодовых импульсов на выходе спускового генера­

чения уменьшается до величины, при которой происходит срыв колебаний спускового генератора. Ротор шагового двигателя останавливается, а показания цифрового инди­ катора соответствуют значению уровня.

При начальном расположении системы ИД ниже уров­ ня работа прибора аналогична описанной выше.

Основные технические данные прибора УДАР-5

На отечественных коксохимических заводах установ­ лены и работают радиоизотопные следящие уровнемеры типа УР-8, которые имеют более низкие технические дан­ ные по сравнению с приборами УДАР-5. Однако они бо­ лее просты для внедрения и эксплуатации, а также удов­ летворяют современным требованиям при автоматизации ряда производственных процессов коксохимического про­ изводства.

31