6.6. Измерение уровня с помощью радиоактивных изотопов
Измерение уровня при помощи
радиоактивных изотопов целесообразно
при наличии специфических условий:
высокого давления или разреженности,
агрессивности среды, когда нельзя
использовать обычные средства измерения.
Этот способ используют для измерения
уровня заполнения резервуаров, силосных
башен и бункеров, где нельзя установить
измерительные щупы или необходимо
применение дорогостоящей системы
измерительных щупов, вызванное
конструктивными особенностями. Но и в
этих случаях для измерений часто выгодно
использовать радиоактивные изотопы.
Особенно целесообразно применять
радиоактивные изотопы для измерений
уровня агрессивных материалов, веществ
с повышенной адгезионной способностью,
в резервуарах с очень высокими
температурами, в резервуарах (реакторах)
со встроенными мешалками, в бункерах с
такими крупнокусковыми материалами,
как уголь или руда, в шахтных печах. В
основе измерения при помощи искусственных
радиоактивных изотопов лежит принцип
поглощения радиоактивного излучения
соответствующим материалом, содержащимся
в резервуаре. Пучок
-лучей,
излучаемый радиоактивным источником,
проходит через резервуар по прямой
линии. На стенке резервуара, лежащей
против излучателя, расположен приемник,
преобразующий принятые лучи в электрические
импульсы. Интенсивность принятого
излучения зависит от высоты уровня.
Возникающие на выходе приемника импульсы,
частота которых пропорциональна
интенсивности излучения, подводятся к
переключающему устройству, реле которого
срабатывает, как только число импульсов
в единицу времени достигнет минимальной
величины. Ввиду того, что в большинстве
случаев измеряют толстые слои материала,
используют преимущественно
-лучи. Большое влияние на измерение
уровня оказывает толщина стенок
резервуара.
7. Измерение состава и физико-химических свойств веществ
Физические методы анализа основаны на использовании зависимости какого-либо физического эффекта или физического свойства вещества от его состава. По изменению специфических физических эффектов или физических свойств возможно определить концентрацию измеряемого компонента в многокомпонентной газовой смеси.
7.1. Физические газоанализаторы
В физических газоанализаторах для анализа компонента в газовой смеси чаще всего используют такие свойства газовой смеси, как теплопроводность, магнитная восприимчивость, тепловой эффект химической реакции и др. Газоанализаторы обычно имеют блочно-модульную конструкцию и состоят из нескольких блоков:
выносного первичного измерительного преобразователя (датчика);
блока питания;
блока подготовки газа, включающего фильтр, побудитель расхода, индикатор расхода и т. п.;
измерительного прибора общепромышленного исполнения (расстояние между блоками не более 200 м).
Промышленные автоматические газоанализаторы предназначены для определения содержания контролируемых компонентов в газовых смесях технологических процессов, в окружающей воздушной среде, в производственных помещениях. Термокондуктометрические, термомагнитные, термохимические, оптические абсорбционные в инфрокрасной (ИК)- и ультрофиолетовой (УФ) -областях спектра газоанализаторы предназначены в основном для анализа одного компонента в газовой смеси. Хроматографические газоанализаторы предназначены для анализа многокомпонентных смесей. Принцип их действия основан на использовании для разделения смесей способности в различной степени адсорбироваться на выбранном адсорбенте при пропускании газовой смеси через неподвижный слой адсорбента и выделении соответствующих компонентов газов и жидкостей в хроматографической колонке.