CS-100型核子測沙儀
核子測沙儀已非傳統(tǒng)的計(jì)數(shù)類同位素測沙儀，它是采用電離室作為探測器的全新測沙儀器。新型鋁窗電離室是由我們研發(fā)和*，目前還沒有其它廠家能夠生產(chǎn)。鋁窗電離室外形為一不銹鋼桶，能承受巨大水壓，適合水下使用。在電離室內(nèi)還裝有壓力和溫度傳感器。放在水下0～200米任何深度，不論水是流動(dòng)還是靜止，也不管流速大小，均可長期連續(xù)采樣，收集含沙量、水深、水溫?cái)?shù)據(jù)。從根本上解決了高含沙量水流的實(shí)時(shí)測量問題。核子測沙儀的突出優(yōu)點(diǎn)是：效率高、穩(wěn)定性好、量程寬、抗水下環(huán)境能力強(qiáng)、故障率低，因而測量精度高。核子測沙儀有著廣泛用途：可用于水文站無人值守泥沙測量，也可作為河流泥沙的規(guī)律研究。如河道斷面含沙量分布測量，水庫出入庫進(jìn)沙排沙測量，引黃涵閘泥沙檢測，高原侵蝕產(chǎn)沙監(jiān)測；以及小浪底水庫調(diào)水調(diào)沙的泥沙的瞬時(shí)連續(xù)檢測。如果在黃河不同站點(diǎn)布置核子測沙儀，并利用衛(wèi)星定位和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)與數(shù)據(jù)庫連接起來，就可以把黃河泥沙在空間上和時(shí)間上的分布全部數(shù)據(jù)記錄下來，它是數(shù)字黃河的重要組成部分，對(duì)于研究分析泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律，治理黃河具有重大意義。
測沙儀也可以作為泥漿密度計(jì)使用，測量泥漿、沙漿、礦漿、紙漿等生產(chǎn)過程中各種漿類的比重或濃度。核子測沙儀由黃河水利科學(xué)研究院和北京市通想高技術(shù)開發(fā)公司經(jīng)過多年研制，經(jīng)過無數(shù)次室內(nèi)試驗(yàn)、模型廳及黃河水文站實(shí)驗(yàn)已定型生產(chǎn)。CS-100A核子測沙儀已申請了發(fā)明。
CS-100A核子測沙儀的主要指標(biāo)如下：
1、主要技術(shù)指標(biāo)
含沙量測量范圍：1～2000Kg/m3；
含沙量測量精度：含沙量3～10kg/m3，誤差≤10%；含沙量10～100kg/m3，誤差≤5%；含沙量＞100kg/m3，誤差≤1%；
水深測量范圍：0～200m；
水溫測量范圍：0～50℃；
信號(hào)長期穩(wěn)定性：≤0.02%；
*時(shí)間(MTBF)：40000h；
探測器尺寸：555×216×406mm，37Kg；
電源：～220V士20%，50Hz；
功耗≤13W。
2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
探測器由電離室、放射源和支架組成。通訊口與上位機(jī)通訊。標(biāo)定和測試核子測沙儀的實(shí)驗(yàn)裝置是渾水?dāng)嚲鳎壳耙阎瞥伞皽y沙儀檢測與標(biāo)定系統(tǒng)"安裝在模型黃河基地，用以檢測和標(biāo)定各類測沙儀器。利用渾水?dāng)嚲骱忘S河泥沙標(biāo)定出的含沙量隨輸出電壓變化曲線及擬合曲線示在下圖中。兩圖是利用工業(yè)軟件把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和擬合函數(shù)輸入計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成。圖中橫坐標(biāo)為探測器輸出電壓U(mV)，縱坐標(biāo)為含沙量S(Kg/m3)。圖1中黑點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，線為點(diǎn)間連線；圖2中曲線為擬合函數(shù)曲線，已掩蓋了全部實(shí)驗(yàn)黑點(diǎn)。擬合函數(shù)已經(jīng)存入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將測沙探測器測到的電壓信號(hào)自動(dòng)代入擬合函數(shù)，計(jì)算出含沙量直接顯示在屏幕上。
核子測沙儀的試驗(yàn)報(bào)告已發(fā)表在《人民黃河》雜志2008年第10期上。核子測沙儀還對(duì)信號(hào)的溫度效應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)校正，以保證含沙量不受水溫和室溫變化的影響。
3、放射源的安全問題
核子測沙儀使用的放射源是241Am源，其能量59.53KeV，屬于低能γ射線源。241Am以搪瓷形式結(jié)合在鎢合金片上，再裝入不銹鋼圓桶內(nèi)，用氬弧焊密封焊接成Ф10×5mm的不銹鋼圓柱體，我們購得圓柱體再裝入鐵罐里。射線在源罐朝向電離室的鋁窗射出，使射線即可射入電離室內(nèi)，又不會(huì)射到外面。這樣探測器周圍可做到*沒有γ射線泄漏，人員在周圍工作不會(huì)受到任何照射。此設(shè)計(jì)經(jīng)中國原子能科學(xué)研究院環(huán)境影響評(píng)價(jià)中心環(huán)境評(píng)估：*符合安全要求。
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