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    電離輻射的工業(yè)應(yīng)用

    2016/10/10 14:01:17

    核技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用非常廣泛,探傷、測厚、稱重、料位、儀器儀表等。
        (1)探傷
        γ射線探傷(也稱工業(yè)照相)就是利用放射源發(fā)出的γ射線具有穿透性的特性,用于檢驗大型鑄件或管道焊接的質(zhì)量,實現(xiàn)無損檢測的目的。


        γ射線探傷使用的放射源多為銥-192和鈷-Co,探傷原理是,γ射線穿透物質(zhì)時,同時被物質(zhì)吸收一部分射線,物質(zhì)密度越大越厚,射線被吸收的越多,穿透過去的射線就越少。如果有裂縫、傷痕,則穿透過去的射線就會變多,所得到的成像就顯出了差異,據(jù)此檢查焊接質(zhì)量好壞。γ射線探傷特點是γ射線穿透力強(qiáng),在鋼材檢測中厚度可達(dá)200mm,且設(shè)備輕便,無需電源,特別適用于攜帶和野外作業(yè)。另外,放射源可通過窄小部位進(jìn)行透照,適用于異形物體探傷,如環(huán)形或球形物體的探傷,一次可拍幾十至幾百張底片。與X射線探傷不同,不論γ射線探傷機(jī)是否開機(jī),放射源總有射線放出來,因此安全及防護(hù)問題就顯得尤為重要。因此不作業(yè)時保證放射源在貯源罐內(nèi)。
        X射線探傷就是利用X射線機(jī)發(fā)出的X射線開展無損檢測。X射線機(jī)主要由X射線管和高壓電源組成,無放射源。當(dāng)高壓電源加在X射線管的兩極之間,使兩極間形成一個電場,電子在射到靶體之前被加速達(dá)到很高的速度,高速電子轟擊靶體產(chǎn)生X射線。
    因X射線探傷機(jī)工作時無需放射源,且關(guān)機(jī)時沒有射線放出來,只需要在進(jìn)行現(xiàn)場探傷時,注意X射線防護(hù)即可。


        (2)測厚
        放射性同位素測厚儀,對被測材料的厚度或單位面積質(zhì)量進(jìn)行非破壞性測量。其工作原理是,放射性核素放出的射線,在通過被測物質(zhì)時,局部被物質(zhì)吸收,或被物質(zhì)散射,用探頭測量透射射線或散射射線的強(qiáng)度,就能計算出物料的厚度。測厚儀可以自動檢測連續(xù)生產(chǎn)過程中的金屬板、薄膜、紙張和鍍層的厚度,通過自動控制系統(tǒng),對生產(chǎn)線的產(chǎn)品厚度進(jìn)行調(diào)節(jié),實現(xiàn)厚度自動控制。
        (3)秤重


        放射性同位素放射出來的射線通過被測物質(zhì)時,部分被吸收或散射,核子秤就是利用這個原理制造的衡量核儀表。將放射源和射線接收器分別放在傳送帶的上、下兩側(cè),根據(jù)射線穿過傳送帶上物料的計數(shù)率,便可以連續(xù)稱出輸送物料的重量。物料尺寸越規(guī)則、均勻,則稱量的準(zhǔn)確度愈高。它可以用于水泥廠里實現(xiàn)加料的自動控制,還可以用于礦山、港口、煤碳、化工、電力、鋼鐵、糧倉等行業(yè)的皮帶運輸機(jī)在線計量和控制以及刮板、螺旋、錨鏈等多種運輸機(jī)進(jìn)行計量測量工作。
        (4) 料位
        γ射線料位計是利用γ射線穿透物質(zhì)時會有不同程度的吸收,因而產(chǎn)生射線強(qiáng)度的變化。容器內(nèi)所裝物料的量不同,對射線的吸收就不同,透過料倉后所探測到的射線強(qiáng)度就不同,從而確定容器中的物料,如液體、顆粒和碎屑等在料倉內(nèi)的高度,即料位。放射源可以安裝在被測量容器的外部,如球、罐、料倉、溜槽、管道外,用來檢測該容器內(nèi)儲存的液體、漿體、固體物料的高低位置,這是非接觸式和非進(jìn)入式的測量方法,因此,不受被測物料的壓力、溫度、密度、粘度等參數(shù)變化的影響,對于測量高溫、高壓、易燃、易爆、有毒和腐蝕性的物料極其有用。這種儀表在石油工業(yè)上可以檢測密閉容器內(nèi)石油產(chǎn)品的水平面,在鋼鐵工業(yè)上可以測量連續(xù)鑄錠機(jī)結(jié)晶槽中的鋼水線,在水泥工業(yè)上用來測量料面的高度和控制立窖裝料的多少。
        (5)儀器儀表
        煙霧報警器早期使用鐳-226作為α源,目前多采用镅-241放射源。煙霧報警器的離子型探測器使用α輻射源是為了使得兩電極之間的空氣發(fā)生電離,一旦兩個電極上出現(xiàn)少量電位差的影響,就能允許電流通過其中的空氣間隙。當(dāng)燃燒產(chǎn)生的煙霧進(jìn)入空氣間隙時,使其電阻增加或減少,引起電流的變化,隨后經(jīng)電子線路放大并觸發(fā)報警器。通常在一個探測器中使用兩個性能匹配的密封α放射源及其電離單元,利用其失衡來觸發(fā)報警。

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