辐射测量装置及用于在辐射测量装置中检测堆积物形成的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种辐射测量装置，用于测量和/或监测被测变量，尤其是位于容器(1)中的填充物质(3)的料位或密度()，以及一种利用辐射测量装置来执行以便检测容器(1)中的堆积物形成的方法。待测量的变量借助于测量系统和比较测量系统而被测量，所述测量系统在操作期间沿着测量路径(A、A’)穿过容器(1)发送放射性辐射，并测量沿着测量路径(A、A’)从容器(1)出射的辐射强度(IA)，所述比较测量系统沿着比较路径(B、B’、C)穿过容器(1)发送放射性辐射并且测量沿着比较路径(B、B’、C)从容器(1)出射的辐射强度(IB)。比较路径(B、B’、C)延伸穿过容器(1)使得在容器(1)的内壁上存在堆积物层(21)的情形中，延伸穿过堆积物层(21)的测量路径(A、A’)的两段(A1、A3)的总和与在这两段(A1、A3)之间延伸的测量路径(A、A’)的另外的段(A2)的长度的比率(VA)不同于对于比较路径(B、B’、C)以相同方式形成的比率(VB、VC)。基于在测量系统的测量结果和比较测量系统的测量结果之间在正进行的操作中所确定的偏差来检测在正进行的操作中出现的堆积物形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于检测容器中的堆积物形成的方法，其中提供了用于测量和/或监测被测变量(尤其是位于容器中的物质的料位或密度)的辐射测量装置，以及本专利技术还涉及包括测量系统的辐射测量装置，其在操作期间沿着测量路径穿过容器发送放射性辐射。测量系统包括检测器和评估单元，该检测器测量沿着测量路径从容器出射的辐射强度，该评估单元基于测量系统的校准数据和在无堆积物的容器的情形中确定的测量辐射强度确定和输出对应于被测变量的测量结果。
技术介绍
辐射测量装置在工业测量技术中被应用，例如用于测量容器中的填充物质的料位、用于监测容器中的填充物质的预定料位的超出或未超出或者用于测量填充物质的密度。辐射测量装置通常在常规的测量方法由于尤其是在测量位置的严酷条件而不可应用时被应用。在测量位置经常存在极端高的温度和压力或化学和/或机械地非常攻击性的环境影响，这使得利用其它测量方法不可能。放射性测量技术的基本原理是一个或多个放射性辐射体(比如Co60或Cs137制剂)被以这样的方式定位在测量位置使得由它们发射的辐射穿透待度量学地记录的区域，例如，填充有填充物质的容器的一部分，且在与辐射体相对设置的容器侧上出射的辐射强度利用合适的检测器(比如闪烁检测器)测量。出射的辐射强度取决于沿着由辐射体行进的路径到检测器的几何布置和吸收。后者在料位测量的情形中取决于位于容器的测量路径中的填充物质的料位且在密度测量的情形<br>中取决于位于测量路径中的填充物质的密度。结果是，出射的辐射强度是容器中的填充物质的当前料位或当前密度的度量。存在大量工业应用，在这些应用的情形中，堆积物可以随着时间而形成在容器的内壁上。术语堆积物此处指附着到内壁的材料的沉积物。例如，当位于容器中的填充物质或在管状容器的情形中流过容器的填充物质粘着到内壁时堆积物出现，且从而在容器的内壁上建立堆积物层。随着时间过去，其它沉积物或附着的材料引起该层变得越来越厚。在这种情形中，存在的问题是，穿过容器的测量路径在堆积的材料层进入容器的情形以及也在其从容器出射的情形引导穿过堆积的材料层。相应地，进入侧以及出射侧两者，穿过容器发送的辐射的一部分在堆积物层中被吸收。因为堆积物层具有通常偏离介质的较高的密度，所以其比填充物质更强地吸收放射性辐射。这样，在测量操作中出射的辐射强度逐渐减小且因此测量结果变得越来越不可靠。由于与堆积物相关的较低的测量辐射强度，太高的料位，或太高的密度被测量。如果该测量误差没有被认识到，则其可具有致命的效果，尤其是在与安全相关的应用中。因此，存在对于尽可能早期地检测容器中的堆积物形成的需要。确切地在应用辐射测量系统的应用中，打开容器以便在给定情形中早期检测堆积物形成通常是不可能的或直接地不可能。此外，容器清洁(在该情形中去除堆积物)通常是尤其复杂的且昂贵的，特别是在这些应用中。在US3,594,575A1中描述了一种料位测量装置，在此情形中，在给定情形中在容器中出现的堆积物形成可通过现场执行的测量装置的新校准而被加以考虑。在新校准中，测量辐射强度对料位的依赖性在当前存在的容器状态的情形中重新确定。在正在进行的操作中，然而，检测堆积物是否形成是不可能的。至此，甚至这里仍存在由于堆积物形成引起的未识别的测量结果错误的可能性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种辐射测量装置及可利用辐射测量装置执行的方法，在辐射测量装置及可利用辐射测量装置执行的方法中的任一种情形中，可检测测量装置的容器中的堆积物形成。为此，本专利技术涉及一种用于容器中的堆积物检测的方法，其中设置了辐射测量系统，用于测量和/或监测被测变量，尤其是位于容器中的填充物质的料位或密度，所述方法包括以下步骤：在操作期间沿着测量路径穿过容器发送放射性辐射，测量沿着所述测量路径从容器出射的辐射强度并且基于所述测量系统的校准数据和在无堆积物的容器的情形中所确定的测量辐射强度，来确定对应于所述被测变量的测量结果，其中，借助于比较测量系统，沿着比较路径穿过容器发送放射性辐射，测量沿着所述比较路径从容器出射的辐射强度，并且基于所述比较测量系统的校准数据和在无堆积物的容器的情形中所确定的测量辐射强度，来确定对应于所述被测变量的测量结果，其中所述比较路径以这样的方式延伸穿过容器使得在容器的内壁上存在堆积物层的情形中，延伸穿过堆积物层的测量路径的两段的总和与在这两段之间延伸的测量路径的另外的段的长度的比率不同于对于所述比较路径以相同方式形成的比率，以及基于在所述测量系统的测量结果和所述比较测量系统的测量结果之间在正进行的操作中所确定的偏差来检测堆积物形成的出现。在优选实施方式中，延伸穿过堆积物层的测量路径的两段的总和与在这两段之间延伸的测量路径的另外的段的长度的比率小于对于所述比较路径以相同方式形成的比率。在另外的优选实施方式中，超出在两个测量结果之间的偏差的预定的阈值意味着已经检测到恶化所述被测变量的辐射测量的、容器中的堆积物形成。此外，优选地，基于所述测量系统的测量结果和所述比较测量系统的测量结果之间的偏差来执行容器清洁的取决于需要的调度。另外，本专利技术涉及该方法的进一步发展，其中，在堆积物的密度已知的情形中，基于以下来确定容器中的堆积物层的厚度：利用所述测量系统所测量的辐射强度和利用所述比较测量系统所测量的辐射强度，以及容器几何形状和容器中的测量路径和比较路径的位置。上述实施方式的进一步发展的另外的发展包括一种方法，在此情形中，基于利用所述测量系统所测量的辐射强度、存在的堆积物层的厚度和密度，确定关于与堆积物相关的测量误差校正的测量结果。而且，本专利技术涉及一种辐射测量装置，用于测量和/或监测被测变量，尤其是位于容器中的填充物质的料位或密度，包括：测量系统，所述测量系统在操作期间沿着测量路径穿过容器发送放射性辐射，所述测量系统包括检测器，所述测量系统的检测器测量沿着所述测量路径从容器出射的辐射强度，并且所述测量系统包括评估单元，所述测量系统的评估单元基于所述测量系统的校准数据和在无堆积物的容器的情形中所确定的测量辐射强度，来确定和输出对应于所述被测变量的测量结果，以及比较测量系统，所述比较测量系统在操作期间沿着比较路径穿过容器发送放射性辐射，其中所述比较路径以这样的方式延伸穿过容器使得在容器的内壁上存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于容器(1)中的堆积物检测的方法，其中设置了辐射测量系统，用于测量和/或监测被测变量，尤其是位于所述容器(1)中的填充物质(3)的料位或密度(ρ)，所述方法包括以下步骤：‑在操作期间沿着测量路径(A、A’)穿过所述容器(1)发送放射性辐射，测量沿着所述测量路径(A、A’)从所述容器(1)出射的辐射强度(IA)，并且基于所述测量系统的校准数据和在无堆积物的容器(1)的情形中所确定的测量辐射强度(IA)，来确定对应于所述被测变量的测量结果，其中：‑借助于比较测量系统，沿着比较路径(B、B’、C)穿过所述容器(1)发送放射性辐射，测量沿着所述比较路径(B、B’、C)从所述容器(1)出射的辐射强度(IB)，并且基于所述比较测量系统的校准数据和在无堆积物的容器(1)的情形中所确定的测量辐射强度(IB)，来确定对应于所述被测变量的测量结果，‑‑其中所述比较路径(B、B’、C)延伸穿过所述容器(1)使得在所述容器(1)的内壁上存在堆积物层(21)的情形中，延伸穿过所述堆积物层(21)的测量路径(A)的两段(A1、A3)的总和与在这两段(A1、A3)之间延伸的测量路径(A、A’)的另外的段(A2)的长度的比率(VA)不同于对于所述比较路径(B、B’、C)以相同方式形成的比率(VB、VC)，以及‑基于在所述测量系统的测量结果和所述比较测量系统的测量结果之间在正进行的操作中所确定的偏差来检测堆积物形成的出现。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.03 DE 102012105922.51.一种用于容器(1)中的堆积物检测的方法，其中设置了辐射
测量系统，用于测量和/或监测被测变量，尤其是位于所述容器(1)中
的填充物质(3)的料位或密度(ρ)，所述方法包括以下步骤：
-在操作期间沿着测量路径(A、A’)穿过所述容器(1)发送放
射性辐射，测量沿着所述测量路径(A、A’)从所述容器(1)出射的
辐射强度(IA)，并且基于所述测量系统的校准数据和在无堆积物的容
器(1)的情形中所确定的测量辐射强度(IA)，来确定对应于所述被测
变量的测量结果，其中：
-借助于比较测量系统，沿着比较路径(B、B’、C)穿过所述容
器(1)发送放射性辐射，测量沿着所述比较路径(B、B’、C)从所
述容器(1)出射的辐射强度(IB)，并且基于所述比较测量系统的校准
数据和在无堆积物的容器(1)的情形中所确定的测量辐射强度(IB)，
来确定对应于所述被测变量的测量结果，
--其中所述比较路径(B、B’、C)延伸穿过所述容器(1)使得
在所述容器(1)的内壁上存在堆积物层(21)的情形中，延伸穿过所
述堆积物层(21)的测量路径(A)的两段(A1、A3)的总和与在这
两段(A1、A3)之间延伸的测量路径(A、A’)的另外的段(A2)的
长度的比率(VA)不同于对于所述比较路径(B、B’、C)以相同方式
形成的比率(VB、VC)，以及
-基于在所述测量系统的测量结果和所述比较测量系统的测量结
果之间在正进行的操作中所确定的偏差来检测堆积物形成的出现。
2.根据权利要求1所述的方法，其中延伸穿过所述堆积物层(21)
的测量路径(A、A’)的两段(A1、A3)的总和与在这两段(A1、A3)
之间延伸的测量路径(A、A’)的另外的段(A2)的长度的比率(VA)
小于对于所述比较路径(B、B’、C)以相同方式形成的比率(VB、
VC)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中超出在两个测量结果之间的
偏差的预定的阈值意味着已经检测到恶化所述被测变量的辐射测量
的、所述容器(1)中的堆积物形成。
4.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述测量系统的测量结
果和所述比较测量系统的测量结果之间的偏差来执行容器清洁的取决
于需要的调度。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在堆积物的密度(ρA)已
知的情形中，基于以下来确定所述容器(1)中的堆积物层(21)的厚
度(d)：
-利用所述测量系统所测量的辐射强度(IA)和利用所述比较测量
系统所测量的辐射强度(IB)，以及
-容器几何形状和所述容器(1)中的测量路径和比较路径(A、
A’、B、B’)的位置。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，基于利用所述测量系统所
测量的辐射强度(IA)、存在的堆积物层(21)的厚度(d)和密度(ρA)，
确定关于与堆积物相关的测量误差校正的测量结果。
7.一种辐射测量装置，用于测量和/或监测被测变量，尤其是位于
容器(1)中的填充物质(3)的料位或密度(ρ)，包括：
-测量系统，
--所述测量系统在操作期间沿着测量路径(A、A’)穿过所述容
器(1)发送放射性辐射，
--所述测量系统包括检测器(9、9’)，所述测量系统的检测器(9、
9’)测量沿着所述测量路径(A、A’)从所述容器(1)出射的辐射强
度(IA)，并且
--所述测量系统包括评估单元(11、11’)，所述测量系统的评估
单元(11、11’)基于所述测量系统(7)的校准数据和在无堆积物的容

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【专利技术属性】
技术研发人员：迪尔克·格拉泽，马丁·乌尔班，
申请(专利权)人：恩德莱斯和豪瑟尔两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE