用于检测密度、浓度的多能量高精密辐射装置制造方法及图纸

本申请提供了一种用于检测密度、浓度的多能量高精密辐射装置，辐射装置包括至少一个探测器、辐射生成器和主控制器；辐射生成器用于生成并射出具有N种不同能量值的目标辐射波束；探测器用于检测接收辐射波束形成辐射测量信息；主控制器用于接收并根据探测器传输的辐射测量信息，至少获得Q个密度信息和/或浓度信息，进而计算出介质的精确密度值和/或精确浓度值。本申请中的目标辐射波束具有N种不同能量值，即使具有上述N种能量值中的一种或多种目标辐射波束的信号强度不足或信号衰减程度过高，还存在具有其他能量值的目标辐射波束可供使用，有利降低辐射装置的测量误差，提升辐射装置的测量精度及稳定性。射装置的测量精度及稳定性。射装置的测量精度及稳定性。

【技术实现步骤摘要】
用于检测密度、浓度的多能量高精密辐射装置


[0001]本专利技术实施例涉及工业测量
，尤其涉及一种用于检测密度、浓度的多能量高精密辐射装置。

技术介绍

[0002]在工业领域中，辐射装置兼具非接触、易于装卸和性能稳定等诸多优势，因而在高温、高压、高粉尘、高毒性或强腐蚀性等复杂工况下应用广泛。但是，现有辐射装置采用单一能量的辐射信号去检测时，当接收的单一能量的辐射信号衰减到一定程度或信号强度过低后，辐射装置的检测值精度会大打折扣且相同的容器以及相同参数的物料会对不同能量的辐射信号具有不同的作用效果，故在一些实际测量场景中，单一能量辐射信号的辐射装置测量精度较低，此外，采用单一能量的辐射信号去测量，测量结果的稳定性不够。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供一种用于检测密度、浓度的多能量高精密辐射装置，以降低辐射装置的测量误差，提升辐射装置的测量精度以及稳定度。
[0004]第一方面，本专利技术实施例提供了一种用于检测密度、浓度的多能量高精密辐射装置，所述辐射装置包括至少一个探测器、辐射生成器和主控制器；所述辐射生成器，用于生成并射出具有N种不同能量值的目标辐射波束；所述探测器，用于检测接收辐射波束形成辐射测量信息；所述主控制器，与所述探测器连接，用于接收并根据所述探测器传输的所述辐射测量信息，至少获得Q个密度信息和/或浓度信息，进而计算出容器内介质的精确密度值和/或精确浓度值；其中，N≥Q≥2，且N和Q均为整数，所述辐射波束至少包括所述目标辐射波束。
[0005]可选地，所述主控制器具体用于接收并根据所述探测器传输的所述辐射测量信息，至少获得Q组不同能量值的所述目标辐射波束的衰减信息，进而得到所述Q个密度信息和/或浓度信息，最终计算出所述容器内介质的精确密度值和/或精确浓度值。
[0006]可选地，所述辐射生成器包括一个多能放射源，所述一个多能放射源直接生成并射出所述具有N种不同能量值的目标辐射波束。
[0007]可选地，所述辐射生成器包括N个单能放射源，每个所述单能放射源生成并射出一种能量值的所述目标辐射波束，且各个所述单能放射源生成并射出的所述目标辐射波束的能量值不同，从而使得所述辐射生成器生成并射出所述具有N种不同能量值的目标辐射波束。
[0008]可选地，所述辐射生成器包括至少一个单能放射源以及至少一个多能放射源，所述多能放射源用于生成并射出具有M种不同能量值的所述目标辐射波束，每个所述单能放射源生成并射出一种能量值的所述目标辐射波束且不与所述多能放射源生成并射出的M种不同能量值的所述目标辐射波束重复，使得所述辐射生成器利用所述至少一个单能放射源
以及所述至少一个多能放射源生成并射出所述具有N种不同能量值的目标辐射波束；其中，2≤M≤N，且M为整数。
[0009]可选地，所述辐射波束为复合辐射波束，所述复合辐射波束包括所述目标辐射波束以及所述辐射装置所在安装位置处的背景环境产生并发射的干扰辐射波束。
[0010]可选地，当所述辐射生成器处于非工作状态时，所述探测器检测接收所述辐射装置所在安装位置处的背景环境产生并发射的所述干扰辐射波束，基于所述干扰辐射波束获取干扰辐射测量信息，并记录保存所述干扰辐射测量信息；当所述辐射生成器处于工作状态时，所述探测器检测接收所述复合辐射波束，基于所述复合辐射波束获取复合辐射测量信息，进而根据所述复合辐射测量信息和记录保存的所述干扰辐射测量信息，得到所述辐射测量信息。
[0011]可选地，所述辐射测量信息为所述探测器基于所述复合辐射波束形成的所述复合辐射测量信息与记录保存的所述探测器基于所述干扰辐射波束形成的所述干扰辐射测量信息之间的差别。
[0012]可选地，所述辐射测量信息包括辐射测量信号的波形、辐射测量信号的幅度、辐射测量信号的宽度、辐射测量信号的能量、辐射测量信号的产生时间、道址号、各个道址号累计计数的数量、各个道址号每次计数的时间、各个道址号计数的时间频率、各个道址号计数的时间间隔中的至少一种。
[0013]可选地，所述主控制器基于全部或部分所述Q个密度信息和/或浓度信息取平均后作为所述介质的精确密度值和/或精确浓度值；或者，所述主控制器基于全部或部分所述Q个密度信息和/或浓度信息加权平均后作为所述介质的精确密度值和/或精确浓度值。
[0014]可选地，所述辐射生成器包括壳体，所述壳体用于包裹放射源。
[0015]可选地，所述探测器包括闪烁晶体、光电控制模块、信号处理电路、供电模块、通讯模块和MCU；所述闪烁晶体，用于接收所述辐射波束，并对应产生光信号；所述光电控制模块，与所述闪烁晶体连接，用于接收所述闪烁晶体传递的所述光信号，并将所述光信号转换为电信号后传输至所述信号处理电路；所述信号处理电路，与所述光电控制模块连接，至少用于对所述电信号进行预放大、阻抗匹配和滤波成形，以形成辐射测量信号；所述MCU，与所述信号处理电路连接，用于对所述辐射测量信号进行AD采样得到采样数据，通过分析处理所述采样数据获得所述辐射测量信息；所述供电模块，连接在所述MCU和所述主控制器之间，用于接收所述主控制器提供的电压，保证所述探测器的正常工作；所述通讯模块，与所述MCU连接，用于将所述MCU传递的所述辐射测量信息传输至所述主控制器。
[0016]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种容器内介质浓度或密度的高精密测量方法，采用第一方面所提供的辐射装置执行所述方法，所述方法包括：所述辐射生成器生成并射出所述具有N种不同能量值的目标辐射波束；所述探测器检测接收所述辐射波束形成所述辐射测量信息，其中所述辐射波束至
少包括所述目标辐射波束；所述主控制器接收并根据所述探测器传输的所述辐射测量信息，至少获得所述Q个密度信息和/或浓度信息，进而计算出所述容器内介质的精确密度值和/或精确浓度值。
[0017]可选地，所述探测器检测接收所述辐射波束形成所述辐射测量信息，包括：所述探测器中的供电模块接收所述主控制器提供的电压，保证所述探测器的正常工作；所述探测器中的闪烁晶体接收所述辐射波束，并对应产生光信号；所述探测器中的光电控制模块接收所述闪烁晶体传递的所述光信号，并将所述光信号转换为电信号后传输至所述探测器中的信号处理电路；所述信号处理电路对所述电信号进行预放大、阻抗匹配和滤波成形，以形成辐射测量信号；所述探测器中的MCU对所述辐射测量信号进行AD采样得到采样数据；所述MCU基于信号幅度对所述采样数据进行分类后，累计并记录每一信号幅度的所述采样数据所对应的道址号的数量；经过预设时间后，所述MCU统计每一所述道址号的累计计数数量，即获取所述辐射测量信息；所述探测器中的通讯模块将所述MCU传递的所述辐射测量信息传输至所述主控制器。
[0018]可选地，所述目标辐射波束的N种不同能量值已知，则所述N种不同能量值的目标辐射波束在被所述探测器接收后对应形成的每个所述电信号的信号幅度已知，从而获得所述N种不同能量值的目标辐射波束形成的所述电信号被采集后所对应的所述道址号。
[0019]可选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于检测密度、浓度的多能量高精密辐射装置，其特征在于，所述辐射装置包括至少一个探测器、辐射生成器和主控制器；所述辐射生成器，用于生成并射出具有N种不同能量值的目标辐射波束；所述探测器，用于检测接收辐射波束形成辐射测量信息；所述主控制器，与所述探测器连接，用于接收并根据所述探测器传输的所述辐射测量信息，至少获得Q个密度信息和/或浓度信息，进而计算出容器内介质的精确密度值和/或精确浓度值；其中，N≥Q≥2，且N和Q均为整数，所述辐射波束至少包括所述目标辐射波束。2.根据权利要求1所述的辐射装置，其特征在于，所述主控制器具体用于接收并根据所述探测器传输的所述辐射测量信息，至少获得Q组不同能量值的所述目标辐射波束的衰减信息，进而得到所述Q个密度信息和/或浓度信息，最终计算出所述容器内介质的精确密度值和/或精确浓度值。3.根据权利要求1所述的辐射装置，其特征在于，所述辐射生成器包括一个多能放射源，所述一个多能放射源直接生成并射出所述具有N种不同能量值的目标辐射波束；或者优选地，所述辐射生成器包括N个单能放射源，每个所述单能放射源生成并射出一种能量值的所述目标辐射波束，且各个所述单能放射源生成并射出的所述目标辐射波束的能量值不同，从而使得所述辐射生成器生成并射出所述具有N种不同能量值的目标辐射波束；或者优选地，所述辐射生成器包括至少一个单能放射源以及至少一个多能放射源，所述多能放射源用于生成并射出具有M种不同能量值的所述目标辐射波束，每个所述单能放射源生成并射出一种能量值的所述目标辐射波束且不与所述多能放射源生成并射出的M种不同能量值的所述目标辐射波束重复，使得所述辐射生成器利用所述至少一个单能放射源以及所述至少一个多能放射源生成并射出所述具有N种不同能量值的目标辐射波束；其中，2≤M≤N，且M为整数。4.根据权利要求1所述的辐射装置，其特征在于，所述辐射波束为复合辐射波束，所述复合辐射波束包括所述目标辐射波束以及所述辐射装置所在安装位置处的背景环境产生并发射的干扰辐射波束；优选地，当所述辐射生成器处于非工作状态时，所述探测器检测接收所述辐射装置所在安装位置处的背景环境产生并发射的所述干扰辐射波束，基于所述干扰辐射波束获取干扰辐射测量信息，并记录保存所述干扰辐射测量信息；当所述辐射生成器处于工作状态时，所述探测器检测接收所述复合辐射波束，基于所述复合辐射波束获取复合辐射测量信息，进而根据所述复合辐射测量信息和记录保存的所述干扰辐射测量信息，得到所述辐射测量信息；优选地，所述辐射测量信息为所述探测器基于所述复合辐射波束形成的所述复合辐射测量信息与记录保存的所述探测器基于所述干扰辐射波束形成的所述干扰辐射测量信息之间的差别。5.根据权利要求1所述的辐射装置，其特征在于，所述辐射测量信息包括辐射测量信号的波形、辐射测量信号的幅度、辐射测量信号的宽度、辐射测量信号的能量、辐射测量信号的产生时间、道址号、各个道址号累计计数的数量、各个道址号每次计数的时间、各个道址
号计数的时间频率、各个道址号计数的时间间隔中的至少一种。6.根据权利要求1所述的辐射装置，其特征在于，所述主控制器基于全部或部分所述Q个密度信息和/或浓度信息取平均后作为所述介质的精确密度值和/或精确浓度值；或者，所述主控制器基于全部或部分所述Q个密度信息和/或浓度信息加权平均后作为所述介质的精确密度值和/或精确浓度值。7.根据权利要求1所述的辐射装置，其特征在于，所述辐射生成器包括壳体，所述壳体用于包裹放射源；或者优选地，所述探测器包括闪烁晶体、光电控制模块、信号处理电路、供电模块、通讯模块和MCU；所述闪烁晶体，用于接收所述辐射波束，并对应产生光信号；所述光电控制模块，与所述闪烁晶体连接，用于接收所述闪烁晶体传递的所述光信号，并将所述光信号转换为电信号后传输至所述信号处理电路；所述信号处理电路，与所述光电控制模块连接，至少用于对所述电信号进行预放大、阻抗匹配和滤波成形，以形成辐射测量信号；所述MCU，与所述信号处理电路连接，用于对所述辐射测量信号进行AD采样得到采样数据，通过分析处理所述采样数据获得所述辐射测量信息；所述供电模块，连接在所述MCU和所述主控制器之间，用于接收所述主控制器提供的电压，保证所述探测器的正常工作；所述通讯模块，与所述MCU连接，用于将所述MCU传递的所述辐射测量信息传输...

【专利技术属性】
技术研发人员：呼秀山，李圆圆，
申请(专利权)人：北京锐达仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：