豁免型放射性核子密度濃度計

NDS-3100豁免型放射性核子密度濃度計介紹

什么是NDS-3100？

NDS-3005核子密度 (濃度) 計是一種低輻射劑量、高靈敏度核計，核心技術源自俄羅斯。它以夾具的形式安裝在管道上，并使用伽馬射線作為測量介質。它使用的安全和環境保護低于豁免活動。22Na放射源 (V類以下的源)，一種非接觸式密度測量儀器，可以連續，實時，非接觸地在線測量流體密度。它可以用于以密度作為最終產品的主要控制參數的過程控制，也可以用于固體百分比或其他質量控制參數 (例如濃度百分比) 的指標。

22Na的豁免活性為1000000Bq; 137Cs的豁免活性為10000Bq，137Cs發射的伽馬射線能量約為0.66MeV，22Na發射的伽馬射線能量約為1.2MeV。伽馬射線的能量越強，穿透能力越強。

免檢放射源是根據國家規定免檢放射安全管理的放射源，即使人體長期接觸，放射源的危害也不會對人體造成危害。

該產品使用的22Na放射源由俄羅斯國家原子能集團的子公司JSC同位素提供。JSC同位素有資格提供周期表中幾乎所有的放射性和穩定同位素。產品采用氣體分離法、電磁法、分離法生產。

圖2: JSC  Isotope 公司

圖3: 報關單樣本

NDS-3100環保 (豁免) 放射源產品的優勢

本產品采用中華人民共和國生態環境部免征放射源。用戶不需要申請輻射安全許可證，用戶不需要建設專用放射源倉庫，也不需要辦理環評驗收手續。

用戶不需要安裝連接到公安監控網絡的強制監控系統，不需要控制放射源的使用，可以節省每年高昂的網絡維護成本和第三方平臺費用。

使用22Na免檢放射源的單位不需要建立放射源管理機構和管理制度，維護人員不需要取得輻射從業資格證，而且節省了人員定期體檢的費用，也不需要獲得環保部門的環評許可證。

用戶不需要購買防護服、輻射探測器和個人輻射劑量計。本產品對人體無傷害，對環境無污染。

如果受控放射源丟失，法定代表人是第一責任人。本產品的22Na放射源可以作為普通儀器處理。即使源丟失，也不會作為輻射事故處理。(當然，無論劑量有多小，它仍然是輻射源。，管理人員應保持謹慎的態度)。

NDS-3100豁免型放射性核子密度濃度計產品特點

• 豁免放射源

使用更安全的低劑量放射源(22Na)，輻射安全風險低，符合環保部門對豁免管理放射源的劑量要求，并取得豁免備案。放射源容器加強輻射屏蔽，距儀表外殼0.1米處泄露劑量可小于1μSv/h。

• 高精度射線探測器

配套的射線探測器(傳感器)采用最新研發并應用于大科學裝置的光電探測技術，對極低劑量γ射線也十分敏感，為環保型濃度密度分析儀提供了更高的精度和靈敏度。并且采用一體化設計，結構緊湊，性能穩定可靠，安裝使用方便。

• 嵌入式計算平臺

采用嵌入式計算技術作為儀表平臺，具備更強勁的計算能力和通訊支持能力，并且提供豐富直觀的人機界面，可顯示實時濃度、密度、流量、產量等相關參數、查詢歷史數據，并且支持半自動標定和參數設置。具備4G無線通訊功能和云服務支持，可在各種終端設備遠程查看儀表參數和測量數據，并可遠程維護和監控。

• 更高精度

高精度采樣電路配合靈敏度的探測器，高精度采樣，計數頻率分辨率達0.1Hz。密度分別率可達0.1kg/M3。

• 更靈活的輸出方式

密度、標準密度或特殊計算值 （固體百分比、比重等）采用直接毫安 (4–20 mA) 輸出，也支持Modbus-RTU RS-232 485通訊輸出。

• 更便捷的安裝方式

管道外夾式安裝，對安裝位置、腐蝕性、管道材質、流速和壓力影響不敏感。特別適用于因為高溫、高壓、流動性不好等工作條件，必須非接觸測量的場合選用。并在保持流動性前提下允許最多固體含量。

測量原理

核子密度計的密度測量基于物質吸收低能射線的原理。在測量路徑的一定條件下，不同密度的介質對核輻射的吸收程度是不同的。一束射線通過介質的弱化規律為:

式中，  Ix——穿過介質后的射線強度

         I——標定時介質之前的射線強度

                  μ——介質對射線的質量吸收系數

ρ——待測介質密度

                                              d ——測量路徑

                                              λ——源衰變常數

           t——源衰變時間，從標定之日算起

從公式中可以看出，當被測管道不變，介質的吸收系數不變時，測量介質對射線的吸收強度主要與介質的密度有關: 介質的密度越大，光線的吸收越大，反之亦然。光線的吸收越小。

圖1: 測量原理示意圖

如圖1所示，γ射線從放射源罐中發射，此時射線強度為I ，通過吸收率固定的管壁和因密度變化而吸收率變化的被測介質，達到探測器后射線強度為I0 .通過探測γ射線的強度變化并應用到已知的轉換中，NDS-3100可以提供高精度的在線密度測量。

質量濃度計算公式:

式中： C——礦漿濃度

                      ——干礦密度或稱為自然容重

       ρ——礦漿密度

                                                    （設清水濃度為0，清水密度為1000kg/M3）

在實際應用中，核密度計測量實時礦漿密度值，用戶在儀表中輸入干礦密度值，得到實時測得的礦漿質量濃度值 (干礦質量與礦漿總質量之比)。

性能參數

設備結構圖

整體安裝結構

輔助表

安裝方法

幾種常見的安裝方法

安裝注意事項

漿液能否填充管道并在管道中順利流動 (更換良好);

不同的管道材料和漿料吸收速率導致通過的顆粒數量太大或太少 (<100或>30000計數/秒)，并且穿透距離不能太大或太小。例如，管壁由碳鋼鐵礦石漿料制成，安裝管徑要求不小于100毫米且不大于250毫米。對于特殊情況，需要試用預裝，以確定是否符合要求;

只要沒有氣蝕現象，測量就不會受到閥門，彎頭，三通和其他管件的影響。

安裝位置

密度計作為外部夾具安裝，在不影響主要道路的情況下，可以拆卸以進行維護或校準;

安裝在主線上，如有必要，減小直徑;

請注意，測量管道在工作時應始終保持飽滿狀態，并且不容易產生氣泡。最好垂直安裝，液體從下往上流動，防止漿料沉積，影響密度測量的準確性;

密度計前后應至少有200毫米和100毫米直管段;

不宜將其安裝在下游管道附近，管道開口附近或管道的高點。

二次儀表參數設置

安裝傳感器和電源后，應在系統通電后首先對系統進行校準和參數設置。

儀器主界面

單擊 “登錄" 按鈕，輸入默認密碼 “123"; 然后單擊 “參數設置"，進入以下屏幕: