CN103765172B - 液位测量方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于确定容器中的诸如填充液位的相界的位置的方法和装置。该方法包括以下步骤：提供至少一个能够发射通过容器的内部的一部分的辐射的辐射源；提供多个辐射检测器，每个检测器能够在一部分所述测量范围内检测由源所发射的辐射；以及提供用于从由检测器所检测的辐射量来计算相界的位置的数据处理设备，其特征在于，所述数据处理设备是从由检测器通过以下步骤所检测的辐射量来计算相界的位置的：(i)在第一步骤中，确定相界所位于的检测器级，以及然后，(ii)在第二步骤中，确定在(i)中所确定的检测器级内的相界的位置。

Description

液位测量方法和装置

本发明涉及一种用于测量器皿或容器内的容物的液位(level)的方法以及适于在执行本发明方法中有用的装置。特别地，该方法是一种通过测量由辐射(radiation)源发射并在其穿过可存在容物的器皿的一部分之后被辐射检测器检测的辐射来测量器皿内特别是液体的液位的方法。

通过辐射的手段测量器皿中的液位是公知的，并且已广泛应用了多年。例如，US-A-3654458描述了通过使用电离辐射源和多个检测器来检测和控制海底容器中的液位。

存在对于提供优于现有技术的装置和方法的优势的改进的液位测量系统的需求。

根据本发明，我们提供一种确定容器内两个相(phase)之间的边界(boundary)的测量范围内的位置的方法，每个相具有不同的辐射衰减特性，所述方法包括以下步骤：

(a)提供至少一个能够发射通过容器的内部的一部分的辐射的辐射源，

(b)提供多个辐射检测器，每个检测器能够在一部分所述测量范围内检测由源所发射的辐射，

(c)提供用于从由检测器所检测的辐射量来计算相界的位置的数据处理设备；

其特征在于，所述数据处理设备是从由检测器通过以下步骤所检测的辐射量来计算相界的位置的：

(i)确定相界所位于的检测器级，以及然后

(ii)确定在(i)中所确定的检测器级内的相界的位置。

当沉积物(deposit)在容器壁上聚集时，当压力变化时，或者当泡沫在液体上方的蒸汽空间中产生时，该方法精确地确定相界(phase boundary)位置。即使当没有泡沫或者沉积物存在时，该方法也相对于现有技术的传统液位或界面测量系统提供改善的精度。

根据本发明的进一步方面，我们提供一种用于测量容器内两个相之间的边界的测量范围内的位置的装置，每个相具有不同的辐射衰减特性，包括以下步骤：

(a)提供至少一个能够发射通过容器的内部的一部分的辐射的辐射源，

(b)提供多个辐射检测器，每个检测器能够在一部分所述测量范围内检测由源所发射的辐射，

(c)提供用于从由检测器所检测的辐射量来计算相界的位置的数据处理设备；

其特征在于，所述数据处理设备是从由检测器通过以下步骤所检测的辐射量来计算相界的位置的：

(i)确定相界所位于的检测器级，以及然后

(ii)确定在(i)中所确定的检测器级内的相界的位置。

期望边界被定位的容器中存在的相的辐射衰减特性是不同的。这意味着通过相中的一个从源传输到检测器的辐射少于通过相中的另一个从源传输相同距离到检测器的辐射。以这种方式，在源和(或者每个)检测器之间的每个相的材料(material)的量影响通过疏松(bulk)材料的辐射的传输。因此比较所检测的被传输的辐射允许介质的密度的变化被测量，使得相界可被定位。

在现有技术的传统液位测量系统中，辐射源被布置为朝向沿形成液位测量系统的测量范围的路径而布置的一个或多个检测器发射通过容器的内部的辐射。例如，当容器含有液体和顶空(headspace)气体时，一个或多个检测器可位于液位之下，并且一个或多个检测器可定位在液位之上，即，在顶空内。在许多现有技术系统中，以闪烁材料的长度的形式的单个延长(elongate)检测器被使用，使得闪烁体的部分位于液位之上，部分位于液位之下。辐射被它经过的介质衰减，使得小于源发射的辐射的100％被检测器检测，在通过介质传播后由检测器所检测的由源发射的辐射量与它经过的介质的量和密度成比例。容器内的液位例如因此通过确定由源发射和由检测器检测的辐射总量并将总的检测的辐射的变化识别为液位变化来传统地测量。相对低的液位总体提供较小密度的介质以用于辐射的传播，因此比液位较高时检测相对多的辐射。在现有技术的传统的液位测量仪器中，来自完整的检测器系统的总的累积计数率(eount rate)被用于计算液位。任何例如由容器壁上的固体的沉积、蒸汽空间内泡沫的产生或压力变化引起的计数率的降低，将导致错误高的液位测量。在此描述的方法和装置的一个优点在于，尽管聚集沉积物或者在蒸汽空间中产生泡沫，但它允许精确的液位测量。本发明的第二个优点在于，即使当没有泡沫或者沉积物存在时，它仍允许改进的测量精度。这第二个优点的产生是由于当与由传统的现有技术系统所产生的那些相比时，由计数率中自然的、统计上可预测的波动所引起的测量误差降低，所以出现了所述第二个优点。

测量范围是其中相界可通过方法和装置检测的容器的界限。装置通常被设计为具有覆盖(cover)相界位置的预期变化的测量范围。这通常覆盖容器的实际高度的大部分或者全部，尽管在一些应用中当容器的填充物的相界不期望变化那么大时测量范围可设计得更小。每个检测器能够检测辐射的测量范围的部分将被称为检测器级(detector stage)。总之，检测器级覆盖整个测量范围。相邻检测器的检测器级优选地被布置为邻近的(contiguous)。测量范围通常沿着覆盖期望液位变化的高度的容器的一部分延伸。检测器可直接地浸入容器容物内，但优选地位于容器外部或定位在容器内的保护壳、腔室或汲取管内。当检测器位于容器外部时，它们通常与容器壁相邻或者安装在容器壁上。检测器被定向，使得它们检测来自源的辐射。检测器可屏蔽从源方向以外的方向到达的辐射。

尽管不排除其应用于含有固相的容器，但本发明的方法和装置特别适于确定两个液相之间的相界的容器中的位置。这种装置的广泛应用在于确定含有液相和气相(其可以是例如空气、真空或者顶空蒸汽)的容器中的液位。通过本发明的方法确定的相界则为液位。容器可替代地含有多于一种液相，例如，水相和有机相，诸如油和水。

在优选的形式中，辐射包括诸如X射线或者更优选为伽马射线的电离辐射。可替代地，可以使用微波、无线电波或者声波。通过容器和/或其容物的辐射的可透性(transparency)(即，介质的衰减系数)和合适的源和检测器的可用性来选择所使用的辐射。可以使用来自可见或近可见(near-visible)光谱的辐射，但其使用将非常有限。为了扫描诸如处理容器的大的固体结构，伽马辐射是大大地优选的。合适的伽马源包括⁶⁰Co和¹³⁷Cs、¹³³Ba、²⁴¹Am、²⁴Na和¹⁸²Ta，然而，足够穿透力的任意伽马发射同位素可被使用，并且许多这样的同位素已经在液位测量设备中常规使用。对于固定装置，放射性同位素源应当选择为具有相对长的半衰期以给予设备满意的服务期限。通常，所使用的放射性同位素的半衰期将至少为2年，并且期望地，至少为10年。以上所提到的放射性同位素的半衰期为：¹³⁷Cs伽马ca，30年，¹³³Baca，10年，以及²⁴¹Amca，430年。合适的源通常以大约40与1500keV之间的能量发射辐射，并且合适的检测器可以足够的灵敏度检测这样的辐射，使得所检测的辐射根据传输介质的密度变化。

在液位测量方法和装置中可使用一个或多个源。通常所使用的源的数量不多于10个，优选地为1-4个。每个源可朝向多于1个的检测器发射一束辐射，多于1的检测器通常为4-10个检测器，但也可以使用2-40个检测器，这取决于每个检测器的尺寸/检测面积以及装置所需的分辨率。

尽管在实际中通常选择紧凑的设备，但在装置和方法中所使用的特定检测器本身并不关键。检测器可以是电动的，例如与诸如光电倍增器或者光电二极管链接的Geiger-Muller(GM)管或者闪烁检测器，或者如在简单的闪烁设备中那样可以是无动力的。在电动检测器之中，GM管是优选的，原因在于它们具有电和热鲁棒性(robust)，并且以机械鲁棒的形式可用。在无动力检测器之中，通过光纤链路链接到计数器的闪烁检测器(可选地，对于测试下的介质利用在容器外部的诸如光电倍增器或者光电二极管的光检测器)是特别有用的。当使用电动检测器，特别是当在燃烧或者爆炸风险的环境中使用装置时，期望的是在发生系统故障的情况下(特别是导致燃烧或者爆炸材料与任何带电元件之间的直接接触)，与检测器相关联的总的电能和功率足够低以不能成为明显的火源(source of ignition)。

用于这些检测器中的任意一个的计数设备将通常是电子的，并且每个检测器将与通常被链接到数据处理器的计数器相关联。为每个检测器提供计数器通常是实用的，但是可以使用计数器的时分多蹈复用，尽管伴随着计算所需的时间的增加以及因此测量之间的最小时间间隔的增加。

数据处理器可以是任意的商业处理器，其能够操作来自计数器的数据以产生所需的信息。处理器可包括标准计算机，或者可以是作为边界位置系统的一部分而安装的专用设备。处理器链接到计数器，使得计数数据可被传送到处理器。该链接可以是有线的或者无线的，这取决于系统的环境和需求。处理器能够以预定的时间间隔并对于预定的持续时间询问计数器，并因此包括定时设备。处理器计算由每个检测器产生的计数率，并根据时间常数Tc或者另一个滤波算法来平滑(smoothe)计数率值。Tc是校准参数，其通常用于核应用。合适的平滑算法在仪器设计的领域是众所周知的。如果稳定的计数率应当突然变化ΔQ，那么，在时间t过去之后，所测量的计数率的变化将为：

对于固定的辐射强度，检测器将产生平滑的计数率Q，其波动量(+/-一个标准差)。

处理器还可以根据在应用中所使用的同位素的半衰期来对于源衰变的影响校正平滑的计数率值。

处理器还可以链接到诸如显示器、控制系统或报警器的接口，通过该接口关于相界位置的信息如果需要的话可被用于控制容器处理参数。合适的数据处理装置是广泛可用的，并且在传统的液位测量系统中是已知的并且被使用。技术人员可容易地选择适当的设备。尽管装置的操作形成本发明的一部分，但数据处理装置的选择并不形成本发明的一部分。

数据处理设备适于在两步法中从检测器检测的辐射量计算相界的位置，在两步法中，在第一步中确定相界位于哪个检测器级中，然后，在第二步中计算相关的检测器级内的相界的位置。

第一步优选地通过比较测量时来自每个检测器的计数率与当它恰好被覆盖时即当检测器级恰好充满更密的相时以及当它未被覆盖时即当检测器级缺少更密的相和/或充满较低密度(less-dense)的相时由相同的检测器所检测的计数率来完成。如果来自特定的检测器级的计数率明显地大于当相同的检测器恰好被覆盖时所测量的计数率，那么该检测器级非常可能舍有一些较低密度的相，并且相界可能存在于该检测器级中。在这种情况下，在该检测器级之上的所有检测器级也应当含有一个或多个较低密度的相。因此，通过比校来自相邻的更高的检测器级的计数率与其自己恰好被覆盖的计数率来确认含有相界的检测器级是优选的。在特定优选的方法中，通过数据处理器执行以下方法来确定相界所位于的检测器级：

a)对于每个检测器n，获取当前被平滑和衰变校正(decay corrected)的计数率Q_n，其中，n从1到N变化，N是检测器的数量。

b)对于所有的n个级计算：

其中，Q_nf是当密相(dense phase)恰好覆盖第n级时的计数率，T_c是时间常数。X是范围为0～5的数，其依赖于系统的精度和响应时间被选择。X优选为0，但当系统的稳定性是关键时在应用中可以大于0。

c)从最低的级(n＝1)开始，确立是否：

(算法A)

d)如果算法A不被满足，那么增加n直到达到最低的级p，其中，算法A被满足，即：

级p是算法A被满足的检测器中的最低的级。我们认为相界舍在检测器级p中。如果对于从1到N-1的所有n算法A都不被满足，并且关系也不被满足，那么假定相界在检测器级N之上。

在可替代的方法中，其提供另外的鲁棒性，可以遵循以下步骤：

a)对于每个检测器n，获取当前被平滑和衰变校正的计数率Q_n，其中，n从1到N变化，N是检测器的数量；

b)对于所有的n个级计算：

其中Q_nf、T_c、X为以上给出的Q_nf、T_c、X。

c)从最低的级(n＝1)开始，确立是否：

和 (算法B)

d)如果算法B不被满足，那么增加n直到达到最低的级p，其中，算法B被满足，即：

和

级p是算法B被满足的检测器中的最低的级。我们认为相界舍在检测器级p中。如果对于从1到N-1的所有n算法B都不被满足，并且关系也不被满足，那么假定相界在检测器级N之上。

优选地，检测器被布置，使得级N在容器的顶部，并且最高的相界位置落在检测器级N内。通过使用该优选的布置，对于n增加算法B，直到n＝(N-1)。如果算法B没有被满足，那么检查来自级(N-1)和N的计数率。如果容器是满的，而算法B不被满足，那么相界位置在级(N-1)之上。对数据处理器编程，假定当n从(N-1)增加到N时液位在级N中。如果容器是满的，以下描述的第二步将确认液位＝100％。

在第二步中，计算被发现含有相界的检测器级内的相界的位置。这优选地通过计算由检测器所检测的计数率与当检测器级恰好被覆盖时的计数率的比率来完成。在优选的方法中，通过数据处理器求解算法C来确定被发现含有相界的检测器级p内的相界的位置。

*检测器级p的长度 (算法C)

其中：

h是检测器级p的底部之上的相界的高度。

Q_pe是当密相在检测器级p之下时的计数率。

Q_p是检测器级p中的当前被平滑和衰变校正的计数率。

Q_pf是当密相恰好覆盖检测器级p时的计数率。

为了确定相界的测量范围内的液位，将检测器级p之下的测量范围的长度相加到算法C的结果，以给出测量范围的底部之上的相界的总高度。当所有的检测器级是相同的长度并且检测器被线性地布置时：

其中，N＝检测器级的总数。

当检测器级不是相同的长度，或者不被线性布置，例如在鼓状容器上时，则等式需要被适当地修改。如图2所示，如果检测器没有处于与容器壁直接接触，那么对这些等式进行另外的修改是必须的。在这种情况下，由于辐射路径的几何考虑，容器中的液位稍微不同于检测器上的液位。所有的这些修改是简单的改变，对于在这些事情上熟练的人员将是清楚的。

为了进一步改进精度，用于确定级内的相界位置的可替代方法是在每级内校准作为液位的函数的计数率。这可以通过实验或者建模来完成。

Q_ne、Q_nf在校准步骤中获得。当容器为空或者仅含有较低密度的相时，对于每个检测器n测量Q_ne。当容器已填充密相至密相恰好覆盖检测器或恰好填满检测器级的液位时，对于每个检测器级测量Q_nf。可替代地，通过使用来自源和检测器之间的蹈径长度、源辐射的能量、密相和较低密度的相的密度以及材料的质量吸收系数的适当模型进行计算，可获得Q_ne、Q_nf。当校准仪器时，应当测量延长周期上的计数率以提供时间平均的计数率以确定尽可能为代表性数值的Q_ne和Q_nf。

在一些应用中，容器的容物的性质引起固体或者厚的液体材料在容器的壁上沉积，从而导致由与沉积物相对的检测器所检测的辐射的降低。理想地，沉积物被从容器壁清除，但在这些沉积物的存在下操作液位检测器通常是必须的，这些沉积物的厚度可能是未知的。因此，优选的方法进一步包括第三步骤，在第三步骤中，在计算相界的位置时可考虑在容器壁上的诸如固体或厚的液体的密相的沉积的影响。第三步骤包括对于级p之上的所有检测器级将空的计数校准值Q_ne重置为当前测量的计数Q_n，所计算的检测器级的液位含有相界。在方法的正常操作期间测量的Q_n和当容器为空时测量的初始值Q_ne之间的差还可以被用于计算存在于容器壁上的沉积物的近似密度。当沉积物的性质已知时，可以近似地计算这些沉积物的厚度。当相界之上的辐射的降低已达到可能影响测量方法的值时，可对容器清除沉积物。当聚集在容器壁上的沉积物具有当潮湿时其大于形成相界的更密的相的密度的密度时，该第三步可能是有用的。

在附图中进一步描述本发明，其中：

图1：通过融合根据本发明的液位测量系统的容器的截面；

图2：通过融合根据本发明的液位测量系统的可替代实施例的容器的截面。

在图1中示意性地示出的液位测量系统中，辐射源“S”被布置为朝向4×200mm长的Geiger管D1、D2、D3、&D4发射通过容器10的内部的辐射，Geiger管D1、D2、D3、&D4被线性布置以产生沿容器的相对壁近似垂直向下布置的800mm长的检测器。容器舍有液体12和气体14。D1和D2在液位之下，D4在液位之上。该系统已被校准，使得当在液位之上时每个检测器上的计数率Q_ne和恰好被液体覆盖时每个检测器上的计数率Q_nf是已知的。

对于检测器D1和D2，和不被满足。

因此，液体12和气体14之间的相界，即液体12的液位16被计算为在D2之上。算法B被满足的最低的检测器级为D3。因此，液体12的液位被确定为在检测器级3内。

因此，液体12的其中，L_Dn＝检测器级n的长度。

当利用上述方法来确定相界的位置时，测量不受容器壁上的固定沉积物的集聚或者液位之上泡沫的存在的影响。即使当没有沉积或者没有泡沫存在时，该方法相对于现有技术的传统仪器提供增强的精度。例如，假定存在N个检测器级，每个具有长度L_D。为简单起见，假定每个级在未被覆盖时产生计数率Q_ne，在被液体覆盖时产生零计数率。

根据此处描述的方法，确定在特定的级内含有液位，并且检测器级内的相界的位置然后被计算。最大的级计数率为Q_ne(对应于级中的最小液位)，最小的级计数率为零(对应于级中的最大液位)。因此，随着液位变化L_D，级计数率变化Q_ne。

最大的级计数率的不确定度为(一个标准差)

由于随着液位变化L_D级计数率变化Q_ne，的计数率的不确定度导致的相界位置的最大不确定度，即：

注意，这是当液位处于任意级时的最大误差。

为了比较，在现有技术系统中，来自完整的检测器系统的总的累积计数率被用于计算液位。在这种现有技术情况下，当液位接近于测量范围的底部时，总的检测器计数率为NQ_ne，与该计数率相关联的不确定度为随着液位变化NL_D(即在测量范围上)，总的计数率变化NQne。因此，的总的计数率的不确定度导致的液位测量值的不确定度，即

(1)和(2)的比交表明，对于低的液位，根据本发明的液位测量比利用来自整个检测器系统的总的累积计数率的现有技术系统所提供的测量更精确(系数)。随着液位升高，精度的改进变得更小，但对于直到范围的顶部的所有液位，根据本发明的方法进行的测量比由所述现有技术系统所提供的测量更精确。

Claims (19)

1.一种确定容器内两个材料相之间的边界的测量范围内的位置的方法，每个相具有不同的辐射衰减特性，所述方法包括以下步骤：

a)提供至少一个能够发射通过容器的内部的一部分的辐射的辐射源，

b)提供多个辐射检测器，每个检测器能够在一部分所述测量范围内检测由源所发射的辐射，

c)提供用于从由检测器所检测的辐射量来计算相界的位置的数据处理设备；

其特征在于，所述数据处理设备能够将由每个检测器在方法的正常操作期间测量产生的计数率与由相同的检测器在它恰好被更密的相覆盖时以及在它未被覆盖时所产生的计数率相比较并且通过以下步骤从由检测器所检测的辐射量来计算相界的位置：

(i)在第一步骤中，确定相界所位于的检测器级，以及然后

(ii)在第二步骤中，确定在(i)中所确定的检测器级内的相界的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述材料相包括液相和气相。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述材料相包括具有不同密度的两种液体。

4.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，在步骤(i)中，将由每个检测器在方法的正常操作期间测量产生的平滑的计数率与由相同的检测器在它恰好被更密的相覆盖时以及在它未被覆盖时所产生的计数率相比较。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，在步骤(i)中，在两个相邻的检测器级中进行所述比较。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，通过使用包括以下步骤的方法来执行步骤(i)：

a)对于每个检测器n，获取当前平滑和衰变校正的计数率Q_n，其中，n从1到N变化，N是检测器的数量，

b)对于所有的n个级，计算：

$Q_{\mathrm{nf}}+\frac{{\mathrm{XQ}}_n}{\sqrt{2Q_n{T}_c}}$

其中，Q_nf，是密相恰好覆盖第n级时的平滑的计数率，T_c是时间常数，X是范围为0～5的数，其依赖于系统的精度和响应时间而被选择，

c)从最低的级(n＝1)开始，确立是否：

d)如果算法A不被满足，那么增加n直到达到最低的级p，其中，算法A被满足以使得：

$Q_p\≥Q_{\mathrm{pf}}+\frac{{\mathrm{XQ}}_p}{\sqrt{2Q_p{T}_c}}$

e)确定相界含在检测器级p中。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，通过使用包括以下步骤的方法来执行步骤(i)：

a)对于每个检测器n，获取当前平滑和衰变校正的计数率Q_n，其中，n从1到N变化，N是检测器的数量，

b)对于所有的n个级，计算：

$Q_{\mathrm{nf}}+\frac{{\mathrm{XQ}}_n}{\sqrt{2Q_n{T}_c}}$

其中，Q_nf是密相恰好覆盖第n级时的平滑的计数率，T_c是时间常数，X是范围为0～5的数，其依赖于系统的精度和响应时间而被选择，

c)从最低的级(n＝1)开始，确立是否：

和

d)如果算法B不被满足，那么增加n直到达到最低的级p，其中，算法B被满足以使得：

和

e)确定相界含在检测器级p中。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，X＝0。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(ii)是通过包括将由检测器在方法的正常操作期间测量检测的计数率与当检测器级恰好被覆盖时的计数率进行比较的方法来执行的。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，在步骤(i)中所确定的含有相界的检测器级p内的相界的位置是通过求解算法C来确定的：

其中：

h＝检测器级p的底部之上的相界的高度，

Q_pe是当密相在检测器级p之下时的计数率，

Q_p是检测器级p中的当前平滑和衰变校正的计数率，

Q_pf是当密相恰好覆盖检测器级p时的计数率。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述测量范围内的相界的液位为检测器级p内的相界的液位与检测器级p之下的测量范围的长度之和。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，当容器仅含有较低密度的相时对于每个检测器n获得每个检测器级上的计数率Q_ne，当形成相界的更密的相恰好覆盖检测器级n时对于每个检测器n获得每个检测器级上的计数率Q_nf。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，通过计算获得Q_ne和Q_nf。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，在校准步骤中获得Q_ne和Q_nf。

15.根据权利要求1所述的方法，进一步包括第三步骤，在该第三步骤中，a)容器的壁上的密相的沉积、或者b)相位密度的变化、或者c)容器内泡沫的存在对计数率的影响被应用到步骤(i)和(ii)中的计算。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第三步骤包括：对于被计算含有相界的检测器级的液位之上的所有检测器级，将校准计数率Q_ne重置为当前测量的计数率Q_n。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，在方法的正常操作期间所测量的Q_n和当容器为空时所测量的初始值Q_ne之间的差被用于计算存在于容器壁上的沉积物的特性。

18.一种用于测量容器内两个相之间的边界的测量范围内的位置的装置，每个相具有不同的辐射衰减特性，所述装置包括：

至少一个辐射源，其能够发射通过容器的内部的一部分的辐射，

多个辐射检测器，每个检测器能够在部分所述测量范围内检测由源所发射的辐射，

数据处理设备，其用于从由检测器所检测的辐射量来计算相界的位置；

其特征在于，所述数据处理设备能够将由每个检测器在方法的正常操作期间测量产生的计数率与由相同的检测器在它恰好被更密的相覆盖时以及在它未被覆盖时所产生的计数率相比较并且被编程以通过以下步骤从由检测器所检测的辐射量来计算相界的位置：

(i)在第一步骤中，确定相界所位于的检测器级，以及然后

(ii)在第二步骤中，确定在(i)中所确定的检测器级内的相界的位置。

19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述数据处理设备被编程以根据权利要求1-17中的任意一项所述的方法执行计算以定位所述边界。