CN104482996A - 无源核子料位计的料种修正测量方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物料料位测量领域，公开了一种无源核子料位计的料种修正测量方法及其系统，所述方法包括以下步骤：S1：测量工艺流程中待测物料在等量或接近等量状态下的放射性特征数据；S2：根据预设的数据模型将所述放射性特征数据转化为修正数据；S3：根据所述修正数据对所述工艺流程内的无源核子料位计的测量进行修正。与现有技术相比，本发明能够通过对工艺流程中待测物料在等量或接近等量状态下的放射性特征数据的测量，修正工艺流程内用于所述物料料位测量的无源核子料位计的测量，解决了由于工艺流程中物料料种的变化而导致的无源核子料位计料位测量不准确的问题。

Description

无源核子料位计的料种修正测量方法及其系统

技术领域

本发明涉及物料料位测量领域，特别涉及一种无源核子料位计的料种修正测量方法及其系统。

背景技术

无源核子料位计是通过测量物料自身所释放的放射性能量，实现对物料料位进行测量的物位计装置，它不同于核子料位计，其没有放射源，测量的是物料自身的放射性能量。由于很多矿物，如煤炭、铁矿石、岩石等物料中含有一定量的放射物质如铀、铯、钴等放射性物质，当这些放射性物质在物料中所占比例不变时，通过测量放射性能量就可以相应的推导出物料的量。无源核子料位计正是利用这样的原理，通过测量物料所含有的放射性物质所释放的放射性能量，实现对物料数量或者物料料位的测量。无源核子料位计实现准确测量的前提就是物料中所含的放射性物料的比例不变或者变化非常小，如果物料中所含的放射性物料的比例发生变化时，就无法准确测量出物料的量或者料位了。由于很多矿物，如煤炭中所含放射性物料的比例差异相当大，不同产地或者同一产地不同位置的煤炭中，放射性物料的含量相差在几十倍或者更大。所以，利用无源核子料位计对煤炭及其燃烧产物进行测量时，必须考虑物料中放射性物料含量变化这一情况。

目前无源核子料位计在测量时，都没有考虑物料中所含放射性物料变化这一关键因素对测量的影响。所以在实际测量中，当物料产地或者构成发生变化时，无源核子料位计测量的准确性就无法保证。在实际工业领域，工厂采购的矿物来自很多不同产地，矿物的等级差异大，生产中，原料切换频繁。例如电厂，采购的原煤来自很多不同地方，由于机组运行要求，需要经常切换不同发热量的煤种。所以无源核子料位计在测量电厂原煤和煤炭燃烧后的产物粉煤灰或者渣料时，经常出现测量不准，误报等情况，给运行带来很大的麻烦。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种无源核子料位计的料种修正测量方法及其系统，能够通过对一个工艺流程中多个容器中的某个容器内物料的放射性特征数据的测量，修正整个工艺流程中所有容器内物料料位的测量，解决了由于工艺流程中物料料种的变化而导致的物料料位测量不准确的问题。

技术方案：本发明提供了一种无源核子料位计的料种修正测量方法，包括以下步骤：S1：测量工艺流程中待测物料在等量或接近等量状态下的放射性特征数据；S2：根据预设的数据模型将所述放射性特征数据转化为修正数据；S3：根据所述修正数据对所述工艺流程内的无源核子料位计的测量进行修正。

本发明还提供了一种无源核子料位计的料种修正测量系统，包含依次连接的料种放射性测量装置、运算处理器以及至少一个无源核子料位计；所述料种放射性测量装置位于一个工艺流程中靠近某个容器的外壁，其中，所述工艺流程中包含用于盛放一种物料的多种不同形式或构成的多个容器，且容器的外壁安装了所述无源核子料位计；所述料种放射性测量装置用于测量所述某个容器内等量或接近等量待测物料的放射性特征数据，并将该放射性特征数据发送给所述运算处理器；所述运算处理器用于将接收到的放射性特征数据运算处理成修正数据，并将该修正数据发送给系统内的所有所述无源核子料位计；所述无源核子料位计用于测量与之对应的容器内的物料料位，还用于根据接收到的所述修正数据对自身的测量进行修正。

进一步地，在所述S1中，通过以下方式判断待测物料是否等量：监测所述工艺流程中某容器中一定空间体积内所述待测物料是否达到或接近等量；也就是说，在所述物料料位的修正测量系统中，还包含位于所述某个容器内部并与所述料种放射性测量装置相连的监测装置，所述监测装置用于在所述料种放射性测量装置测量所述某个容器内等量或接近等量待测物料的放射性特征数据之前，先监测所述某个容器中一定空间体积内所述待测物料所占据的空间是否达到或接近相同来确认待测物料是否等量或接近等量，并将监测结果发送给所述料种放射性测量装置；和/或者，所述监测装置位于所述某个容器内部并与与所述运算处理器相连；所述监测装置用于在所述料种放射性测量装置测量所述某个容器内等量或接近等量待测物料的放射性特征数据之前，先监测所述某个容器中一定空间体积内所述待测物料所占据的空间是否达到或接近相同来确认待测物料是否等量或接近等量，并将监测结果发送给所述运算处理器；所述运算处理器还用于将所述监测结果发送给所述料种放射性测量装置。

进一步地，在所述S1中，通过以下方式判断待测物料是否等量：使用限位传感器测量所述工艺流程中某容器内所述待测物料的料位是否达到预设位置；也就是说，所述物料料位的修正测量系统还包含位于所述某个容器内部或外部并与所述料种放射性测量装置相连的限位料位计，所述限位料位计用于在所述料种放射性测量装置测量所述某个容器内等量或接近等量待测物料的放射性特征数据之前，先通过测量所述某个容器内所述待测物料的料位是否达到或接近预设位置确认待测物料是否等量或接近等量；所述限位料位计为接触式料位计或非接触式料位计，并将测量结果发送给所述料种放射性测量装置；和/或者，所述限位料位计位于容器内部或外部并与所述运算处理器相连；所述限位料位计用于在所述料种放射性测量装置测量所述某个容器内等量或接近等量待测物料的放射性特征数据之前，先通过测量所述某个容器内所述待测物料的料位是否达到或接近预设位置确认待测物料是否等量或接近等量，并将测量结果发送给所述运算处理器；所述运算处理器还用于将所述测量结果发送给所述料种放射性测量装置。

进一步地，在所述S1中，通过以下方式获取等量的所述待测物料：使用抽样设备从所述某个容器中直接抽取等量的待测物料；也就是说，所述物料料位的修正测量系统还包含抽样装置，所述抽样装置用于在所述料种放射性测量装置测量所述某个容器内等量或接近等量待测物料的放射性特征数据之前，先从所述某个容器中直接抽取等量或接近等量的待测物料供所述料种放射性测量装置测量时使用。

优选地，所述料种放射性测量装置为所述用于物料料位测量的无源核子料位计；或者，所述料种放射性测量装置与所述用于物料料位测量的无源核子料位计集成在一起。

有益效果：在一个工艺流程中，本发明能够及时的反馈出某个容器以及整个工艺流程中的其它容器内物料料种是否发生了变化，并将该变化转化成修正数据及时对各容器内的物料料位的测量进行修正，使整个工艺流程中物料料位的测量更加精确。

附图说明

图1为实施方式2中无源核子料位计的料种修正测量系统示意图；

图2为实施方式2中无源核子料位计的料种修正测量系统示意图；

图3为实施方式3中火电厂的除尘器灰斗与输灰系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明较佳实施例进行详细的介绍。

实施方式1：

本实施方式为无源核子料位计的料种修正测量方法，主要包含以下步骤：

首先是S1：测量一个工艺流程中某个容器内待测物料在等量或接近等量状态下的放射性特征数据。

值得一提的是，上述一个工艺流程中包含用于盛放一种物料的多种不同形式或构成的多个容器。比如说一个工艺流程中的前端为盛放原煤的容器，中端为盛放原煤燃烧后得到的粉煤灰的容器，后端为盛放粉煤灰的炉渣的容器，我们就可以测量中端盛放粉煤灰或后端盛放炉渣的容器内等量或接近等量待测物料的放射性特征数据。

物料的料种不同，放射性特征数据不同，通过测量物料的放射性特征数据既能够判定物料的料种是否发生了变化；值的注意的是，在测量物料的放射性特征数据时，为了保证测得的数据真实可靠，本发明关键是要保证每次的测量对象必须是等量或接近等量的待测物料，在本实施方式中，可以通过以下三种方式确定测量的是不是等量或接近等量的待测物料：

一、监测上述某个容器中一定空间体积内待测物料所占据的空间是否达到或接近相同。

因为某个容器中一定空间体积会给仪器监测或人工监测提供一个参照物，如果此空间体积内的待测物料所占据的空间在一定时间内基本相同，就认为在这段时间内该容器内一定空间体积内的待测物料量是等量或接近等量的。

二、测量上述某个容器内待测物料的料位是否达到或接近预设位置。

此方法可以在上述某个容器内预先设定一个位置，定义当该容器内的待测物料的料位达到这个预设位置时，就认为该容器内的待测物料是等量或接近等量的。

三、从上述某个容器中直接抽取等量或接近等量的待测物料。

三种方法中可以说这个方法准确度最高，因为是直接从容器中抽取等量或接近等量的物料作为待测物料，等量的确定最精确。

接着是S2：根据预设的数据模型将上述放射性特征数据转化为修正数据。

本步骤中所说的数据模型可以为本领域技术人员常用的数据模型，此处不做赘述。

接着S3：根据上述修正数据对工艺流程内的无源核子料位计的测量进行修正。

比如在S1中列举的例子中，假如本实施方式中测量的是盛放粉煤灰的容器的放射性特征数据，而前端盛放原煤的容器中如果此时放入的不是原煤而是原煤A了，则在粉煤灰容器内得到的是粉煤灰A，此时测到的是粉煤灰A的放射性特征数据，跟之前测到的粉煤灰的放射性特征数据是有差异的，且原来盛放煤渣的容器现在是用于盛放煤渣A的，此时如果不对盛放原煤A、粉煤灰A和煤渣A的容器的物料料位的测量进行修正的话，测量到的物料料位仍然是原来的原煤、粉煤灰和煤渣的料位，而不是现在的原煤A、粉煤灰A和煤渣A的料位，而本实施方式就可以根据预设的数据模型将此时测到的粉煤灰A的放射性特征数据转化为用于修正料种的修正数据，然后根据这个修正数据对盛放原煤A、粉煤灰A和煤渣A的容器的物料料位的测量进行修正，以获得真是可靠的原煤A、粉煤灰A和煤渣A的料位。上述过程中，根据修正数据对物料料位的测量进行修正可以是对测量时使用的测量模型进行修正，也可以是对控制测量的参数进行修正。

至此，整个测量过程结束。

实施方式2：

本实施方式提供了一种无源核子料位计的料种修正测量系统，该系统包含依次连接的料种放射性测量装置、运算处理器以及至少一个无源核子料位计；在一个工艺流程中会包含用于盛放一种物料的多种不同形式或构成的多个容器，料种放射性测量装置一般安装在其中某个容器的外壁，如果每个容器内的物料料位都需要测量的话，则在每个容器外壁都需要安装至少一个无源核子料位计。

在本系统运行的过程中，料种放射性测量装置用于测量与其对应的某个容器内等量或接近等量待测物料的放射性特征数据，并将该放射性特征数据发送给运算处理器；运算处理器用于将接收到的放射性特征数据运算处理成修正数据，并将该修正数据发送给系统内的所有无源核子料位计；无源核子料位计用于测量与之对应的容器内的物料料位，还用于根据接收到的修正数据对自身物料料位的测量进行修正。

值得一提的是，为了保证料种放射性测量装置测量到的放射性特征数据是等量或接近等量的待测物料的放射性特征数据，本实施方式中可以通过以下五种方式确定待测物料是否等量或接近等量：

一、在与料种放射性测量装置对应的那个容器(即上述的某个容器)中安装一个监测装置，该监测装置能够监测到该容器中一定空间体积内待测物料所占据的空间是否达到或接近相同；若监测装置监测到在一定时间内上述容器内的待测物料所占据的空间达到或接近相同，就说明这段时间内该容器内的物料量达到或接近等量，此时监测装置会将物料量达到或接近等量的信号直接发送给料种放射性测量装置，然后料种放射性测量装置再对该容器内的待测物料的放射性特征数据进行测量，可知在该段时间内测得的放射性特征数据是准确的。如图1。

二、与上述第一种方法大致相同，主要区别在于：当监测装置监测到在一定时间内上述容器内的待测物料所占据的空间达到或接近相同时，先将监测结果发送给运算处理器，然后由运算处理器将监测结果发送给料种放射性测量装置。如图2.

三、在与料种放射性测量装置对应的那个容器(即上述的某个容器)外壁安装一个限位料位计，当该容器内的待测物料的料位达到或接近预设位置时，该限位料位计能够测量到这个信号并将该信号发送给料种放射性测量装置，然后料种放射性测量装置再对该容器内的待测物料的放射性特征数据进行测量，可知此时测得的放射性特征数据是准确的。如图1。

本方式中的限位料位计可以使接触式料位计，如阻旋料位计、音叉料位计或射频导纳料位计；也可以是非接触式料位计，如无源核子料位计、雷达料位计或超声波料位计。

四、与上述第三种方法大致相同，主要区别在于：当限位料位计测量到容器内的待测物料的料位达到或接近预设位置时，先将测量结果发送给运算处理器，然后由运算处理器将测量结果发送给料种放射性测量装置。如图2.

五、在与料种放射性测量装置对应的那个容器(即上述的某个容器)附近安装一个抽样装置，该抽象装置每次能够抽取该容器内等量的待测物料，并将抽取到的等量的待测物料直接放置在料种放射性测量装置附近供其测量使用；使用本方法确认待测物料是否达到或接近等量最为可靠。如图1。

本实施方式中的料种放射性测量装置可以是与无源核子料位计同样的放射性测量装置，也可以由上述进行料位测量的无源核子料位计来担当，还可以与上述进行料位测量的无源核子料位计集成在一起或者与其共用一个工作组件。

本实施方式中的运算处理器是通过有线或无线的方式与无源核子料位计通讯的，可以是独立的处理设备，也可以是一组处理设备，还可以与无源核子料位计或者料种放射性测量装置集成在一起，或者可以由无源核子料位计或者料种放射性测量装置自身的运算处理器来担当，或者可以由计算机及其系统或者互联网服务器及其系统来担当。

无源核子料位计还用于根据修正信息对上述某个工序中物料料位的测量进行修正，以保证物料料种变化后料位的测量依然准确。

本实施方式中提到的限位料位计可以是阻旋料位计、音叉料位计或射频导纳料位计等接触式料位计，也可以是雷达料位计或者超声波等非接触式料位计，还可以是无源核子料位计，或者也可以直接使用本实施方式中用于料位测量的无源核子料位计担当该限位料位计。

本实施方式为实施方式1的一个系统实施例，二者涉及的技术方案及效果可以相互配合使用。

实施方式3：

如图3所示，本实施方式以火电厂的除尘器灰斗与输灰系统的仓泵为例。除尘器灰斗1和输灰系统的仓泵5是物料2的容器，灰斗1用于收集除尘器收集的物料2，仓泵5用于输送物料2。在实际工艺过程中，仓泵5工作过程是进料阀门3打开，物料2进入仓泵5，进料阀门3关闭，出料阀门4打开，压缩空气推动物料2输出，输完后进料阀门4关闭。如此动作在运输物料过程中反复进行。一个循环周期的时间在数秒至几十分钟不等。第一无源核子料位计6和第二无源核子料位计7分别用于测量灰斗1高位与低位的物料数量。

仓泵5上安装有限位料位计8和料种放射性测量装置9，限位料位计8安装在仓泵5较上部位置，料种放射性测量装置9安装在仓泵5的下部，两者之间的距离要尽量的大，限位料位计8尽量安装在料种放射性测量装置9测量范围以外的地方。当进料阀门3打开进料时，物料2进入仓泵5，在限位料位计8测量到仓泵5中物料2的料位达到预设位置时，料种放射性测量装置9测量此时仓泵5中的物料2的放射性特征数据，并将测量到的放射性特征数据通过有线或无线的方式发送给运算处理器10，运算处理器10通过设定好的数学模型对放射性特征数据进行计算和分析，得到修正信息并将该修正信息或指令通过有线或者无线方式发送给第一无源核子料位计6和第二无源核子料位计7，使得第一和第二无源核子料位计6和7能够根据该修正信息或指令对自身对灰斗1和仓泵5内物料料位的测量进行修正，以输出更精确的料位信息。如果在进料过程中，限位料位计8测量的仓泵5中的物料2料位没有达到的预设位置，则料种放射性测量装置9测量的数据无效。上述限位料位计8或者料种放射性测量装置9也可以由无源核子料位计担当。

上述各实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无源核子料位计的料种修正测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：测量工艺流程中待测物料在等量或接近等量状态下的放射性特征数据；

S2：根据预设的数据模型将所述放射性特征数据转化为修正数据；

S3：根据所述修正数据对所述工艺流程内的无源核子料位计的测量进行修正。

2.根据权利要求1所述的无源核子料位计的料种修正测量方法，其特征在于，在所述S1中，通过以下方式判断待测物料是否等量或接近等量：

监测所述工艺流程中某容器中一定空间体积内所述待测物料所占据的空间是否达到或接近相同。

3.根据权利要求1所述的无源核子料位计的料种修正测量方法，其特征在于，在所述S1中，通过以下方式判断待测物料是否等量或接近等量：

测量所述工艺流程中某容器内所述待测物料的料位是否达到或接近预设位置。

4.根据权利要求1所述的无源核子料位计的料种修正测量方法，其特征在于，在所述S1中，通过以下方式获取等量或接近等量的所述待测物料：

从所述某个容器中直接抽取等量或接近等量的待测物料。

5.一种无源核子料位计的料种修正测量系统，其特征在于，包含依次连接的料种放射性测量装置、运算处理器以及至少一个无源核子料位计；所述料种放射性测量装置位于一个工艺流程中靠近某个容器的外壁，其中，所述工艺流程中包含用于盛放一种物料的多种不同形式或构成的多个容器，且容器的外壁安装了所述无源核子料位计；

所述料种放射性测量装置用于测量所述某个容器内等量或接近等量待测物料的放射性特征数据，并将该放射性特征数据发送给所述运算处理器；

所述运算处理器用于将接收到的放射性特征数据运算处理成修正数据，并将该修正数据发送给系统内的所述无源核子料位计；所述无源核子料位计用于测量与之对应的容器内的物料料位，还用于根据接收到的所述修正数据对自身的测量进行修正。

6.根据权利要求5所述的无源核子料位计的料种修正测量系统，其特征在于，还包含监测装置，所述监测装置位于所述某个容器内部并与所述料种放射性测量装置相连；所述监测装置用于在所述料种放射性测量装置测量所述某个容器内等量或接近等量待测物料的放射性特征数据之前，先监测所述某个容器中一定空间体积内所述待测物料所占据的空间是否达到或接近相同来确认待测物料是否等量或接近等量，并将监测结果发送给所述料种放射性测量装置；和/或者，

所述监测装置位于所述某个容器内部并与与所述运算处理器相连；所述监测装置用于在所述料种放射性测量装置测量所述某个容器内等量或接近等量待测物料的放射性特征数据之前，先监测所述某个容器中一定空间体积内所述待测物料所占据的空间是否达到或接近相同来确认待测物料是否等量或接近等量，并将监测结果发送给所述运算处理器；所述运算处理器还用于将所述监测结果发送给所述料种放射性测量装置。

7.根据权利要求5所述的无源核子料位计的料种修正测量系统，其特征在于，还包含限位料位计，所述限位料位计位于所述某个容器内部或外部并与所述料种放射性测量装置相连；所述限位料位计用于在所述料种放射性测量装置测量所述某个容器内等量或接近等量待测物料的放射性特征数据之前，先通过测量所述某个容器内所述待测物料的料位是否达到或接近预设位置确认待测物料是否等量或接近等量，并将测量结果发送给所述料种放射性测量装置；和/或者，

所述限位料位计位于容器内部或外部并与所述运算处理器相连；所述限位料位计用于在所述料种放射性测量装置测量所述某个容器内等量或接近等量待测物料的放射性特征数据之前，先通过测量所述某个容器内所述待测物料的料位是否达到或接近预设位置确认待测物料是否等量或接近等量，并将测量结果发送给所述运算处理器；所述运算处理器还用于将所述测量结果发送给所述料种放射性测量装置。

8.根据权利要求7所述的无源核子料位计的料种修正测量系统，其特征在于，所述限位料位计为接触式料位计或非接触式料位计。

9.根据权利要求5所述的无源核子料位计的料种修正测量系统，其特征在于，还包含抽样装置；所述抽样装置用于在所述料种放射性测量装置测量所述某个容器内等量或接近等量待测物料的放射性特征数据之前，先从所述某个容器中直接抽取等量或接近等量的待测物料供所述料种放射性测量装置测量时使用。

10.根据权利要求5所述的无源核子料位计的料种修正测量系统，其特征在于，所述料种放射性测量装置为所述用于物料料位测量的无源核子料位计；或者，所述料种放射性测量装置与所述用于物料料位测量的无源核子料位计集成在一起。