DE1960582C - Vorrichtung zur Füllstandsmessung in Flüssigkeitsbehältern mit Hilfe von radio aktiven Strahlen - Google Patents

Description

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, mit einem einzigen, als Bor· oder Heliumzählrohr ausgebildeten Detektor, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab durch den Detektor (1) substituiert ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. i 2 ■

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mittelbar auf jeden Detektor aufgebracht ist, kann zur Füllstandsmessung in Flüssigkeitsbehältern mit eich über die gesamte wirksame Detektorflüche oder radioaktiven Strahlen, bei der außerhalb des wasser· nur einen Teil derselben erstrecken. Im ersten Fall sloffhaltigen Flüssigkeitsvolumens erzeugte energie· darf die Schichtdicke den Wort, bei dem eine völlige reiche Neutronen in die Flüssigkeit gesandt werden 8 Absorption der theim'schen Neutronen eintritt, nicht und die Strahlungsintensität der in der Flüsigkeit Überschreiten, da andernfalls der Detektor auf therauf thermische Energien abgebremsten und aus ihr mische Neutronen nicht mehr ansprechen würde, austretenden Neutronen in der Umgebung des Flüs- während im zweiten Fall die Schichtdicke auch grüßer sigkeits Volumens mit Hilfe an sich bekannter Nach· gewählt werden kann. Das Aufbringen ο er Schicht ' weisgeräio gemessen wird und bei der die Neutronen· to bzw. Schichten auf den odor die Detektoren erfolgt quellen in kontinuierlicher oder bestimmter diskon· mit Vorteil auf elektrolytischem Wege, wobei die tlnulerllcher Verteilung auf einem geraden oder ge· unterschiedlichen Schichtdicken beispielsweise durch krümmten Stab zusammen mit mindestens einem Variation der Abscheidungsdauer erhalten wellen llings de» Stabes wirksamen Detektor für thermische können. Wenn nur ein Teil der wirksamen Detektor-Neutronen zu einer Meßsonde vereinigt sind, insbe· 15 fläche beschichtet werden soll, so können, wenn eine sondere nach Patent 1S73 106. gewisse Verringerung der Anzeigegenauigkeit in Kauf

   Wie im Hauptpatent dargelegt ist, kann ein linearer genommen werden kann, auch verschieden große Zusammenhang zwischen dem Flüssigkeitsvolumen und/oder verschieden dicke Cadmiumbleche, gege- und der Zählrate des Detektors und damit der An· benenfalls in Form von Masken, benutzt werden, die zeige bei konstantem Querschnitt des Flüssigkeks· ao auf den Detektor aufgeklebt oder an diesen angebehältern durch eine gleichmäßige Verteilung der schweißt werden.

   Neutronenquellen auf die Meßsonde und bei kompli- Durch die Einstellbarkeit der Eichkurve nahezu

   zierten Behälterquerschnittsformen durch eine ent· unabhängig von der Strahlungsintensität der Neusprechende ungleichmäßige Verteilung der Neu- tronenquellen besteht schließlich die Möglichkeit, die tronenquellen erhalten werden. Mit anderen Wor- as Herstellungskosten der Meßsonde durch Reduzierung ten, durch eine bestimmte Verteilung der Neutronen· j_er Anzahl der Neutronenquellen weiter zu verrinquellen auf der Sonde kann nahezu jede gewünschte g_ern. I_n einer bevorzugten Ausführungsform sind die Eichkennlinie erzeugt werden. Um die für die ge- Neutronenquellen zu einer einzigen, sich über die wünschte Eichkennlinie erforderliche Strahlungsver- Länge des Stabes erstreckenden Linienquelle zuteilung zu erhalten, bedarf es jedoch, da es schwierig 30 sanimengefaßt. Dies führt wegen des Vorhandenseins ist, Neutronenquellen mit genau gleicher Strahlungs- _{nur noc}h einer einzigen Stahlkapsel offensichtlich intensität herzustellen, entweder einer genauen ort- _n-_lcht nur zu einer erheblichen Materialeinsparung, liehen Festlegung der einzelnen Strahlungsquellen zu- sondern auch zu einer wesentlich einfacheren Moneinander auf der Sonde, die beispielsweise empirisch tage der Neutronenquelle.

   ermittelt werden kann, oder einer Vielzahl von Neu- ₃₅ Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung, die in tronenquellen, da andernfalls die unterschiedliche _zutn χ_βϋ schematiseher Darstellung ein Ausführungs-Strahlungsintensität der einzelnen Neutronenquellen beispiel enthält, näher erläutert, zu größeren Eidbrüchen oder Spitzen in der Strah- Die im I ängsschnitt dargestellte Meßsonde, bei der

   lungsdichtcverteilung führt. Dies bringt in beiden Fäl- d_er Stab durch den Detektor substituiert ist, besteht len erhebliche fertigungstechnische Schwierigkeiten 40 aus einem an sich bekannten als Detektor dienenden und bei Verwendung einer Vielzahl von Neutronen- Bor- oder Heliumzählrohr I m«t einem die Kathode quellen zusätzlich eint erhebliche Erhöhung der darstellenden Mantel 2 und einer drahtförmigen Materialisten mit sich, da aus Sicherheitsgründen Anode 3. Auf dem Mantel 2 des Zählrohres 1 befinjede Neutronenquelle in eine Stahlkapsel eingeschlos- j_{cl s}i_ch _c\ne Cadmiumschicht 4 und eine stabförmige sen werden muß, um eine Kontamination der radio- ₄₅ Neutronenquelle 5, die sich über die gesamte Länge aktiven Substanz zu verhindern. j_es Zählrohres 1 erstreckt. Die Dicke der Cadmium-

   Dicsc Schwierigkeiten und Nachteile werden durch schicht 4 ist so bemessen, daß sie am Ort der größten die Erfindung beseitigt, und zwar dadurch, daß crfin- Querschnittsfläche des Behälters 6, der eine wasserdungsgemäß zur Hinstellung der gewünschten Rieh- steif haltige Flüssigkeit 7 enthält, sehr gering ist (weite kennlinie zwischen jedem Detektor und der Flüssig- 50 Schraffur), an den Stellen der geringsten Querkeit eine thermische Neutronen absorbierende schnittsfläche des Behälters 6 am größten ist (enge Schicht, vorzugsweise eine Cadmiumschicht, mit je- Schraffur) und zwischen diesen Querschnittsflächen weils einer bestimmten, entsprechenden dem ge- entsprechende, vom Verlauf der Behälterwand abhänwünschten Verlauf der I ichkennliiiic gewählten gige Zwischenwerte aufweist, so daß sich eine in bezug Dicke und/oder fläche angeordnet ist. Durch einen 55 auf das zu messende Flüssigkeitsvolumen lineare derartigen Aufbau läßt sich nunmehr die Einstellung Eichkennlinie bzw. Anzeigecharakteristik ergibt, der I ichkennlinie praktisch unabhängig von «lcr Verteilung der Neutronenquellen allein durch eine unterschiedlich starke Abschirmung des oder der Detck- _p .. , torcn gegenüber den thermischen Neutronen durch- 60 ^{a cn ans}P^{ruc e}· führen, was bedeutet, daß nicht nur Neulroncnquellen unterschiedlicher Strahlungsintensität in üblicher Anzahl verwendet werden Rönnen, sondern I. Vorrichtung zur Füllstandsmessung in Flüsauch auf eine genaue örtliche Festlegung der cinzcl- sigkeilsbchällern mit radioaktiven Strahlen, bei ncn Neutronenquelle!! zueinander verzichtet weiden 65 der außerhalb des wasserstoffhaltigen Flüssigkcitskann. vohimens erzeugte energiereiche Neutronen in die Die sich /wischen jedem Detektor und der Flüssig- Flüssigkeit gesandt werden und die Strahlungskeil befindliche Schicht, die am zweckmäßigsten im- inteasität der in der Flüssigkeit auf thermische

   Energien abgebremsten und aus ihr austretenden Neutronen Fn der Umgebung des Flüssigkeitsvolumens mit Hilfe an sich bekannter Nachweisgerlite gemessen wird und bei der die Neutronenquellen in kontinuierlicher oder bestimmter dis- kontinuierlicher Verteilung auf einem geraden oder gekrümmten Stab zusammen mit mindestens einem lungs des Stabes wirksamen Detektor für thermische Neutronen zu einer Meßsonde voruinigl sind, insbesondere nach Patent 1 573 106, to dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der gewünschten Eichkennlinie zwischen jedem Detektor (1) und der Flüssigkeit (7) eine thermische Neutronen absorbierende Schicht (4), vorzugsweise eine Cadmiumschicht, mit jeweils einer bestimmten, entsprechend dem gewünschten Verlauf der Eichkonnlinie gewühlten Dicke und/ oder Flüuho angeordnet ist,
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Neutronen absorbierende Schicht (4) unmittelbar auf jeden Detektor (1) aufgebiacht Ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ncutronenquellen zu einer einzigen, sich über die Länge des Stabes erstreckenden Luuenquelle (5) zusammengefaßt