一、概述
lw-99型料位計是與lwj-77型及lwj-84型相容的計數管型γ射線料位計。lw-99型料位計的機箱和探頭與lwj-77及lwj-84型相比有了很大的改進。lwj-77及lwj-84過去出問題往往是電源，尤其是夏天，天氣潮濕，溫度高，大功率器件是最易出問題的部件。
針對這些問題，在設計時，高壓電源及主要部件採用模組設計，變壓器選用全密封型，功耗降低了十幾倍，整個電路已沒有大電流器件；同時防潮效能大大提高。所以可靠性也大大提高了。
lw-99型料位計是用於料位、物位監視的核子儀器，廣泛應用於水泥、化工、冶金、煉焦、石油、煤炭、採礦等各類工礦企業及科研部門。尤其在立窯卸料控制已成了必備儀器。γ射線料位計、核子秤、配料系統等產品已成我公司的主導產品。
本儀器是根據放射性同位素放出γ射線通過物料後被吸收減弱程度的不同，對各種形態的物料（可以是固態，液態，粘稠流體等）位置進行非接觸監控，當料位高於或低於預定的料位線時，儀器燈光及表頭指標給予不同顯示，並能送出控制訊號供自動控制系統使用。使用γ射線料位計可以控制物料容器在某一料位面上的卸料、進料或兩個料位面上的卸料、進料控制。lw-99型只有一塊電路板，體積小，重量輕，靈敏度高，反應快，安裝方便，不易出毛病，維修量很小；不受高溫、高壓、強酸、強鹼等特殊環境影響，也不會影響物料的正常流程。
二、主要技術指標
1、最低可動作γ射線通量率：＜100個/秒厘公尺2；
2、指示值建立時間：≤20秒；
3、輸出開關訊號觸點容量（電阻性負載）：ac380v/2.5a；
4、可測容器最大直徑：4~10公尺（視容器壁厚，殼體材料密度及容器內結瘤情況而定）；
5、環境溫度：-20~+50℃；
6、使用電源：交流220伏，功率消耗小於20瓦；
7、探頭體積：φ60×300mm；
8、放射源有效期：大於30年；
9、傳輸距離：300公尺；
10、儀器體積：220寬×165深×110高mm；
11、延時控制：可調範圍：0~30秒；
12、成套性：儀表一台，探頭一支，放射源乙個，電源線一根，四芯電纜一根（20公尺），
說明書乙份。
三、工作原理
本機由三部分組成：放射源，探頭和儀表，現分述如下：
1、放射源鉛罐
本儀器所用放射性同位素銫137(137cs)能夠持續不斷地發生原子核衰變，同時向四周放射γ射線。每種放射性同位素都有一定的半衰期，經過乙個半衰期，放射源的放射性活度就減少一半（經過兩個半衰期，活度將衰變成原來的四分之一）放射性活度與半衰期不受任何物理化學因素的影響。銫137的半衰期為30年。
放射性活度單位為居里(ci)，每居里(ci)放射源在1秒鐘有3.7×1010個原子核發生衰變，銫137平均每百次衰變放出85個662kev能量的γ射線，所以1mci銫137放出γ射線數率n為：
n=3.7×107×0.85=3.145×107(個/秒毫居里)
由於γ射線向四周發射的機率是一樣的，所以m毫居里放射源距r厘公尺處，垂直於γ射線行進方向單位面積通過的γ射線數，即通量密度（或通量率）為：
n=3.145×107m/(4πr2)≈2.5×106m/r2 (個/秒厘公尺2)
式中，m為放射性活度，單位毫居里（mci）。
若r處與放射源之間有阻擋物，射線會場減弱k倍，減弱後的n計算式：
n=2.5×106m/(kr2)
k值因阻擋物密度，厚度及γ射線能量而異。表中列出了137cs源對幾種不同物質的密度ρ，半厚度δ1/2。當給定阻擋層厚度d(cm)代入上式，可計算出k值。
lw-99料位計靈敏度的下限為100（個/秒厘公尺2），一般選用n=100―200（個/秒厘公尺2）為好。利用這些條件可以選擇源的活度m。例如，某煤罐壁由厚1.
5cm鐵製成，外徑7公尺，選擇n=161（個/秒厘公尺2），需選用137cs源活度為：
=161×23/1.8×7002/(2.5×106)=100(mci)
若137cs源選100mci，當衰減到n=100（個/秒厘公尺2）時，約使用t年：
t=t1/2ln(n0/n)/ln2=30ln(161/100)/ln2=21年
式中t1/2為半衰期，137cs為30年。所以源活度選大些使用年限就長些。一般鉛罐設計活度≤200mci。
放射源置於特製的鉛罐中心，鉛罐一面有開關，使用時放至「開」位置（注意一定要開到底，用螺絲固定）。這時沿視窗方向射出一束γ射線，而在其它方向則因鉛罐的阻擋，只有微量的射線逸出。
2、探頭
探頭為筒形，鋁質外殼，內裝有兩支j408γ型計數管（每個計數管接收面積約20×2平方厘公尺）和乙個電子元件組成的射極輸出器。γ射線穿過計數管時，可產生電脈衝訊號，其頻率正比於探頭處γ射線通量率。探頭輸出訊號需由遮蔽電纜線送到儀表，以防干擾。
3、儀表
儀表的電源部分輸出三種直流電壓：+24v供探頭**極輸出器和儀表的繼電器驅動單元使用；+12v供儀表其餘部分使用；-400v供探頭計數管使用。儀表把探頭送來的尖脈衝改變為方形脈衝，脈衝幅度約10v，經f/v變換，送入50μa表頭與比較器，比較器比較由f/v轉換來的電壓訊號，當電壓高（即料空）時，繼電器吸合，常開觸點閉合，常閉觸點開啟；同時，儀表上的燈光訊號亦發生轉變（紅燈滅，綠燈亮）；當電壓低（即料滿）時，繼電器釋放，閉合變常開，開啟變常閉；同時，儀表上的燈光訊號亦發生轉變（紅燈滅，綠燈亮）。
由於物料連續變動會造成繼電器頻繁啟動，對繼電器及接觸器壽命有較大影響，故增加了延時電路，即料滿剛下降到空料時或空料剛公升到滿料時，繼電器並不立即動作，而是延時一下再動作，以減少來回翻轉次數，延時時間長短，可以調整「延時」電位器。機箱面板上還設有「靈敏度」調整電位器，調整微安表頭指標料滿料空轉換位置。
檢驗訊號單元是乙個多諧振盪器，當「工作/檢驗」轉換開關扳至「檢驗」位置時，探頭脈衝斷開，振盪器輸出脈衝接入，用以檢驗儀表工作是否正常，振盪器輸出脈衝頻率約210個脈衝/秒。工作時應扳回「工作」位置。
四、整機校驗與使用
出廠前已按以下步驟作了檢測。為了安裝工作的順利，安裝前也可對儀表進行再校驗，校驗過程還可增進對儀器的了解，這無疑對安裝過程及安裝後的除錯與使用都是有利的。校驗工作可按下列步驟進行：
1、 先把「延時」逆時針調至最小。將「工作/檢驗」開關置於「檢驗」位置，這時紅燈亮，
表頭指標上公升到滿格。調節「靈敏度」可以使紅燈滅，綠燈亮。再扳回到「工作」，表針逐漸下降，且綠燈滅，紅燈亮。
隨「靈敏度」順時針轉動（靈敏度變高），紅綠燈轉換的表針位置則變低。一般調至表針位置在30aμ即可。
2、 將「工作/檢驗」開關反覆轉換，每次轉換前將「靈敏度」電位器置於不同的位置，觀
察紅綠燈轉變時表針示值，此值隨「靈敏度」電位器位置的不同而不同，則說明主機工作正常。
3、 接上探頭，利用放射源進行檢測：「工作/檢驗」開關置於「工作」，再將探頭遠離放射
源，儀表表針應有微小讀數，這是天然本底照射造成的。
4、 將探頭貼近放射源罐，表針應上公升，且紅燈滅，綠燈亮。
5、 將源罐開關轉到「開」的位置，探頭置於距源罐一公尺以外，正對開口的地方，此時表
針應上公升，且紅燈滅，綠燈亮。在放射源與探頭之間放上足夠的阻擋物，如磚頭，鐵塊等，這時表針慢慢往下降，綠燈滅紅燈亮。
6、 將延時電位器調大，把阻擋物拿開，這時表針上公升，在延時幾秒種後紅燈才滅，綠燈
亮；放上阻擋物，綠燈滅，紅燈亮。若以上檢查完全正常，則說明料位計正常，可以進行安裝了。
五、安裝說明
1、空料和滿料時表頭顯示值的調整：
探頭與放射源一般是相對安放於物料容器兩側，如圖（一）所示，而料位計儀表則安放在操作室。儀表與探頭之間需用四芯電纜連線。安裝時使放射源視窗正對探頭，放射源罐不一定要絕對水平放置，允許有俯仰角，只要探頭恰好處於射線範圍既可，放射源扳手不要向上放置，以免進灰。
探頭可水平放置，也可垂直放置，與放射源連線平行、垂直均可。
當物料高於料位線時，由於物料對射線的阻擋，探頭得到的射線數率比料位低於料位線減少k倍，此k值大小取決於物料的密度及射線所穿過物料的厚度。只要k值達到2-3，料位計便能準確顯示容器中物料是否高於料位線。「滿料」即物料高於料位線。
「空料」即低於料位線。使用時調整「靈敏度」電位器，使「空料」時表針指向40μa以下，「滿料」時表針指向20μa以上即可。
放射源料位線探頭
物料至主機
圖（一）現場安裝示意圖
探頭與放射源安裝後，若不論滿空料表針均指示很小，則是放射源的中心孔與探頭未完全對正；若不論空滿料表針均接近於滿格（只紅燈亮），這應先判斷是否是干擾訊號造成的，可將放射源關閉，若表頭顯示值沒有顯著變化，仍然很大，則說明有干擾；若表頭顯示值下降很大，則說明放射源太強，應將探頭內計數管取出一根；或者加大探頭與放射源之間的距離；或在放射源開口處一片一片加5mm左右厚度的鐵板，以減少探頭處的射線強度，直調到紅燈變綠。調整後應把探頭和放射源固定，最好做一鐵罩罩起，這樣即可防灰塵，又可防盜。
2、 放射性防護
世界上所有的人每日每時都在接受放射性射線的照射。在人體內及人們生活的環境中到處都存在著微量的天然放射性元素，如碳14，鉀40，氡222，鍶90，鐳226等，它們廣泛存在於我們周圍的萬物之中，甚至我們體內，不斷地放射出射線照射人體。來自宇宙的放射線也照射著人體，這些是自然界中固有的。
非人為造成的射線照射統稱為天然本底照射，地球上各地的宇宙射線強度及土壤，大氣中放射性物質的含量是不同的，所以各地的本底照射率亦不同。北京地區每人每年約受到100毫倫的天然本底照射。此外，人們去醫院透視，照x光ct，都要受到射線的照射（可稱作生活照射）。
胸部透視受到的照射率為每秒280毫倫左右，夜光表對手腕的照射率約為每小時1毫倫；電視映象管表面最大照射率約為每小時0.2毫倫（但電視映象管x-射線能量很低，很容易被玻璃及空氣吸收）；人體所含鉀40對人體的照射約為每天0.15毫倫；飲水的放射性可達到每公升10-6毫居,空氣的放射性約為每立方公尺10-7毫居。
這些日常生活中不可避免的放射性照射對人體並沒有什麼影響,需要注意的問題是應避免受到過量照射。「倫琴」為「照射量」單位，「照射量」是度量x射線與γ射線對空氣電離作用程度的量。「劑量當量」單位是「雷姆」，「劑量當量」是度量生物組織受到射線損傷程度的量。
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