ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ పరికరాలు, రేడియోమెట్రిక్ కొలిచే పరికరాలలో రేడియోధార్మిక ఐసోటోపుల ఉపయోగం
రేడియోధార్మిక ఐసోటోప్లు వివిధ స్వయంచాలక నియంత్రణ పరికరాలలో (రేడియోమెట్రిక్ కొలిచే పరికరాలు) ఉపయోగించబడతాయి. పారిశ్రామిక ప్రక్రియలలో, రేడియోమెట్రిక్ సాంకేతికత సంక్లిష్ట కొలతల కోసం 1950ల నుండి ఉపయోగించబడింది.
రేడియో ఐసోటోప్ పరికరాల యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనాలు:
- నాన్-కాంటాక్ట్ కొలత (నియంత్రిత వాతావరణంతో కొలిచే మూలకాల యొక్క ప్రత్యక్ష పరిచయం లేకుండా);
- రేడియేషన్ మూలాల స్థిరత్వం ద్వారా అందించబడిన అధిక మెట్రాలాజికల్ లక్షణాలు;
- సాధారణ ఆటోమేషన్ పథకాలలో (ఎలక్ట్రికల్ అవుట్పుట్, ఏకీకృత బ్లాక్లు) వాడుకలో సౌలభ్యం.
రేడియో ఐసోటోప్ పరికరాల ఆపరేషన్ సూత్రాలు నియంత్రిత వాతావరణంతో అణు వికిరణం యొక్క పరస్పర చర్య యొక్క దృగ్విషయాలపై ఆధారపడి ఉంటాయి. పరికరం యొక్క పథకం, ఒక నియమం వలె, రేడియేషన్ యొక్క మూలం, రేడియేషన్ రిసీవర్ (డిటెక్టర్), అందుకున్న సిగ్నల్ యొక్క ఇంటర్మీడియట్ కన్వర్టర్ మరియు అవుట్పుట్ పరికరాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
రేడియోమెట్రిక్ వ్యవస్థలు రెండు భాగాలను కలిగి ఉంటాయి: మూలంలోని తక్కువ-స్థాయి రేడియోధార్మిక ఐసోటోప్ సాంకేతిక పరికరాల ద్వారా రేడియోధార్మిక శక్తిని విడుదల చేస్తుంది, ఉదాహరణకు, ఒక నౌక మరియు మరొక వైపున అమర్చబడిన డిటెక్టర్ దానికి వచ్చే రేడియేషన్ను కొలుస్తుంది. మూలం మరియు డిటెక్టర్ మధ్య ద్రవ్యరాశి మారినప్పుడు (స్థాయి ఎత్తు, స్లర్రీ సాంద్రత లేదా కన్వేయర్లోని ఘన కణాల బరువు), డిటెక్టర్ యొక్క రేడియేషన్ ఫీల్డ్ బలం మారుతుంది.
కొన్ని రకాల రేడియేషన్ యొక్క అప్లికేషన్ యొక్క ప్రధాన లక్షణాలు మరియు ప్రాంతాలు:
1) ఆల్ఫా రేడియేషన్ - హీలియం కేంద్రకాల ప్రవాహం. ఇది పర్యావరణం నుండి బలంగా గ్రహించబడుతుంది. గాలిలో ఆల్ఫా కణాల పరిధి అనేక సెంటీమీటర్లు, మరియు ద్రవాలలో - అనేక పదుల మైక్రాన్లు. ఇది గ్యాస్ పీడన కొలత మరియు గ్యాస్ విశ్లేషణ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. కొలత పద్ధతులు గ్యాస్ మాధ్యమం యొక్క అయనీకరణపై ఆధారపడి ఉంటాయి;
2) బీటా రేడియేషన్ - ఎలక్ట్రాన్లు లేదా పాజిట్రాన్ల ప్రవాహం. గాలిలో బీటా కణాల పరిధి అనేక మీటర్లకు చేరుకుంటుంది, ఘనపదార్థాలలో - అనేక మిమీ. మాధ్యమం ద్వారా బీటా కణాల శోషణ పదార్థాల మందం, సాంద్రత మరియు బరువును (బట్ట, కాగితం, పొగాకు గుజ్జు, రేకు మొదలైనవి) కొలవడానికి మరియు ద్రవాల కూర్పును నియంత్రించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. పర్యావరణం నుండి వచ్చే బీటా రేడియేషన్ యొక్క ప్రతిబింబం (బ్యాక్స్కాటర్) పూత యొక్క మందాన్ని మరియు ఇచ్చిన పదార్ధంలో వ్యక్తిగత భాగాల సాంద్రతను కొలవడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది, బీటా రేడియేషన్ అయనీకరణ వాయువుల విశ్లేషణలో మరియు స్టాటిక్ విద్యుత్ నుండి ఛార్జీలను తొలగించడానికి అయనీకరణం కోసం కూడా ఉపయోగించబడుతుంది. ;
3) గామా రేడియేషన్ - అణు పరివర్తనలతో కూడిన విద్యుదయస్కాంత శక్తి యొక్క క్వాంటా ప్రవాహం. ఘన శరీరాలలో పనిచేస్తుంది - పదుల సెం.మీ వరకు.గామా రేడియేషన్ అధిక చొచ్చుకొనిపోయే శక్తి అవసరమైన సందర్భాలలో ఉపయోగించబడుతుంది (లోపాన్ని గుర్తించడం, సాంద్రత నియంత్రణ, స్థాయి నియంత్రణ) లేదా ద్రవ మరియు ఘన మాధ్యమంతో (కూర్పు నియంత్రణ) గామా రేడియేషన్ యొక్క పరస్పర చర్య యొక్క లక్షణాలు ఉపయోగించబడతాయి;
4) n-న్యూట్రాన్ రేడియేషన్ ఇది ఛార్జ్ చేయని కణాల ప్రవాహం. Po — Be sources (ఇందులో Po alpha కణాలు బాంబర్డ్ బీ, ఉద్గార న్యూట్రాన్లు తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి). పర్యావరణం యొక్క తేమ మరియు కూర్పును కొలవడానికి ఇది ఉపయోగించబడుతుంది.
రేడియోమెట్రిక్ సాంద్రత కొలత. పైప్లైన్ మరియు వెసెల్ సెన్సింగ్ ప్రక్రియల కోసం, డెన్సిటీ పరిజ్ఞానం ఆపరేటర్లకు సమాచారంతో నిర్ణయాలు తీసుకోవడంలో సహాయపడుతుంది.
ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ పరికరాలలో అత్యంత సాధారణ రేడియేషన్ రిసీవర్లు అయనీకరణ గదులు, గ్యాస్ డిశ్చార్జ్ మరియు స్కింటిలేషన్ కౌంటర్లు.
అందుకున్న రేడియేషన్ సిగ్నల్ యొక్క ఇంటర్మీడియట్ కన్వర్టర్లో యాంప్లిఫైయింగ్ (షేపింగ్) సర్క్యూట్ మరియు పల్స్ లెక్కింపు రేటు మీటర్ (ఇంటిగ్రేటర్) ఉండవచ్చు. అదనంగా, కొన్ని సందర్భాల్లో ప్రత్యేక స్పెక్ట్రోమెట్రిక్ పథకాలు ఉపయోగించబడతాయి. కొన్నిసార్లు స్వయంచాలక నియంత్రణ పరికరాలు నేరుగా నియంత్రణ వ్యవస్థలో చేర్చబడతాయి.
రేడియో ఐసోటోప్ పరికరాల యొక్క విలక్షణమైన లక్షణం సాధారణ వాయిద్య దోషాలకు అదనంగా, అదనపు సంభావ్యత లోపాలు. అవి రేడియోధార్మిక క్షయం యొక్క గణాంక స్వభావం కారణంగా ఉంటాయి మరియు అందువల్ల, ఏ సమయంలోనైనా రేడియేషన్ ఫ్లక్స్ యొక్క స్థిరమైన సగటు విలువతో, ఈ ఫ్లక్స్ యొక్క విభిన్న విలువలను నమోదు చేయవచ్చు.
రేడియేషన్ ఫ్లక్స్ యొక్క తీవ్రత లేదా కొలత సమయాన్ని పెంచడం ద్వారా కొలత లోపాలలో తగ్గింపును సాధించవచ్చు.అయినప్పటికీ, మొదటిది భద్రతా అవసరాల ద్వారా పరిమితం చేయబడింది మరియు రెండోది పరికరం యొక్క పనితీరును దిగజార్చుతుంది. అందువల్ల, అత్యధిక గుర్తింపు సామర్థ్యంతో రేడియేషన్ డిటెక్టర్లను ఉపయోగించడానికి అన్ని సందర్భాల్లో సిఫార్సు చేయబడింది.
పరిగణించబడిన రకానికి చెందిన చాలా పరికరాలకు రేడియేషన్ ఫ్లక్స్ తీవ్రత యొక్క ఖచ్చితమైన కొలత తప్పనిసరి అయినప్పటికీ, ఇది అంతిమ లక్ష్యం కాదు, ఎందుకంటే వాస్తవానికి ఇది తీవ్రతను కాదు, సాంకేతిక పరామితిని ఖచ్చితంగా నియంత్రించడం ముఖ్యం.
రేడియో ఐసోటోప్ మందం మరియు సాంద్రత మీటర్లు
రేడియేషన్ శోషణ ద్వారా మందం లేదా సాంద్రతను కొలవడానికి విస్తృతంగా ఉపయోగించే పరికరాలు. రేడియేషన్ను గ్రహించడం ద్వారా పదార్థం యొక్క మందం లేదా సాంద్రతను కొలిచే సరళమైన పథకంలో రేడియేషన్ సోర్స్, టెస్ట్ మెటీరియల్, రేడియేషన్ రిసీవర్, ఇంటర్మీడియట్ ట్రాన్స్డ్యూసర్ మరియు అవుట్పుట్ పరికరం ఉంటాయి.
వివిధ పరిశ్రమలు సాంద్రతను కొలవడానికి రేడియోమెట్రిక్ సాంకేతికతను ఉపయోగిస్తాయి. గనులు, పేపర్ మిల్లులు, బొగ్గు ఆధారిత పవర్ ప్లాంట్లు, నిర్మాణ సామగ్రి తయారీదారులు మరియు చమురు మరియు గ్యాస్ యుటిలిటీలు తమ ప్రక్రియలలో ఎక్కడో ఒకచోట ఈ సాంద్రత కొలత సాంకేతికతను ఉపయోగిస్తాయి.
డెన్సిటీ కొలతలు ఆపరేటర్లు తమ ప్రక్రియలను బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి అనుమతిస్తాయి, స్లర్రీ పనితీరును ఆప్టిమైజ్ చేయడంలో, అడ్డంకులను గుర్తించడంలో మరియు సంక్లిష్ట అనువర్తనాల్లో నియంత్రణను మెరుగుపరచడంలో వారికి సహాయపడతాయి.
రేడియోమెట్రిక్ సాంద్రత సెన్సార్లు నాన్-కాంటాక్ట్, అంటే అవి ప్రక్రియలో జోక్యం చేసుకోవు, ధరించవద్దు మరియు నిర్వహణ అవసరం లేదు, వాటిని ఎక్కువసేపు ఉంచడానికి అనుమతిస్తుంది. బాహ్య మౌంటు సెన్సార్ ఇన్స్టాలేషన్ను సులభతరం చేస్తుంది.
సాంద్రతను కొలవడానికి రేడియోమెట్రిక్ సాంకేతికత ఉపయోగించబడుతుంది ఎందుకంటే ఈ సెన్సార్లు ప్రాసెస్ చేయబడిన పదార్థంతో సంబంధంలోకి రాకుండా కొలతలను నిర్వహిస్తాయి. నాన్-కాంటాక్ట్ కొలత దుస్తులు-రహిత మరియు నిర్వహణ-రహిత ఆపరేషన్ను నిర్ధారిస్తుంది. రాపిడి, తినివేయు లేదా తినివేయు ఉత్పత్తులు తరచుగా తరచుగా మరియు ఖరీదైన నిర్వహణ లేదా ఇతర సెన్సార్ల భర్తీకి కారణమవుతాయి, అయితే రేడియోమెట్రిక్ సాంద్రత డిటెక్టర్లు 20 నుండి 30 సంవత్సరాల వరకు ఉంటాయి.
సెన్సార్ సిమెంట్ ఫ్యాక్టరీలో మురికి పరిస్థితుల నుండి రోగనిరోధక శక్తిని కలిగి ఉంటుంది మరియు నిలువు పైపులో సాంద్రతను ఖచ్చితంగా కొలవడానికి కొనసాగుతుంది.
రేడియోమెట్రిక్ సాధనాలు పైపు లేదా ట్యాంక్ వెలుపల అమర్చబడి ఉంటాయి కాబట్టి సిస్టమ్ బిల్డ్-అప్, థర్మల్ షాక్, ప్రెజర్ సర్జెస్ లేదా ఇతర విపరీతమైన ప్రక్రియ పరిస్థితుల నుండి రోగనిరోధక శక్తిని కలిగి ఉంటుంది. మరియు వారి బలమైన డిజైన్కు ధన్యవాదాలు, ఈ పరికరాలు అవి వ్యవస్థాపించిన పైపు లేదా ట్యాంక్ నుండి కంపనాలను తట్టుకోగలవు.
ఈ రేడియోమెట్రిక్ సెన్సార్లు ఇతర టెక్నాలజీల కంటే ఇన్స్టాల్ చేయడం చాలా సులభం. ఈ రకమైన ఉపకరణాలు ఖరీదైన ప్రక్రియకు అంతరాయం కలిగించకుండా ఇన్స్టాల్ చేయబడతాయి.ఇతర సాంకేతికతలకు పైపింగ్ యొక్క విభాగాలను తీసివేయడం లేదా ప్రక్రియలోనే ఇతర ముఖ్యమైన మార్పులు అవసరం.
రేడియోధార్మిక ఐసోటోపుల ప్రారంభ ధర ఇతర సాంద్రత కొలత పరిష్కారాల కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, రేడియోమెట్రిక్ పరిష్కారం తక్కువ లేదా నిర్వహణ లేకుండా 20 లేదా 30 సంవత్సరాలు ఉంటుంది.
ఇతర పరిష్కారాల మాదిరిగా కాకుండా, రేడియోమెట్రిక్ సాంద్రత సెన్సార్లు మొత్తం ప్రక్రియలో దీర్ఘకాలిక పెట్టుబడి, రాబోయే దశాబ్దాలపాటు సురక్షితమైన మరియు సమర్థవంతమైన ఆపరేషన్ను నిర్ధారిస్తాయి. ఒకే రేడియోమెట్రిక్ సాంద్రత సెన్సార్ పరికరం యొక్క జీవితకాలంలో నిర్వహణ ఖర్చులలో గణనీయమైన పొదుపును అందిస్తుంది.
రేడియోమెట్రిక్ మాస్ ఫ్లో కొలత సున్నం మొక్కలలో ఖచ్చితమైన ఛార్జింగ్ను అందిస్తుంది. కొన్ని మీటర్ల నుండి ఒక కిలోమీటరు వరకు ఉండే అనేక కన్వేయర్ బెల్ట్లు అనేక రకాల ప్రాసెసింగ్ పరిస్థితులలో రాక్ తదుపరి ప్రాసెసింగ్ కోసం సరైన ప్రదేశానికి రవాణా చేయబడేలా నిర్ధారిస్తుంది.
పరికరాలతో పాటు, రేడియేషన్ ఫ్లక్స్ యొక్క తీవ్రతను కొలిచే ఖచ్చితత్వం ద్వారా నిర్ణయించబడే ఖచ్చితత్వం, రేడియేషన్ ఫ్లక్స్ యొక్క తీవ్రతను ఖచ్చితంగా కొలిచే పని అస్సలు సెట్ చేయబడని ముఖ్యమైన పరికరాలు. ఇవి రిలే మోడ్లో పనిచేసే వ్యవస్థలు, ఇందులో రేడియేషన్ ప్రవాహం యొక్క ఉనికి లేదా లేకపోవడం మాత్రమే ముఖ్యమైనది, అలాగే దశ లేదా ఫ్రీక్వెన్సీ సూత్రం ప్రకారం పనిచేసే వ్యవస్థలు.
ఈ సందర్భాలలో, రేడియేషన్ ఉనికి లేదా దాని తీవ్రత, ఉదాహరణకు, రేడియేషన్ ఫ్లక్స్ యొక్క వివిధ తీవ్రత లేదా నియంత్రిత వాతావరణంతో ఈ ఫ్లక్స్ యొక్క విభిన్న స్థాయి పరస్పర చర్య ద్వారా వర్గీకరించబడిన రాష్ట్రాల ప్రత్యామ్నాయం యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ లేదా దశ నమోదు చేయబడదు. . రిలే సిస్టమ్స్ యొక్క అత్యంత విస్తృతమైన అనువర్తనాల్లో ఒకటి స్థానం స్థాయి నియంత్రణ.
రేడియోధార్మిక మానిమీటర్
రిలే వ్యవస్థలు కన్వేయర్పై ఉత్పత్తులను లెక్కించడానికి, కదిలే వస్తువుల స్థానాన్ని పర్యవేక్షించడానికి, భ్రమణ వేగం యొక్క నాన్-కాంటాక్ట్ కొలత మరియు అనేక ఇతర సందర్భాల్లో కూడా ఉపయోగించబడతాయి.
అయనీకరణ పద్ధతులు
అయనీకరణ చాంబర్లో ఆల్ఫా లేదా బీటా రేడియేషన్ మూలాన్ని ఉంచినట్లయితే, ఛాంబర్ కరెంట్ స్థిరమైన కూర్పు వద్ద వాయువు యొక్క పీడనం లేదా స్థిరమైన పీడనం వద్ద ఉన్న కూర్పుపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ దృగ్విషయం బైనరీ మిశ్రమాల కోసం రేడియో ఐసోటోప్ మానోమీటర్లు మరియు గ్యాస్ ఎనలైజర్ల రూపకల్పనలో ఉపయోగించబడుతుంది.
న్యూట్రాన్ ఫ్లక్స్లను ఉపయోగించడం
నియంత్రిత పదార్ధం గుండా వెళుతున్నప్పుడు, దాని కేంద్రకాలతో సంకర్షణ చెందుతున్నప్పుడు, న్యూట్రాన్లు కొంత శక్తిని కోల్పోతాయి మరియు వేగాన్ని తగ్గిస్తాయి. మొమెంటం యొక్క పరిరక్షణ చట్టం ద్వారా, న్యూట్రాన్లు న్యూక్లియస్కు ఎక్కువ శక్తిని బదిలీ చేస్తాయి, న్యూక్లియస్ ద్రవ్యరాశి న్యూట్రాన్ ద్రవ్యరాశికి దగ్గరగా ఉంటుంది. అందువల్ల, వేగవంతమైన న్యూట్రాన్లు హైడ్రోజన్ కేంద్రకాలతో ఢీకొన్నప్పుడు బలమైన నియంత్రణను అనుభవిస్తాయి. ఉదాహరణకు, వివిధ మాధ్యమాల తేమను లేదా హైడ్రోజన్ కలిగిన మీడియా స్థాయిని నియంత్రించడానికి ఇది ఉపయోగించబడుతుంది.
LB 350 తేమను కొలిచే వ్యవస్థ న్యూట్రాన్ కొలత సాంకేతికతను ఉపయోగిస్తుంది. కొలత బయటి నుండి, గోతి గోడల ద్వారా లేదా గోతి లోపల అమర్చబడిన బలమైన ఇమ్మర్షన్ ట్యూబ్ ద్వారా జరుగుతుంది. ఈ విధంగా, కొలిచే పరికరం కూడా ధరించడానికి లోబడి ఉండదు.
వివిధ పదార్ధాల ద్వారా న్యూట్రాన్ శోషణ యొక్క పరిధిని కొలవడం పెద్ద న్యూట్రాన్ శోషణ క్రాస్ సెక్షన్తో మూలకాల యొక్క కంటెంట్ను గుర్తించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. గామా రేడియేషన్ యొక్క వర్ణపట విశ్లేషణ ద్వారా పదార్ధాల కూర్పును నియంత్రించడానికి కూడా ఒక పద్ధతి ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది పదార్థాల ద్వారా న్యూట్రాన్లను సంగ్రహించడం వల్ల ఏర్పడుతుంది. ఈ సాంకేతికత ఉపయోగించబడుతుంది, ఉదాహరణకు, చమురు బావుల కేసింగ్ కోసం.
రేడియోమెట్రిక్ ప్రక్రియ కొలత సాంకేతికతను ఉపయోగించే కొన్ని పరిశ్రమలు వెల్డ్స్ మరియు నాళాల సమగ్రతను ధృవీకరించడానికి నాన్-డిస్ట్రక్టివ్ ఎక్స్-రే తనిఖీ లేదా రేడియోగ్రాఫిక్ తనిఖీని కూడా ఉపయోగిస్తాయి. ఈ పరికరాలు రేడియోమెట్రిక్ మీటర్ల మాదిరిగానే మూలం నుండి గామా శక్తిని కూడా ప్రసరింపజేస్తాయి.
ఇది కూడ చూడు:
పదార్థాల కూర్పు మరియు లక్షణాలను నిర్ణయించడానికి సెన్సార్లు మరియు కొలిచే పరికరాలు
పారిశ్రామిక ప్లాంట్లలో ఆటోమేటిక్ బరువు ఎలా నిర్వహించబడుతుంది