豁免型放射性核子密度浓度计

NDS-3100豁免型放射性核子密度浓度计介绍

什么是NDS-3100？

NDS-3005核子密度 (浓度) 计是一种低辐射剂量、高灵敏度核计，核心技术源自俄罗斯。它以夹具的形式安装在管道上，并使用伽马射线作为测量介质。它使用的安全和环境保护低于豁免活动。22Na放射源 (V类以下的源)，一种非接触式密度测量仪器，可以连续，实时，非接触地在线测量流体密度。它可以用于以密度作为最终产品的主要控制参数的过程控制，也可以用于固体百分比或其他质量控制参数 (例如浓度百分比) 的指标。

22Na的豁免活性为1000000Bq; 137Cs的豁免活性为10000Bq，137Cs发射的伽马射线能量约为0.66MeV，22Na发射的伽马射线能量约为1.2MeV。伽马射线的能量越强，穿透能力越强。

免检放射源是根据国家规定免检放射安全管理的放射源，即使人体长期接触，放射源的危害也不会对人体造成危害。

该产品使用的22Na放射源由俄罗斯国家原子能集团的子公司JSC同位素提供。JSC同位素有资格提供周期表中几乎所有的放射性和稳定同位素。产品采用气体分离法、电磁法、分离法生产。

图2: JSC  Isotope 公司

图3: 报关单样本

NDS-3100环保 (豁免) 放射源产品的优势

本产品采用中华人民共和国生态环境部免征放射源。用户不需要申请辐射安全许可证，用户不需要建设专用放射源仓库，也不需要办理环评验收手续。

用户不需要安装连接到公安监控网络的强制监控系统，不需要控制放射源的使用，可以节省每年高昂的网络维护成本和第三方平台费用。

使用22Na免检放射源的单位不需要建立放射源管理机构和管理制度，维护人员不需要取得辐射从业资格证，而且节省了人员定期体检的费用，也不需要获得环保部门的环评许可证。

用户不需要购买防护服、辐射探测器和个人辐射剂量计。本产品对人体无伤害，对环境无污染。

如果受控放射源丢失，法定代表人是第一责任人。本产品的22Na放射源可以作为普通仪器处理。即使源丢失，也不会作为辐射事故处理。(当然，无论剂量有多小，它仍然是辐射源。，管理人员应保持谨慎的态度)。

NDS-3100豁免型放射性核子密度浓度计产品特点

• 豁免放射源

使用更安全的低剂量放射源(22Na)，辐射安全风险低，符合环保部门对豁免管理放射源的剂量要求，并取得豁免备案。放射源容器加强辐射屏蔽，距仪表外壳0.1米处泄露剂量可小于1μSv/h。

• 高精度射线探测器

配套的射线探测器(传感器)采用最新研发并应用于大科学装置的光电探测技术，对极低剂量γ射线也十分敏感，为环保型浓度密度分析仪提供了更高的精度和灵敏度。并且采用一体化设计，结构紧凑，性能稳定可靠，安装使用方便。

• 嵌入式计算平台

采用嵌入式计算技术作为仪表平台，具备更强劲的计算能力和通讯支持能力，并且提供丰富直观的人机界面，可显示实时浓度、密度、流量、产量等相关参数、查询历史数据，并且支持半自动标定和参数设置。具备4G无线通讯功能和云服务支持，可在各种终端设备远程查看仪表参数和测量数据，并可远程维护和监控。

• 更高精度

高精度采样电路配合灵敏度的探测器，高精度采样，计数频率分辨率达0.1Hz。密度分别率可达0.1kg/M3。

• 更灵活的输出方式

密度、标准密度或特殊计算值 （固体百分比、比重等）采用直接毫安 (4–20 mA) 输出，也支持Modbus-RTU RS-232 485通讯输出。

• 更便捷的安装方式

管道外夹式安装，对安装位置、腐蚀性、管道材质、流速和压力影响不敏感。特别适用于因为高温、高压、流动性不好等工作条件，必须非接触测量的场合选用。并在保持流动性前提下允许最多固体含量。

测量原理

核子密度计的密度测量基于物质吸收低能射线的原理。在测量路径的一定条件下，不同密度的介质对核辐射的吸收程度是不同的。一束射线通过介质的弱化规律为:

式中，  Ix——穿过介质后的射线强度

         I——标定时介质之前的射线强度

                  μ——介质对射线的质量吸收系数

ρ——待测介质密度

                                              d ——测量路径

                                              λ——源衰变常数

           t——源衰变时间，从标定之日算起

从公式中可以看出，当被测管道不变，介质的吸收系数不变时，测量介质对射线的吸收强度主要与介质的密度有关: 介质的密度越大，光线的吸收越大，反之亦然。光线的吸收越小。

图1: 测量原理示意图

如图1所示，γ射线从放射源罐中发射，此时射线强度为I ，通过吸收率固定的管壁和因密度变化而吸收率变化的被测介质，达到探测器后射线强度为I0 .通过探测γ射线的强度变化并应用到已知的转换中，NDS-3100可以提供高精度的在线密度测量。

质量浓度计算公式:

式中： C——矿浆浓度

                      ——干矿密度或称为自然容重

       ρ——矿浆密度

                                                    （设清水浓度为0，清水密度为1000kg/M3）

在实际应用中，核密度计测量实时矿浆密度值，用户在仪表中输入干矿密度值，得到实时测得的矿浆质量浓度值 (干矿质量与矿浆总质量之比)。

性能参数

设备结构图

整体安装结构

辅助表

安装方法

几种常见的安装方法

安装注意事项

浆液能否填充管道并在管道中顺利流动 (更换良好);

不同的管道材料和浆料吸收速率导致通过的颗粒数量太大或太少 (<100或>30000计数/秒)，并且穿透距离不能太大或太小。例如，管壁由碳钢铁矿石浆料制成，安装管径要求不小于100毫米且不大于250毫米。对于特殊情况，需要试用预装，以确定是否符合要求;

只要没有气蚀现象，测量就不会受到阀门，弯头，三通和其他管件的影响。

安装位置

密度计作为外部夹具安装，在不影响主要道路的情况下，可以拆卸以进行维护或校准;

安装在主线上，如有必要，减小直径;

请注意，测量管道在工作时应始终保持饱满状态，并且不容易产生气泡。最好垂直安装，液体从下往上流动，防止浆料沉积，影响密度测量的准确性;

密度计前后应至少有200毫米和100毫米直管段;

不宜将其安装在下游管道附近，管道开口附近或管道的高点。

二次仪表参数设置

安装传感器和电源后，应在系统通电后首先对系统进行校准和参数设置。

仪器主界面

单击 “登录" 按钮，输入默认密码 “123"; 然后单击 “参数设置"，进入以下屏幕: