Tarkka pinnankorkeuden tunnistus sekä jatkuva pinnan, rajapinnan ja tiheyden mittaus ovat tärkeitä turvalliselle ja tehokkaalle toiminnalle toimialoilla, joilla käsitellään erilaisia aineita. Radiometrinen mittausperiaate tarjoaa vankan ratkaisun näihin vaativiin sovelluksiin, varsinkin kun perinteiset mittausperiaatteet saavuttavat rajansa.
Tämä teknologia käyttää radioaktiivisen isotoopin lähettämää gammasäteilyä, jolla säiliöihin tai putkiin tunkeudutaan ulkopuolelta. Säteily vaimenee väliaineen tiheydestä ja pinnasta riippuen. Kompakti lähetin havaitsee tämän muutoksen tarkasti.
Radiometrinen mittaus toimii riippumatta väliaineen fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista, kuten syövyttävyydestä, myrkyllisyydestä tai hankaavuudesta, eivätkä äärimmäiset olosuhteet, kuten korkea paine tai korkea lämpötila, vaikuta siihen.
Katso video selvittääksesi, miten radiometrinen mittausperiaate toimii.
Radiometristen laitteiden edut yhdellä silmäyksellä:
- Yleiskäyttöinen nesteille, kiintoaineille, liuoksille ja lietteille
- Riippumaton väliaineen ominaisuuksista, kuten tiheydestä, viskositeetista tai johtokyvystä
- Ihanteellinen äärimmäisiin prosessiolosuhteisiin, joissa muita mittausperiaatteita ei voida soveltaa
- Kosketukseton mittaus prosessisäiliöiden ulkopuolelta, kuten reaktoreissa, autoklaaveissa, erottimissa, happosäiliöissä ja sykloneissa
- Vankka rakenne takaa maksimaalisen käyttöturvallisuuden
Säiliöihin täytetään mitä erilaisimpia väliaineita ja ne tyhjennetään putkien kautta joka päivä. Esimerkkeinä juomavesi, hedelmämehut, öljyt ja polttoaineet, hapot tai suolavedet. Koska näillä väliaineilla voi olla täysin erilaisia ominaisuuksia, niiden havaitsemiseen on erilaisia mittausperiaatteita. Esimerkiksi radiometrinen pintamittaus gammasäteilyllä. Jo vuonna 1896 Henri Becquerel kokeili uraanisuoloja ja havaitsi, että ne mustensivat valokuvalevyn, joka osoitti lähetetyn säteilyn. Häntä pidetään radioaktiivisuuden löytäjänä ja hänen kunniakseen SI-yksikköä kutsutaan Becquereliksi. Yksi becquerel vastaa yhtä radioaktiivista hajoamista sekunnissa. Vuonna 1897 Marie Curie tutki lisää uraaniyhdisteiden säteilyä ja loi sanan radioaktiivinen. Hänen kunniakseen toiminnan mittausyksikkö nimettiin Curie-nimiseksi.
Radiometrisiä mittalaitteita voidaan käyttää jatkuvan pinnan, pinnankorkeuden tai tiheyden havaitsemiseen säiliöissä tai putkissa. Tämä tapahtuu yleensä gammasäteilyllä. Katsotaanpa tarkemmin, miten tämä mittausmenetelmä toimii. Radioaktiivisen isotoopin hajotessa säteilyä säteilee hiukkasten tai sähkömagneettisten aaltojen muodossa. Alfa- ja beetasäteily ovat hiukkassäteilyä. Gammasäteily on sähkömagneettista aaltoa. Teollisissa mittalaitteissa radioaktiivisina isotooppeina käytetään enimmäkseen cesium 137:ää tai koboltti 60:tä, jotka lähettävät vain beeta- ja gammasäteilyä. Isotooppi on asennettu kaksiseinäiseen ruostumattomasta teräksestä valmistettuun kapseliin, joka suojaa beetasäteilyltä kokonaan. Teollisissa mittalaitteistossa käytetään siis vain gammasäteilyä. Radioaktiivisen säteilyn lähde on suojattu lähdesäiliöllä siten, että gammasäteilyä voidaan lähettää vain tiettyyn suuntaan. Lähdesäiliö on järjestetty säiliön toiselle puolelle. Vastakkaisella puolella on kompakti lähetin, joka havaitsee säteilyn. Tätä gammasäteilyä käytetään säteilemään säiliöiden ja putkistojen läpi ulkopuolelta.
Kun materiaaleja tunkeutuu, väliaineen tiheys ja materiaalin paksuus vaimentavat säteilyä. Yhdistelmälähetin havaitsee säteilevän gammasäteilyn. Kun tämä tapahtuu, tuikkeen gammafotoni muuttuu väläykseksi. Tämä väläys välittyy fotonimonistimeen tuikkeessa, kuten lasikuitulinjassa. Kuvakatodissa väläys muunnetaan erittäin alhaiseksi varaukseksi, joka sitten vahvistetaan arvokkaaksi virtapulssiksi fotonimonistimessa. Sama prosessoidaan sitten mittaussignaaliksi. Mitä korkeampi pinta tai suurempi tiheys, sitä enemmän säteilyä väliaine absorboi, jolloin säteily vähenee ilmaisimessa ja muunnetaan vastaavaksi mitatuksi arvoksi.
Endress+Hauserin radiometrisen mittausperiaatteen mukaiset mittalaitteet mahdollistavat jatkuvan pintojen, pinnankorkeuksien ja tiheyksien mittaamisen. Myös kaikkein epäsuotuisimmissa prosessiolosuhteissa, kuten korkeissa paineissa tai korkeissa lämpötiloissa, sekä syövyttävissä ja hankaavissa aineissa. Meillä on sopiva ratkaisu kaikkiin sovelluksiin. Endress+Hauser.
