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矿浆浓度密度计/Na22豁免核子系列

豁免核子式传感器介绍

关于NDS-3100环保核子密度/浓度传感器

NDS-3100型核子密度（浓度）计是一种核心技术源于俄罗斯的低辐射剂量、高灵敏度核子仪表，以外夹形式安装在管道上，以γ射线作为测量介质，采用安全环保低于豁免活度的²²Na放射源(V类以下源)，可连续、实时、非接触式在线测量流体密度的非接触式密度测量仪表，可用于以密度做为最终产品首要控制参数的过程控制，或用于固体百分比或浓度百分比等其他质量控制参数的指示器。

²²Na的豁免活度为1000000Bq；¹³⁷Cs的豁免活度是10000Bq，¹³⁷Cs发射的伽马射线的能量约为0.66MeV, ²²Na发射的γ射线的能量约1.2MeV, γ射线的能量越强则其穿透能力更强。

而豁免放射源是国家规定免于放射性安全管理的放射源，其放射源危害即使在人体与其长期接触的情况下也不会导致人体伤害。

本产品使用的²²Na放射源由俄罗斯国家原子能集团公司旗下的JSC Isotope公司提供。JSC Isotope有资质供应元素周期表中几乎所有的放射性及稳定同位素。产品采用气体分离法、电磁法和分离法生产。

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

	项目	范围	单位
密度测量性能参数	精度	± 3.0	千克/立方米
	工作范围	0至3000	千克/立方米
	重复性	± 1.0	千克/立方米
	工艺温度	不限
	工艺压力	不限
探测器	闪烁晶体材料	Nal
	检测对象	γ射线
	电源电压	24 ± 0.5	五
	当前	1.5	A
	输出信号	1.0V @ 1235keV(22Na)
	工作温度	-10 ~ 50	℃
	防护等级	IP65
	重量	1.4	kg
放射源	放射性元素	22Na
	主要能源	1.235	Mev
	泄漏剂量	0.1	Μ sv/h
	半衰期	2.6019	年
	容器	带手动控制阀的铅箱
	安全级别	GB4075/2009/C54434
	总重量 (包括外壳)	7.5	kg
二次表	电源	220	V (交流)
	额定电流	2.5	A
	操作界面	彩色液晶触摸屏
	工作温度	-10 ~ 50	℃
	输入信号	频率，4 ~ 20mA，PT100，开关值
	输出信号	4 ~ 20mA，开关
	无线通信	可选支持4g网络和远程监控管理