Cos'è una Misura radiometrica?

Gli indicatori di misura nucleari funzionano secondo un concetto semplice ma sofisticato: il principio di attenuazione. Una tipica Misura radiometrica è costituita da

  • Una sorgente che emette radiazioni ɣ, prodotta da un radioisotopo.
  • Una serbatoio o un contenitore con materiale di processo in esame.
  • Un rilevatore in grado di rilevare la radiazione ɣ

Se nel percorso del raggio di radiazione non c'è o c'è poco materiale, l'intensità della radiazione rimarrà forte. Se c'è qualcosa nel percorso del raggio, la sua forza sarà attenuata. La quantità di radiazione rilevata dal rilevatore può essere utilizzata per calcolare il valore di processo desiderato. Questo principio si applica praticamente a qualsiasi misura nucleare. La tecnologia di misura nucleare è altamente riproducibile. Utilizzando le leggi della fisica e della statistica, oltre a software sofisticati, il successo di qualsiasi Misura basata sul nucleare è quasi garantito. Tuttavia, informazioni corrette ed esatte sull'applicazione sono fondamentali per la progettazione di una misura accurata e riproducibile. Considerando i vantaggi di una tecnologia totalmente senza contatto e non intrusiva, la tecnologia di misura nucleare diventa il metodo numero uno e l'unica scelta per le applicazioni di misura di processo più difficili e impegnative.

Whitepaper "Radiometric Measurements – Accuracy, repeatability and errors"

Berthold ha pubblicato il whitepaper “Radiometric Measurements – Accuracy, repeatability and errors”, in cui vengono spiegate le misure radiometriche, come il processo può essere eseguito con la massima precisione e riproducibilità e come le fonti di errore possono essere ridotte al minimo. Il documento elabora come Berthold con i suoi sistemi di misura radiometrici altamente sofisticati aiuta gli operatori degli impianti a mantenere una misura affidabile e ripetibile. 

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TIPI DI APPLICAZIONE

Misura di livello

Mentre per gli interruttori di livello nucleari e le misure di densità  la configurazione point to point. l'utilizzo di sorgenti puntiformi e rilevatori puntiformi è lo standard industriale, le misure di livello continuo utilizzano di solito almeno un dispositivo di tipo filiforme. Come indicato in precedenza, i rilevatori puntiformi sono molto sensibili al fondo naturale, e quindi i potenziali errori causati dal fondo sono di gran lunga dominanti. La sensibilità di una misura radiometrica non è automaticamente un indicatore della qualità della misura. È ovvio che il fondo naturale e la sua fluttuazione giocano un ruolo importante e gli errori causati dal fondo possono dominare il sistema. In genere, si pensa che ridurre della metà l'attività  abbia lo stesso effetto che avere metà della sensibilità.
Dimezzare la sensibilità del rivelatore non modifica l'errore complessivo del sistema assumendo che non ci sia un'altra sorgente di rumore importante come il rumore elettronico, che può essere sopportato solo se il dispositivo di misura è sviluppato e prodotto su uno standard elevato. Infatti, i calcoli dimostrano che il rapporto segnale/rumore è la leva di gran lunga migliore e questo rapporto è ciò che influisce positivamente sulla gestione del rumore di fondo.  La nostra soluzione per la misura di livello

Misura di densità

Simile all'interrutore di livello nucleare, le misure di densità  sono tipicamente misure punto a punto, con le stesse modalità per generare errori. Per le misure di densità  è importante gestire attentamente le potenziali cause di errori sistematici. Come già spiegato, le compensazioni di temperatura e di invecchiamento consentono un elevata riproducibilità della misura stessa. Inoltre, è imperativo effettuare una corretta taratura, dove il prelievo del campione e le misure di laboratorio potrebbero influenzare l'accuratezza del valore di taratura. Nella Misura stessa l'errore statistico è dominante. Nelle applicazioni industriali una misura di densità  ha elevate esigenze di accuratezza e riproducibilità in un campo di taratura molto limitato. Tipicamente, il rapporto di velocità del conteggio alla più alta e alla più bassa densità misurata è basso e quindi l'errore statistico accettabile è abbastanza piccolo, il che impedisce l'uso di velocità di conteggio simili a quelle di un interruttore di livello. Per gestire l'errore statistico, è utile avere un alto velocità del conteggio in combinazione con un alta costante di tempo. Le nostre soluzioni per la misura di densità

Interruttore di livello

Un interruttore di livello è una misura punto a punto, che utilizza una sorgente puntiforme e un rivelatore puntiforme. Gli errori sistematici possono essere ridotti molto  durante l'installazione e la configurazione della misurazione. Ciò include impostare il sistema con limiti di commutazione calcolati correttamente.
L'errore più importante e dominante di un interruttore di livello radiometrico è l'errore statistico, che viene affrontato con metodi statistici, ad esempio impostando una costante di tempo appropriata e stabilendo un valore medio ragionevole. Progettare il sistema con una frequenza di conteggio sufficientemente alta e lasciare una differenza di sigma sufficientemente grande tra i conteggi vuoti e pieni, aiuta a evitare false commutazioni. La figura mostra che per operazioni di commutazione sicure si consiglia una differenza di almeno 6σ. I conteggi che escono dalla banda 6σ a causa di variazioni statistiche si verificano nello 0,0000001973% di tutte le misurazioni - solo ogni 16 anni quando vengono applicate le caratteristiche tipiche del rivelatore. Le nostre soluzioni per la misura degli allarmi di livello

Graph of reliable switching limints

PROTEZIONE CONTRO LE INTERFERENZE AMBIENTALI

Protezione da interferenze da raggi X (XIP)

Negli impianti industriali, le ispezioni di saldatura sui tubi vengono regolarmente effettuate per verificare la presenza di crepe. Le sorgenti gamma con attività molto elevata sono spesso utilizzate come apparecchiature di prova. Le misure di livello e densità radiometriche possono tuttavia essere influenzate da questa radiazione gamma e quindi simulare letture di basso livello e densità. Non sono rari effetti sulla misura fino a varie centinaia di metri  di distanza. Il campo di influenza dipende essenzialmente dall'attività della sorgente di prova e se gli edifici o i serbatoi situati fra il punto di prova e il punto di misura minimizzano o addirittura schermano l'influenza.
Una  misura falsificata da parte di radiazioni esterne può essere evitata con la funzione XIP di Berthold. Se viene rilevata una radiazione esterna, il valore di misura viene congelato fino a quando non è presente alcuna radiazione esterna. Finché il valore di misura viene congelato, la Misura segnala la radiazione esterna tramite un output digitale, che informa la sala controllo di questo stato di funzionamento. Si noti che tutti gli interruttori di livello e le misure di livello Berthold sono dotati di XIP.

Compensazione delle proprietà del gas (GPC)

La pressione del gas nel vostro serbatoio cambia?

Nel caso di una misura radiometrica questo può falsificare il valore della misura, a meno che non si disponga di una compensazione di densità  del gas di Berthold. Con la funzione GPC (Gas Property Compensation), una seconda misura determina l'attuale densità del gas nel serbatoio e compensa la  misura di livello collegata. Si realizza così una misura, che fornisce un valoreinalterato anche in caso di fluttuazioni di densità  del gas. Trovate maggiori informazioni sulla nostra pagina sulla misura di livello

LB 480 SENSseries

Compensazione delle radiazioni del prodotto (PRC)

Applicazioni speciali richiedono soluzioni speciali. Non è insolito che i prodotti in cui si misura il livello contengano radioattività naturale. Ad esempio, nel trattamento dei minerali di uranio dove si misura il livello di fanghi di uranio. Allo stesso modo nella produzione di materie plastiche, in determinate circostanze gli isotopi radioattivi possono essere presenti nel gas di processo. La radioattività contenuta nel materiale misurato può interferire con la misura di livello radiometrico perché il materiale di misura è riconosciuto come una seconda sorgente di radiazione.
Berthold, con la serie LB 480 SENS, ora offre una misura radiometrica di livello, che non può essere influenzata dal materiale radioattivo da misurare. La funzione PRC (Product Radiation Compensation) garantisce, attraverso la Misura indipendente dell'attività e la compensazione integrata, una  misura affidabile e precisa.