Применение ионизационных преобразователей

В зависимости от свойств ионизирующих агентов иониза­ционные преобразователи используются в приборах для изме­рения самых различных величин. Так, преобразователи с a-излучателями могут быть применены для измерения:

1) перемещения, так как ток ионизационной камеры зави­сит от расстояния между электродами;

2) плотности газов;

3) скорости течения газов;

4) количества дымовых примесей и влажности газа, так как неподвижность ионов зависит от этих величин.

Ионизационные преобразователи с b-излучателями могут применяться вместо a-излучателей в некоторых вышеперечис­ленных случаях, а также для измерения бесконтактным мето­дом толщины листового материала и толщины покрытий.

Ионизационные преобразователи с g-излучателями, обла­дающими большой проникающей способностью, используются для измерения плотности вещества, больших толщин, уровня, для дефектоскопии деталей.

На рис. 4.34 изображен принцип действия ионизационного расходомера с a-излучателем.

Рис. 4.31. Принцип действия ионизационного расходомера с a-излучателем.

В испытуемый поток помещаются два электрода, на один из которых нанесен слой радиоактивного вещества, ионизи­рующего пространство между электродами. Под воздействием напряжения, приложенного к электродам, образующиеся ионы движутся со скоростью, определяемой напряжением электро­дов и скоростью потока, так как часть ионов уносится пото­ком, а потому ионизационный ток является функцией скоро­сти потока:

Примером применения ионизационного преобразователя с использованием b-излучателя может служить толщиномер структурная схема которого изображена на рис. 4.35.

Рис. 4.32. Структурная схема толщиномера.

Данный толщиномер построен на принципе уравновешива­ния и основан на явлении поглощения b и g -лучей листом стального проката, толщина которого измеряется.

Прибор имеет два источника излучения - рабочий 1 и компенсационный 2, потоки которых воспринимаются соответ­ственно ионизационными камерами 3 и 4. Разностный ток ионизационных камер протекает через сопротивление 5. Паде­ние напряжения на этом сопротивлении, преобразованное в переменное в преобразователе 9, усиливается усилителем 10 и поступает на управляющую обмотку двигателя 5.

Рабочий поток излучателя 1 поглощается объектом изме­рения 6, а компенсационный 2 — регулируется до достижения равенства его с рабочим потоком диафрагмой 7 с переменным отверстием, шторка которой перемещается реверсивным дви­гателем. Угол поворота шторки диафрагмы служит мерой толщины контролируемого изделия. Имеется и выносной ука­затель 12, связанный со шторкой следящим устройством 11.

Излучатель g-лучей применяется часто в ионизационных уровнемерах. Принципиальная схема уровнемера типа ИУ-З приведена на рис. 4.33.

Рис. 4.33. Схема толщиномера ИУ-3.

На противоположных сторонах объекта, в котором измеря­ется уровень жидкости, расположены источник и приемник g - лучей. Источник излучения 1 в виде проволоки из Сo дли­ной 150 мм располагается в защитной камере 2.

С другой стороны объекта располагается счетная труб­ка 3. При изменении уровня жидкости изменяется величина поглощения g - лучей средой, а следовательно, - ионизацион­ный ток.

Ионизационные уровнемеры являются приборами, не тре­бующими непосредственного контакта с испытуемой средой, а поэтому они применяются в наиболее трудных условиях изме­рения, например, при высоких давлениях, высоких темпера­турах (уровень расплавленного металла), а также в случаях измерения уровня агрессивных сред.

4.5. Реостатные преобразователи или датчики активного сопротивления