中子料位計高壓鍋與焦炭塔的類比

高壓鍋是生活中的一個小型壓力容器，使用時間短頻率低，鍋內加料（米、水），燃氣灶火頭的大小、蒸米飯的時間，以及米飯的盛倒，高壓鍋的洗涮，都是人工手動操作才能完成。雖然現在有自動化程度高的電飯煲壓力容器，但只是米飯的蒸熟過程實現了自動化，其余的工作仍然需要人工來完成。

焦炭塔是一個工業化的生產裝置，運行時間按年來計，為了保證生產的連續性，延遲焦化焦炭塔采用雙塔或多的塔模式來生產，進料不斷，塔器循環使用，幾乎所有的工作都靠程序控制來自動完成。

焦炭塔物位檢測的難點

1、焦炭塔在使用過程中要經受頻繁的大幅度的溫度驟變，其生焦過程表面溫度可達500度，除焦過程經過小吹氣、大吹氣、冷焦、除焦過程，其塔內溫度出現大幅度的驟變從500度降到室溫，而且這種溫度驟變過程為48小時的周期變化，對于焦炭塔的器壁是一個嚴謹的考驗，所以焦炭塔的器壁側面嚴禁開孔引出接口。由此所有的檢測儀表都不能伸入到焦炭塔內部。傳統的液位、物位檢測儀表無法使用。

2、焦炭塔由于要承受高溫驟變的特性，制造過程大部分使用30mm以上的不銹鋼或耐高溫層碳鋼，而且在生焦過程，焦炭塔內固體焦層不斷增加高度，其傳統的外貼式物位計也無法使用。

中子料位計概述

華科HC-5000型中子料位計是利用中子在含氫介質中的散射、慢化原理,測定含氫元素物料的料罐、塔等裝置內物料的狀態和密度,判定裝置內物料為氣相、泡沫或液固相,并給出物料密度的定量數據,它通過對焦炭塔特定區域內物料含H、C密度的連續測量,給出塔內全部物料狀態(油氣、泡沫、焦炭或水)的動態分布規律,并在塔底注油起始信號配合下給出泡沫層、焦炭層上沿實時高度指示值,為實現焦化的生產實時在線控制提供信息。

中子料位計基本工作原理

采用的慢中子探測器將這種慢中子接收。該探測器只對慢中子靈敏，而對快中子則基本無作用。

把中子源、慢中子探測器及變送器組裝在一起，構成中子料位計，并安裝在被測裝置壁外特定高度上；中子源發出的快中子能夠穿透被測裝置外壁，同裝置內部的各種原子發生多次相互碰撞，其中與氫原子發生慢化的幾率大，慢中子再有一定幾率反散射到裝置壁外被慢中子探測器接收。反射到探測器處的慢中子通量中，在特定條件下顯然與裝置內氫原子的密度成正比關系。亦即，裝置內氫原子的密度越大，產生的慢中子通量也就越多。因而通過探測慢中子通量就能夠判定裝置內部含氧物料密度的大小。探測器輸出的信號經變送器轉換為頻率信號由特種五芯雙屏蔽電纜傳送至中子主機系統。