【正文】 應(yīng)用之一 119 核檢測技術(shù) (6)——水份計 ? DF5740在線水分儀 ?用途： 用于工業(yè)生產(chǎn)過程中各種物料水分含量的在線連續(xù)檢測?？捎糜阡撹F、建材、水泥、鑄造、玻璃、陶瓷、煤炭等行業(yè)對料斗、料倉中或各種輸送機(jī)輸送過程中的 物料水分進(jìn)行在線式連續(xù)檢測 ， 并能輸出控制信號實現(xiàn)生產(chǎn)過程的閉環(huán)自動控制 。 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 120 核檢測技術(shù) (6)——水份計 ? DF5740在線水分儀 ?技術(shù)參數(shù) ?測量參數(shù)：可在線測量水分等參數(shù)。 ?精度：水分測量的精度為 %。 ?射線計數(shù)率長期穩(wěn)定性和測量值的 重復(fù)性＜ %。 ?主機(jī)工作環(huán)境： 0℃ ～ 50℃ ， 相對濕度 ≤95％ 。 ?探測器工作環(huán)境： 40℃ ～ 50℃ ， 相對濕度 ≤95％ 。 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 121 核檢測技術(shù) (6)——水份計 ? DF5740在線水分儀 ?技術(shù)特點 ?非接觸式 核探測技術(shù)保證了儀表設(shè)備的 長期可靠性 。 ?該設(shè)備的 維修和安裝 不影響生產(chǎn)過程的正常進(jìn)行。 ?先進(jìn)的核分析技術(shù)保證了儀表對現(xiàn)場物料的高度的適應(yīng)性和抗干擾能力，用于 動態(tài)物料的檢測 時更體現(xiàn)了本儀表的優(yōu)越性。 ?可實現(xiàn)水分閉環(huán)控制 。 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 122 核檢測技術(shù) (6) ——水份計 ? 中子水份儀 根據(jù) 中子減速擴(kuò)散原理設(shè)計 ，它的優(yōu)點有： ?不取樣，可直接測量 。不破壞被測物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，也避免由于取樣而影響水分的分布； ?反映結(jié)果 迅速、靈敏、測量時間短 ； ?可以 連續(xù)測量 ，有利于測量水分的動態(tài)變化。 ?對 大體積進(jìn)行積分測量 。水份分布不均勻時，給出一個水分平均值； 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 123 核檢測技術(shù) (6)——水份計 ? 中子水份儀 根據(jù)中子減速擴(kuò)散原理設(shè)計的測水份方法有 插入型 和 表面型 兩種 CX180插入式中子水份儀 測水精度： 177。 % 測水范圍： 120% 適用范圍：煤、石英砂 CX90表面式中子水份儀 測水精度： 177。 % 測水范圍： 120% 適用范圍：焦炭、礦石、煤、石英砂等 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 124 核檢測技術(shù) (6)——水份計 ? 核子水份密度儀 在 碾壓混凝土壩施工 中的應(yīng)用 FJ核子水份密度儀主要指標(biāo)： 射線源： Cs137 濕度測量范圍： ~測量不確定度：反射法 ，透射法 水分測量范圍： 0~測量不確定度： 0~測量最大深度： 300mm 重量： 12Kg 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 125 核檢測技術(shù) (7) ——核測井 ? 核測井技術(shù)是隨著當(dāng)代 核技術(shù)的發(fā)展 和 石油、煤炭、地質(zhì)礦產(chǎn) 等對核測井技術(shù)發(fā)展的需要而迅速發(fā)展起來的尖端測井技術(shù)之一。 ? 隨著人工放射源技術(shù)、傳感器技術(shù)、測量技術(shù)、信息處理技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展， 核測井技術(shù)目前仍處在飛速發(fā)展之中 。 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 126 核檢測技術(shù) (7)——核測井 ? 核測井的優(yōu)點： ? 核測井揭示的是 巖石的核物理性質(zhì) ，即巖石中各種核素微觀特性的宏觀表現(xiàn)，它深刻地 反映著巖石的本質(zhì) ； ? 對測量條件有廣泛的適應(yīng)性 ，能在含有各種井內(nèi)流體的裸眼井、套管井中對各種不同類型的儲層進(jìn)行有效測量； ? 能 提供大量具有不同物理實質(zhì)的參數(shù) ，且大部分參數(shù)不可能用其他方法獲得，即具有不可代替性。 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 127 核檢測技術(shù) (7)——核測井 核測井的發(fā)展 ? 1896年貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了自然放射性，隨后發(fā)展了 γ射線探測儀器和探測技術(shù)，到 1935~1939年自然 γ測井 得到 市場的確認(rèn) ，成為當(dāng)時 唯一的核測井方法 ； ? 1932年查德維克發(fā)現(xiàn)中子，隨后科學(xué)界研究了中子與物質(zhì)的相互作用和中子探測技術(shù)， 1941年 以后 中子測井 成為 代表核測井技術(shù) 的測井方法； ? 1945年發(fā)現(xiàn)了核磁共振現(xiàn)象， 1949年出現(xiàn)核磁測井技術(shù) ，1988年 研制出 第一套 MRIL樣機(jī) ， 1990~1995年 核磁測井得到市場的 普遍確認(rèn) 。 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 128 核檢測技術(shù) (7)——核測井 核測井的分類 ? 核測井包括以 核物理學(xué) 和 核物理技術(shù)為基礎(chǔ) 的一系列測井方法。分為 γ測井 、 中子測井 和 核磁測井 三大類 。 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 129 核檢測技術(shù) (7)——核測井 核測井的分類 γ測井 自然 γ能譜測井 散射 γ能譜測井 ? 自然 γ能譜測井 是由自然 γ測井發(fā)展而來的，它不僅測量 γ射線的 強(qiáng)度 ，而且還分析 γ射線的 能譜 ，能比自然 γ測井提供更為豐富的信息 ? 自然 γ能譜測井的應(yīng)用 ：巖性識別和地層對比；識別粘土礦物；檢測水淹層；研究生油層；研究沉積環(huán)境；尋找放射性礦物；檢測環(huán)境污染等 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 130 散射 γ能譜測井 示意圖 ? 散射 γ能譜測井 利用源發(fā)出的 射線與物質(zhì)的相互作用 引起的射線 強(qiáng)度的變化 和誘發(fā)的 特征能譜 加以確定物質(zhì)的 成份和含量 。 ? 早期只利用 康普頓效應(yīng) 測定地層的密度，稱 補(bǔ)償密度測井 ? 同時利用 光電效應(yīng) 和 康普頓效應(yīng) ，測定地層的巖性和密度，稱 巖性密度測井 ? 巖性密度測井進(jìn)一步改進(jìn)又發(fā)展為γ能譜巖性密度測井 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 131 核檢測技術(shù) (7)——核測井 散射 γ能譜測井的應(yīng)用 ? 鑒別巖性 ? 求儲集層孔隙度 ? 求泥質(zhì)含量 ? 求地層的波阻抗 —— 波阻抗為密度和波傳播速度的乘積，由波阻抗可求得反射系數(shù)，是合成 地震 記錄的基本參數(shù) ? 研究壓力異常 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 132 核檢測技術(shù) (7)——核測井 中子測井 ? 是以 中子與地層 的相互作用為基礎(chǔ)的測井方法。 ? 包括使用 同位素中子源 的中子測井和使用 加速器中子源 的中子測井兩大類。 ? 同位素中子源測井 ：超熱中子孔隙度測井、熱中子孔隙度測井和熱中子活化測井。 ? 加速器中子源測井 ：快中子非彈性散射 γ能譜測井、熱中子壽命測井、脈沖中子孔隙度測井和脈沖中子活化測井。 ? 在核物理中，探測中子的方法很多，如核反沖法、核反應(yīng)法、核裂變法和核活化法等，而在 核測井中幾乎只用 核反應(yīng)法 測量慢中子 ， 主要探測熱中子 ，其次是超熱中子。 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 133 核檢測技術(shù) (7)——核測井 核磁測井 ? 是以 核磁共振為基礎(chǔ) 的測井方法，是利用 原子核在磁場中的能量變化 來獲得 原子核的信息 的現(xiàn)代技術(shù)。 ? 是 唯一 能 直接測定 和 區(qū)分巖石中束縛和可動流體 （水和油）相對體積 的地球物理方法，他在石油勘探和開發(fā)中正在發(fā)揮日益增長的重要作用。 ? 應(yīng)用 ：識別低孔低滲油層；砂礫巖油藏儲層評價；高含水稠油水淹油藏評價；差譜識別油、氣層和油氣界面；粉砂巖低電阻率油層解釋。 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 134 核檢測技術(shù) (8)——其它核檢測技術(shù) ? 礦石品位儀 (1)原理： 采用 電子對效應(yīng) 和 散射光子 聯(lián)合測定 方法 。 當(dāng)鐵原子和高能 γ 射線發(fā)生相互作用時 ， 產(chǎn)生電子對的幾率 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于礦石中的其他元素 ， 對湮沒輻射和散射光子的混合譜進(jìn)行分析 ， 就可得到鐵的品位值 。 (2)用途： 用于礦石或礦粉輸送過程中鐵品位的在線連續(xù)檢測 。 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 135 核檢測技術(shù) (8)——其它核檢測技術(shù) ? 鐵礦石品位儀 (3)技術(shù)參數(shù) 品位精度 —— 標(biāo)定精度： ％。 運(yùn)行精度： ％。 射線計數(shù)率長期穩(wěn)定性和測量值的重復(fù)性＜ %。 探測器工作環(huán)境： 40～ 50℃ ，相對濕度 ≤ 95％ 。 (4)特點： 用電子對效應(yīng)測量鐵礦石 (或礦粉 )中鐵的品位， 不受 礦石的顆粒度、密度、疏松度、環(huán)境等 外界因素的影響 。 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 136 核檢測技術(shù) (8)——其它核檢測技術(shù) ? 礦漿品位儀 (1)原理： 多能量 γ 吸收法 ， 選取合適的射線能量 ， 使測量不受礦石粒度 、 濃度和成分變化的影響 。 (2)用途： 鐵礦石處理工藝中原礦 、 精礦 、 尾礦液流中的鐵品位和沙石含量的在線檢測和控制； 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 137 核檢測技術(shù) (8)——其它核檢測技術(shù) ?黃河水含沙量 (沙量計 ) 非動力核技術(shù)應(yīng)用之一 138 ?核檢測技術(shù)的原理？ ?核子秤原理及組成部分？ ?γ射線測厚儀的工作原理？ 思考題：