放射性测量装置的制作方法

文档序号：26444184发布日期：2021-08-27 13:44阅读：85来源：国知局

本发明涉及包括源容纳管和传输管的放射性测量装置以及源容纳管和传输管在这种测量装置中的使用。

背景技术：

放射性测量装置在现有技术中基本上是已知的，并且例如可以在过程工业和化学工业中用于确定和监测密度、填充物位和/或用于极限物位监测。这些测量可以例如连续地且无接触地进行，其中，待测量的材料包括流体、固体、悬浮液或浆液。因此，这种测量装置还适合在极端环境条件下使用，例如在高温、高压、有毒和/或腐蚀性材料的情况下使用。

在此，已知的放射性测量装置可以包括所谓的传输管和所谓的源容纳管。在此，可以在源容纳管中布置放射性辐射源，特别是伽马辐射源，其中，该辐射源被布置成使得其可以通过介质并通过传输管发射定向辐射。然后，可以通过相应的探测器装置检测和评估该辐射。例如，在ep2169389a1中已知了这种放射性测量装置。

技术实现要素：

在这种情况下，现已发现，需要进一步地改进这种放射性测量装置，特别是还需要提供一种低成本且稳定的放射性测量装置。因此，本发明的目的是提供一种改进的放射性测量装置，特别地，本发明的目的是提供一种尽可能低成本且稳定的放射性测量装置。

在阅读以下说明时还提及的或本领域技术人员可认识到的这些和其它目的通过独立权利要求的主题来实现。从属权利要求以特别有利的方式发展了本发明的中心概念。

根据本发明的放射性测量装置包括：至少一个至少部分弯曲的源容纳管，其用于容纳辐射源；以及至少一个传输管，其用于在传输管内为由辐射源发射的辐射的至少一部分提供引导路径；其中，源容纳管和传输管相对彼此地布置，使得由辐射源发射的辐射的至少一部分能够在直线上被引导穿过可布置在辐射源与传输管的远端部之间的材料以及引导路径；并且其中，源容纳管和传输管彼此相邻地布置。

在当前情况下，术语放“射性测量装置”应被广义地理解，并且包括所有基于辐射测量原理并具有至少一个至少部分弯曲的源容纳管和至少一个传输管的测量装置。在当前情况下，术语“源容纳管”也应被广义地理解，并且包括适合于容纳辐射源(优选为伽马辐射源)的任何管状几何结构。例如，这种源容纳管可以是由金属和/或非金属材料制成的管或中空圆柱体。源容纳管的弯曲部分用于定位辐射源，使得辐射源的光路可以被引导穿过相邻布置的源容纳管和传输管之间的自由区域，其中，待测量的材料/介质可以被布置在该区域中。在当前情况下，术语“传输管”也应被广义地理解，并且包括可以为发射的辐射提供引导路径且适合于防止材料渗透到该引导路径中的任何管。在此，传输管具有两个远端部，其中，一个远端部面对辐射源在源容纳管中的位置，并且传输管的相对远端部可以布置在法兰元件上。在此，源容纳管和传输管相邻地布置，其中，术语“相邻”应理解为，源容纳管尤其没有布置在传输管内，而是将两个管近似并排地布置。在这种情况下应指出，术语“管”在此不限于具有圆形横截面的管，而是包括所有细长的空心体，例如还包括适合于为辐射源提供相应测量段或相应容纳部的具有多边形横截面的空心体。

本发明基于以下认知：通过两个相邻布置的管能够相对有利地提供放射性测量装置，并且此外还可以提供足够的稳定性。这特别是因为这种布置在制造中能够以比已知的管中管几何结构更简单的方式提供。另外，由于源容纳管不必被容纳在传输管中，在这种布置的情况下，两个管还可以被形成为具有相对较小的直径。

有利地，放射性测量装置的源容纳管和传输管在它们各自的纵向侧上彼此连接，其中，该连接优选地通过焊接连接来提供。焊接连接可以被设计为单焊接点或在连接部分的一侧或两侧上的一个或多个焊缝。特别优选地，两个管例如通过焊接连接在它们的纵向侧上连续地连接。

优选地，放射性测量装置被设计为使得在源容纳管和传输管之间设置有第一紧固元件，该第一紧固元件在纵向方向上连接到管，使得两个管以彼此相距一定距离的方式布置，其中优选地，第一紧固元件被设计为第一固定板元件，并且其中优选地，管分别通过焊接连接连接到第一固定板元件。在此，固定板可以具有不同的几何结构或轮廓，并且不限于矩形横截面。可以通过优选地被设计为固定板的紧固元件额外地提高测量装置的刚度。

优选地，放射性测量装置被设计为使得在源容纳管和传输管之间设置有第二紧固元件，该第二紧固元件在纵向方向上连接到管，使得两个管以彼此相距一定距离的方式布置，其中优选地，第一紧固元件和第二紧固元件在纵向方向上至少部分地彼此相对地布置，并且其中优选地，第二紧固元件被设计为第二固定板元件，并且其中优选地，管分别通过焊接连接连接到第二固定板元件。可以通过第二紧固元件额外地提高测量装置的结构的刚度，特别是由此提高装置的弯曲刚度、扭转刚度、压缩刚度和拉伸刚度。在这种情况下还优选的是，第一紧固元件和/或第二紧固元件从两个管的共同远端部设置到源容纳管的远端部，其中，第一紧固元件优选地从两个管的共同远端部设置到源容纳管的远端部，并且第二紧固元件优选地从两个管的共同远端部设置到传输管的远端部。在这种情况下还优选的是，第一紧固元件和第二紧固元件在纵向方向上彼此相对地布置直到传输管的远端部，使得在紧固元件之间形成空腔，其中，该空腔优选地通过盖元件封闭。封闭的空腔可确保在传输管和源容纳管之间不存在材料。由此可以例如确保在物位下降到测量装置在容器中的高度以下时，没有材料留在存在的空腔中，并因此不会与初始量分离。此外，安装的盖元件还可以进一步提高测量装置的扭转刚度。

优选地，放射性测量装置被设计成使得源容纳管和传输管在它们的其中一个端面上与法兰元件连接，其中，该连接优选地通过焊接连接来提供，并且其中，法兰元件优选地被构造为与可布置有放射性测量装置的容器的相应形成的法兰元件连接。在此，相应的法兰之间的连接例如可以通过相应形成的螺栓连接实现。相应的法兰连接还可以提供用于安装和拆卸的接口，以允许出于维护目的进行无损拆卸。

优选地，放射性测量装置被设计成使得源容纳管具有比传输管的壁厚更小的壁厚，其中，源容纳管优选地具有比传输管的直径更小的直径。更小的直径和更小的壁厚可以再次降低制造成本。

优选地，放射性测量装置被设计为使得第一紧固元件和/或第二紧固元件在纵向方向上具有不同的壁厚。在此，壁厚的增加或变化例如可以通过复合结构中的紧固元件来实现，即，多个固定板上下重叠地安装。在此，各个固定板在整个长度上不必是一致的。通过不同的壁厚可以有针对性地在预期最大负载的情况下提高刚度。

优选地，放射性测量装置被设计为使得第一紧固元件的纵向延伸适配于源容纳管的弯曲走向。在此，弯曲走向可以通过紧固元件以矩形或弯曲的方式来近似。

优选地，放射性测量装置被设计为使得第一紧固元件和/或第二紧固元件作为边缘部件(kantteil)或表面部件()来设置。在此，术语“边缘部件”包括任何轮廓形状的弯曲平板。优选地将l形用于边缘部件。在此，术语“表面部件”包括无轮廓结构的扁平部件，即平坦部件。

本发明还涉及一种放射性测量装置，其包括：至少一个至少部分弯曲的源容纳管，其用于容纳辐射源；以及至少一个传输管，其用于在传输管内为由辐射源发射的辐射的至少一部分提供引导路径；其中，源容纳管和传输管彼此相对地布置，使得由辐射源发射的辐射的至少一部分可以在直线上被引导穿过可布置在辐射源与传输管的远端部之间的材料和引导路径；并且其中，源容纳管被容纳在传输管中；并且其中，存在至少一个至少部分地布置在源容纳管上的加强元件。在这种情况下，加强元件优选地被设计为固定板元件，并且优选地在纵向方向上通过焊接连接连接到源容纳管，其中，加强元件优选地被设置在源容纳管的远端部的区域中，并在纵向方向上朝向传输管的远端部延伸。

因此，在该替代的实施例中，可以在不必改变基本构造的情况下进一步提高已知的放射性管中管测量装置的稳定性。这还具有的优点是，已经使用的管中管测量装置可以通过在其上设置相应的加强元件而装配相应的改装组件。

本发明还涉及至少部分弯曲的用于容纳辐射源的源容纳管以及连接到源容纳管的用于提供引导路径的传输管在放射性测量装置中的使用。

附图说明

下面将给出附图的详细说明。

图1分别示出根据本发明的放射性测量装置的第一优选实施例的示意性局部视图和示意性剖视图。

图2分别示出根据本发明的放射性测量装置的第二优选实施例的示意性局部视图和示意性剖视图。

图3分别示出根据本发明的放射性测量装置的第三优选实施例的示意性局部视图和示意性剖视图。

图4分别示出根据本发明的放射性测量装置的第四优选实施例的示意性局部视图和示意性剖视图。

图5示出根据本发明的放射性测量装置的第五优选实施例的示意图。

具体实施方式

图1的a示出了根据本发明的放射性测量装置10的第一优选实施例的示意性局部视图，其中，图1的b示出了放射性测量装置10的示意性剖视图。关于放射性测量装置的基本构造和所应用的测量原理，请参考ep2169389a1。

放射性测量装置10包括至少部分弯曲的源容纳管11并包括传输管12，该源容纳管包括或封装辐射源13。传输管12可以在其远端部19处利用盖元件21封闭。

在此优选地，辐射源13包括用于容纳放射性试剂的囊。例如，辐射源13可以通过定位元件14引入到源容纳管11中并定位在源容纳管中，其中，定位元件14可以例如是链、索或杆。源容纳管11的前侧远端部还可以利用盖元件22封闭。

如图1的a所示，源容纳管11和传输管12在纵向方向上彼此平行地布置，使得辐射源13的光路15可以在直线上被引导穿过材料23和传输管12的引导路径。

在此优选地，源容纳管11的直径被设计为小于传输管12的直径，但也可以选择相同或不同的直径。源容纳管11的壁厚被形成为小于传输管12的壁厚。在此优选地，源容纳管11和传输管12分别被一体地设计，但也可以由多个部分组成或构造。在此优选地，源容纳管11和传输管12由金属材料制成，但也可以包括其它材料。如图1所示，源容纳管11和传输管12在纵向侧处彼此连接，其中，管11、12优选地通过相应的焊接连接(schweiβverbindungen)彼此连接。在此优选地，焊接连接被设计为连续的焊缝，其优选地设置在传输管12的整个长度上。管11、12在它们的其中一个端面上优选地通过相应的焊接连接连接到法兰元件(flanschelement)16或与其连接。可以在容器18上设置有相应设计的法兰元件17，从而能够将放射性测量装置10布置在其上。

在测量时，辐射可以穿过材料23，其中，辐射强度根据材料23而降低。在辐射进入传输管12之后，辐射被引导穿过测量段(messtrecke)而到达传输管12的出口。在辐射从传输管12射出之后，可以将辐射定向到探测器(未示出)，以便检测并评估辐射的强度。

图2示出了根据本发明的放射性测量装置30的第二优选实施例的示意性局部视图。放射性测量装置30还包括源容纳管31和传输管32。

与图1所示的放射性测量装置10不同的是，在放射性测量装置30中，源容纳管31和传输管32通过紧固元件33以彼此相距一定距离的方式连接。

优选地，紧固元件33被设计为由金属材料制成的平板，但其也可以包括非金属材料或由这些材料组成。

在此优选地，紧固元件33沿着传输管32和源容纳管31的纵向方向在源容纳管31的整个长度上延伸并因此延伸为超出传输管32的长度。在此，紧固元件33的轮廓可以模拟源容纳管31的轮廓，其中，还可以设置有材料凸出部。紧固元件33与管31、32的连接也可以例如通过相应的焊接连接进行。

图3示出了根据本发明的放射性测量装置40的第三优选实施例的示意性局部视图。放射性测量装置40还包括源容纳管41和传输管42以及紧固元件43。与图2所示的放射性测量装置30不同的是，放射性测量装置40包括被设计为边缘部件(kantteil)的紧固元件43。在此，边缘部件可以由金属或非金属材料组成。在此优选地，边缘部件的轮廓形状包括角形(winkelform)或l形。

图4示出了根据本发明的放射性测量装置50的第四优选实施例的示意性局部视图。放射性测量装置50还包括源容纳管51和传输管52，其中，与图2所示的实施例不同的是，放射性测量装置50在此包括两个紧固元件53、54。

如图4的b中可容易看出，两个紧固元件53、54优选地通过相应的焊接连接在纵向方向()上相对地设置在管51、52上，并在它们之间形成空腔。优选地，紧固元件53、54也被设计为由金属材料制成的扁平部件。

在此，由紧固元件53、54形成的空腔可以在端面上通过盖元件55封闭，因此该空腔优选地被形成为密封的。

图5示出了根据本发明的放射性测量装置60的第五实施例的示意性局部视图，其中，与上述实施例不同的是，该实施例具有管中管结构。放射性测量装置60还包括源容纳管61和传输管62。如图5中可容易看出，放射性测量装置60还包括加强元件63。加强元件63优选地被设计为板元件并优选地通过焊接连接在纵向方向上与源容纳管61连接。在此，加强元件63可以被设置在源容纳管61的弯曲区域中，以便在结构上对其进行加强。然而，加强元件63也可以从源容纳管61的远端部延伸到传输管62的远端部，或者可以仅设置在这些远端部之间的部分区域中。例如，加强元件63可以被设计为平板，但也可以具有其它形状。

然而，本发明不限于上述优选的示例性实施例，只要其被所附权利要求的主题覆盖即可。另外，应注意，术语“包括”和“具有”不排除任何其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。另外，术语单元应广义地理解，特别是该术语不应被理解为各个单元必须被设计为一体的部件。各个单元也可以不同地定位。最后，不同的单元也可以组合成一个组件。还应指出，已参考其中一个上述示例性实施例说明的特征或步骤也可以与上述其它示例性实施例的其它特征或步骤结合使用。