Überblick; Messprinzip - Berthold LB 379 Betriebsanleitung

LB 379
1. Überblick
Die radiometrische Dichtemessanlage bietet die Möglichkeit, die Dichte von Flüssigkeiten, Sus-
pensionen, Trüben und Schüttgütern zu messen. Die Messung kann direkt in einer Produktlei-
tung erfolgen. Die Messung ist unabhängig von Druck- oder Viskositätsschwankungen, sowie
von der Fließgeschwindigkeit des Produkts.

Messprinzip

Als Messeffekt für die Dichtemessung wird die Schwächung von Gammastrahlen beim Durch-
tritt durch das zu messende Produkt ausgenützt. Die noch am Detektor (Szintillationszähler)
ankommende Reststrahlung bildet ein Maß für die Dichte des zu messenden Produkts.
Die Schwächung der Strahlung geschieht dabei nach folgendem Gesetz:

I
Bild 1: Messprinzip
I = am Detektor ankommende Strahlung
Io = ungeschwächte Strahlung
µ = Massenschwächungskoeffizient (Absorptionskoeffizient) in cm
 = Dichte des absorbierenden Stoffes in g/cm
d = Dicke des absorbierenden Stoffes in cm
Die Intensität der am Detektor ankommenden Strahlung ist außerdem vom Abstand zwischen
Strahler und Detektor abhängig. Diese Abhängigkeit ist wie beim Licht quadratisch, d.h. eine
Verdoppelung des Abstandes verringert bei sonst gleichen Bedingungen die Intensität der
Strahlung auf 1/4.
Bei den Messstrecken LB 379 und LB3602/3603 sind Strahler, Messrohr und Detektor zu einer
Einheit zusammengefasst. Dadurch sind eine feste Geometrie und ein konstanter Abstand ge-
geben. Unter diesen Bedingungen ist die am Detektor ankommende Strahlung nur noch von
der Dichte des Messgutes abhängig.
Eine Aktivierung des gemessenen Produkts oder der Rohrleitung durch die zur Messung ver-
wendete Gammastrahlung ist vollkommen ausgeschlossen.
Bei den verwendeten Isotopen
noch sehr stark von der Ordnungszahl des Absorbers abhängig. Sie steigt mit zunehmender
Ordnungszahl an (s. Bild 2: ), so dass bei den in der Praxis vorkommenden Stoffen fast immer
davon ausgegangen werden kann, dass eine höhere Ordnungszahl auch gleichgesetzt werden
kann mit einem höheren Absorptionskoeffizienten. Durch diesen Zusammenhang lassen sich
bei Produkten, welche Stoffe mit hoher Ordnungszahl enthalten (z.B. Salzsäure, Kalkmilch,
Schwefelsäure usw.), mit den Messstrecken LB 379 bzw. LB 3602/3603, die mit einem dieser
Isotope bestückt sind, sehr hohe Messgenauigkeiten erzielen.
6
 

* * d
I * e
o
241
Am bzw.
Io
Strahlen
quelle
3
244
Cm ist die Absorption außer von der Dichte auch
d
I
Detektor
2
/g