多相流相分率测定装置单源双能伽马和X射线源仓制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种多相流相分率测定装置单源双能伽马和X射线源仓，包括仓体，所述仓体内设有单一放射源、康普顿散射体和金属靶片，在所述仓体上设有连通所述仓体内‑外的射出部；所述单一放射源放射的γ射线射向所述康普顿散射体和金属靶片，所述康普顿散射体用于对γ射线进行康普顿散射，所述金属靶片用于受γ射线轰击产生X射线，所述康普顿散射体和金属靶片分别朝向所述射出部。采用本方案的显著技术效果是，高能伽马射线轰击金属靶片，金属原子外电子跃迁向外辐射出低能X射线，高能伽马射线由康普顿效应产生低能γ射线，从而实现了一颗单能级放射源产生两种低能量射线的目的。简化了源仓安装结构，压缩了成本，降低了辐射剂量，减小了防护难度。

A single source dual energy gamma ray and X ray source bin for multiphase flow rate analyzer

The utility model discloses a single source double energy gamma and X ray source, including a single radioactive source, a Compton scatterer and a metal target. The Compton scatterer and the metal target are used for the Compton scattering of gamma rays. The metal target is used to produce X rays by a gamma ray bombardment. The Compton scatterer and the metal target are directed to the ejection part respectively. The remarkable technical effect of this scheme is that high energy gamma ray bombardment metal target, and the external electron transition of metal atoms radiates low energy X rays. The high-energy gamma ray produces low energy gamma ray by Compton effect, thus realizing the purpose of producing two kinds of low energy rays by a single level radioactive source. The installation structure of the source bin is simplified, the cost is reduced, the radiation dose is reduced, and the difficulty of protection is reduced.

【技术实现步骤摘要】
多相流相分率测定装置单源双能伽马和X射线源仓
本技术涉及多相流测定装置，具体来说，是一种多相流相分率测定装置单源双能伽马和X射线源仓。
技术介绍
从本世纪90年代开始，越来越多的不分离型多相流量计开始逐步替代传统庞大的分离器，不分离型多相流量计其常用基本技术路线就是测量总流量(或流速)和各单相(油、气、水)相分率。常见的相分率测量方法有伽马射线法、超声法、电容电导法、微波法、差压密度计法等手段。与其它测量方法相比，多能级伽马射线吸收法具有独到的优势。多能级伽马射线吸收法是一种非接触式的多相流测量技术，利用两个能级的射线即可同时测量多相流体的含水率和含气率，而不需要其它辅助的方法。由于伽马射线的吸收是发生在原子尺度上的相互作用，因此，测量不受流型流态及原油乳化等影响。而非放射性方法一般用于含水率的测量，如果要得到含气率，必须借助其它手段来得到(如使用伽马密度计获得混合流体密度，再利用比密度法求出含气率)，而且测量过程往往受到油水连续相转换、温度变化以及高含气工况的影响。因此，伽马射线吸收法是一种测量范围宽、工况适应性好、测量精度高、测量稳定性强的多相流相分率测量方法。近年来，随着国际原油价格大跌，市场竞争加剧，产品更新换代进一步加快；目前的同位素仪表，大多使用137Cs、133Ba、241Am等放射源，其中137Cs、和133Ba都会产生高能射线，防护困难，测量精度较低。241Am属于低能源，但只有一种能量，只能测量物体的厚度、物质的水分或两相介质的相分率等。而要测量三相介质的相分率至少需要两种能量的射线，现有技术手段是通过设置两枚放射源实现的；存在结构较复杂，辐射剂量高，成本较高，防护难度较大等问题。在医疗行业，存在部分伽马射线的散射研究，但将其应用在多相流相分率的测定上还未见报道。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本技术提供一种采用单一放射源而得到多种能量射线的源仓。技术方案如下：一种多相流相分率测定装置单源双能伽马和X射线源仓，包括仓体，其关键于：所述仓体内设有单一放射源、康普顿散射体和金属靶片，在所述仓体上设有连通所述仓体内-外的射出部；所述单一放射源放射的γ射线射向所述康普顿散射体和金属靶片，所述康普顿散射体用于对γ射线进行康普顿散射，所述金属靶片用于受γ射线轰击产生X射线，所述康普顿散射体和金属靶片分别朝向所述射出部。采用以上技术方案，仓体起到安装和屏蔽作用，使用单一放射源放射的高能伽马射线轰击金属靶片时，受轰击的金属原子的内层电子跃迁向外辐射出低能X射线，这些X射线穿过射出部后射向被测介质；单一放射源产生的大部分高能伽马射线穿过金属靶片射向康普顿散射体，散射射线(低能γ射线)向外穿过金属靶片，再穿过射出部后射向被测介质；通过以上结构实现了采用一颗单能级放射源产生两种低能量射线的目的；从而简化了安装结构，压缩了成本，降低了辐射剂量，减小了防护难度。所述康普顿散射体上设有反射面，该反射面同时朝向所述单一放射源和射出部，所述金属靶片贴合在该反射面上。该设计中的反射面可用于对X射线方向调整和控制，将康普顿散射体和金属靶片连为一体便于快速安装、定位。作为金属靶片的一种设置方案，所述金属靶片和康普顿散射体的反射面之间铆接。作为金属靶片的另一种设置方案，在所述康普顿散射体的反射面上镀有轰击金属层，该轰击金属层形成所述金属靶片。所述康普顿散射体包括柱状散射部，所述反射面与所述柱状散射部轴线的夹角为θ，30°≤θ≤60°，所述柱状散射部任一端的端面轴向向外延伸后形成所述反射面。作为单一放射源的一种设置方案：所述反射面为反射平面；或：所述射出部位于所述柱状散射部向外延伸的轴线上，且此时的所述单一放射源位于所述柱状散射部的轴线一侧；或：所述单一放射源位于所述柱状散射部向外延伸的轴线上，且此时的所述射出部位于所述柱状散射部的轴线一侧。进一步的，为了便于设置单一放射源，在所述仓体上设有放射源腔，该放射源腔与所述仓体内部连通，所述单一放射源设置在该放射源腔内。另一种优选方案，所述射出部位于所述柱状散射部向外延伸的轴线上，所述柱状散射部朝向所述射出部的端面上设有圆台状反射区，该圆台状反射区的轴线与所述柱状散射部的轴线重合，该圆台状反射区的大端面开口且朝向所述射出部，该圆台状反射区的侧面形成所述反射面。对应圆台状反射区，单一放射源的一种设置方式为：所述单一放射源呈环状，环状的所述单一放射源的中心线与所述柱状散射部的轴线重合，环状的所述单一放射源位于所述康普顿散射体和射出部之间。对应圆台状反射区，单一放射源的另一种设置方式为：所述圆台状反射区对应的所述柱状散射部上设有放射源腔，该放射源腔与所述圆台状反射区连通，所述单一放射源位于该放射源腔内，所述单一放射源位于所述柱状散射部的轴线一侧。作为优选方案，所述放射源腔呈圆孔状，所述放射源腔的孔心线与所述柱状散射部的轴线垂直，所述放射源腔的内端与所述圆台状反射区连通。在所述射出部上设有准直器，所述准直器上设有至少一个准直孔，该准直孔将所述仓体的内部和外部连通。在所述射出部上设有准直器，所述准直器上设有至少一个准直孔，该准直孔将所述仓体的内部和外部连通，所述准直孔的孔心线延伸后穿过环状的所述单一放射源的内部区域。该设计中，环状放射源位于所有准直孔以外的区域，以使散射后的γ射线和X射线集中射出。所述康普顿散射体和仓体之间设有散射体定位结构。有益效果：采用本技术的多相流相分率测定装置单源双能伽马和X射线源仓，高能伽马射线轰击金属靶片，金属原子外电子跃迁向外辐射出低能X射线，高能伽马射线由康普顿效应产生低能γ射线，从而实现了一颗单能级放射源产生两种低能量射线的目的。简化了源仓安装结构，压缩了成本，降低了辐射剂量，减小了防护难度。附图说明图1为实施例1的结构示意图；图2为图1中康普顿散射体a1的结构示意图；图3为图2的俯视图；图4为实施例2的结构示意图；图5为图4中康普顿散射体a1的结构示意图；图6为图5的A-A`剖视图；图7为实施例3的结构示意图；图8为图7中康普顿散射体a1的结构示意图；图9为图8的B-B`剖视图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本技术作进一步说明。实施例1：如图1、图2和图3所示，一种多相流相分率测定装置单源双能伽马和X射线源仓，包括具有安装腔室的仓体b1，以及单一放射源b2、康普顿散射体a1和金属靶片a2，其中所述康普顿散射体a1用于对γ射线进行康普顿散射，所述金属靶片a2用于受γ射线轰击产生X射线；为了便于快速安装和定位，在所述康普顿散射体a1上设有反射面，所述金属靶片a2贴合在该反射面上，使康普顿散射体a1和金属靶片a2连为一体，形成转换体，该转换体设置在所述仓体b1内。具体的，所述康普顿散射体a1包括柱状散射部a11，所述反射面与所述柱状散射部a11轴线的夹角为θ，30°≤θ≤60°，所述柱状散射部a11任一端的端面轴向向外延伸后形成平面状的所述反射面，所述康普顿散射体a1的反射面朝前设置，所述康普顿散射体a1后方的仓体b1内设有屏蔽组件。在所述仓体b1上设有放射源腔b4，该放射源腔b4将所述仓体b1内部和外部连通，以方便设置放射源，该放射源腔b4位于所述柱状散射部a11轴线的一侧，该放射源腔b4呈圆孔状，该放射源腔b4的孔心线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多相流相分率测定装置单源双能伽马和X射线源仓，包括仓体(b1)，其特征在于：所述仓体(b1)内设有单一放射源(b2)、康普顿散射体(a1)和金属靶片(a2)，在所述仓体(b1)上设有连通所述仓体(b1)内‑外的射出部；所述单一放射源(b2)放射的γ射线射向所述康普顿散射体(a1)和金属靶片(a2)，所述康普顿散射体(a1)用于对γ射线进行康普顿散射，所述金属靶片(a2)用于受γ射线轰击产生X射线，所述康普顿散射体(a1)和金属靶片(a2)分别朝向所述射出部。

【技术特征摘要】
1.一种多相流相分率测定装置单源双能伽马和X射线源仓，包括仓体(b1)，其特征在于：所述仓体(b1)内设有单一放射源(b2)、康普顿散射体(a1)和金属靶片(a2)，在所述仓体(b1)上设有连通所述仓体(b1)内-外的射出部；所述单一放射源(b2)放射的γ射线射向所述康普顿散射体(a1)和金属靶片(a2)，所述康普顿散射体(a1)用于对γ射线进行康普顿散射，所述金属靶片(a2)用于受γ射线轰击产生X射线，所述康普顿散射体(a1)和金属靶片(a2)分别朝向所述射出部。2.根据权利要求1所述的多相流相分率测定装置单源双能伽马和X射线源仓，其特征在于：所述康普顿散射体(a1)上设有反射面，该反射面同时朝向所述单一放射源(b2)和射出部，所述金属靶片(a2)贴合在该反射面上。3.根据权利要求2所述的多相流相分率测定装置单源双能伽马和X射线源仓，其特征在于：所述金属靶片(a2)和康普顿散射体(a1)的反射面之间铆接。4.根据权利要求2所述的多相流相分率测定装置单源双能伽马和X射线源仓，其特征在于：在所述康普顿散射体(a1)的反射面上镀有轰击金属层，该轰击金属层形成所述金属靶片(a2)。5.根据权利要求2、3或4所述的多相流相分率测定装置单源双能伽马和X射线源仓，其特征在于：所述康普顿散射体(a1)包括柱状散射部(a11)，所述反射面与所述柱状散射部(a11)轴线的夹角为θ，30°≤θ≤60°，所述柱状散射部(a11)任一端的端面轴向向外延伸后形成所述反射面。6.根据权利要求5所述的多相流相分率测定装置单源双能伽马和X射线源仓，其特征在于：所述反射面为反射平面；或：所述射出部位于所述柱状散射部(a11)向外延伸的轴线上，且此时的所述单一放射源(b2)位于所述柱状散射部(a11)的轴线一侧；或：所述单一放射源(b2)位于所述柱状散射部(a11)向外延伸的轴线上，且此时的所述射出部位于所述柱状散射部(a11)的轴线一侧。7.根据权利要求6所述的多相流相分率测定装置单源双能伽马和X射线源仓，其特征在于：在所述仓体(b1)上设有放射源腔(b4)，该放射源腔(b4)与所述仓体(b1)内部连通，所述单一放射源(b2)设置在该放射源腔(b4)内。8.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘艳芝，王君凌，王镇岗，孙锡军，赵月前，
申请(专利权)人：海默科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：甘肃,62