CS-100型核子測沙儀
核子測沙儀已非傳統(tǒng)的計數(shù)類同位素測沙儀，它是采用電離室作為探測器的全新測沙儀器。新型鋁窗電離室是由我們研發(fā)和*，目前還沒有其它廠家能夠生產。鋁窗電離室外形為一不銹鋼桶，能承受巨大水壓，適合水下使用。在電離室內還裝有壓力和溫度傳感器。放在水下0～200米任何深度，不論水是流動還是靜止，也不管流速大小，均可*連續(xù)采樣，收集含沙量、水深、水溫數(shù)據(jù)。從根本上解決了高含沙量水流的實時測量問題。核子測沙儀的突出優(yōu)點是：效率高、穩(wěn)定性好、量程寬、抗水下環(huán)境能力強、故障率低，因而測量精度高。核子測沙儀有著廣泛用途：可用于水文站無人值守泥沙測量，也可作為河流泥沙的規(guī)律研究。如河道斷面含沙量分布測量，水庫出入庫進沙排沙測量，引黃涵閘泥沙檢測，高原侵蝕產沙監(jiān)測；以及小浪底水庫調水調沙的泥沙的瞬時連續(xù)檢測。如果在黃河不同站點布置核子測沙儀，并利用衛(wèi)星定位和網(wǎng)絡傳輸技術與數(shù)據(jù)庫連接起來，就可以把黃河泥沙在空間上和時間上的分布全部數(shù)據(jù)記錄下來，它是數(shù)字黃河的重要組成部分，對于研究分析泥沙運動規(guī)律，治理黃河具有重大意義。
測沙儀也可以作為泥漿密度計使用，測量泥漿、沙漿、礦漿、紙漿等生產過程中各種漿類的比重或濃度。核子測沙儀由黃河水利科學研究院和北京市通想高技術開發(fā)公司經(jīng)過多年研制，經(jīng)過無數(shù)次室內試驗、模型廳及黃河水文站實驗已定型生產。CS-100A核子測沙儀已申請了發(fā)明。
CS-100A核子測沙儀的主要指標如下：
1、主要技術指標
含沙量測量范圍：1～2000Kg/m3；
含沙量測量精度：含沙量3～10kg/m3，誤差≤10%；含沙量10～100kg/m3，誤差≤5%；含沙量＞100kg/m3，誤差≤1%；
水深測量范圍：0～200m；
水溫測量范圍：0～50℃；
信號*穩(wěn)定性：≤0.02%；
*時間(MTBF)：40000h；
探測器尺寸：555×216×406mm，37Kg；
電源：～220V士20%，50Hz；
功耗≤13W。
2、結構特點
探測器由電離室、放射源和支架組成。通訊口與上位機通訊。標定和測試核子測沙儀的實驗裝置是渾水攪均器，目前已制成“測沙儀檢測與標定系統(tǒng)"安裝在模型黃河基地，用以檢測和標定各類測沙儀器。利用渾水攪均器和黃河泥沙標定出的含沙量隨輸出電壓變化曲線及擬合曲線示在下圖中。兩圖是利用工業(yè)軟件把實驗數(shù)據(jù)和擬合函數(shù)輸入計算機自動生成。圖中橫坐標為探測器輸出電壓U(mV)，縱坐標為含沙量S(Kg/m3)。圖1中黑點為實驗點，線為點間連線；圖2中曲線為擬合函數(shù)曲線，已掩蓋了全部實驗黑點。擬合函數(shù)已經(jīng)存入計算機，計算機將測沙探測器測到的電壓信號自動代入擬合函數(shù)，計算出含沙量直接顯示在屏幕上。
核子測沙儀的試驗報告已發(fā)表在《人民黃河》雜志2008年第10期上。核子測沙儀還對信號的溫度效應進行實時校正，以保證含沙量不受水溫和室溫變化的影響。
3、放射源的安全問題
核子測沙儀使用的放射源是241Am源，其能量59.53KeV，屬于低能γ射線源。241Am以搪瓷形式結合在鎢合金片上，再裝入不銹鋼圓桶內，用氬弧焊密封焊接成Ф10×5mm的不銹鋼圓柱體，我們購得圓柱體再裝入鐵罐里。射線在源罐朝向電離室的鋁窗射出，使射線即可射入電離室內，又不會射到外面。這樣探測器周圍可做到*沒有γ射線泄漏，人員在周圍工作不會受到任何照射。此設計經(jīng)中國原子能科學研究院環(huán)境影響評價中心環(huán)境評估：*符合安全要求。
