PISONICS| 西安派声
PS7500 系列
Na22 环保型核密度计
豁免活度 · 外夹安装 · 能谱检测 · 10 路拼合
产品概述Product Overview
PS7500 系列 Na22 环保型核密度计是西安派声信息科技有限公司（PISONICS）面向工业过程实时密度 / 浓度监测推出的伽马射线穿透式仪表，是工业核测量技术的最新应用成果。仪表采用豁免活度的 Na22 伽马放射源（< 1000 KBq），结合超高灵敏度的能谱检测与计量技术，实现对管道 / 容器内介质的非接触在线密度测量。
与传统使用 Cs137 放射源的核密度计不同，PS7500 采用豁免级别 Na22 源，绿色环保、安全无忧；客户无需办理复杂的环保审批 / 政府手续，即可购买、运输和使用。Na22 源物理性质稳定，不受外界环境影响，可实现可靠、稳定、精准的测量。
仪表采用外夹式安装，无需开槽或开孔，不影响生产连续性，可适应几乎任何形状的管道或容器；尤其适用于高温、高压、高粉尘、高毒性、高腐蚀性、研磨性等复杂、极端、恶劣的工况。一台显示计算主机最多可级联 10 台探测器实现数据拼合，并可选配 4G 无线模块进行云端上传与远程监控。
测量原理How It Works
Na22 核密度测量基于物质对低能伽马射线的吸收原理（Beer–Lambert 定律）：在测量路径一定的条件下，不同密度的介质对核辐射的吸收程度不同——介质密度越大，射线吸收越强；密度越小，射线吸收越弱。通过精确检测射线穿透介质前后的强度变化，即可解算出实时介质密度。
射线从辐射装置（含豁免活度 Na22 源）发射，经过吸收率固定的管 / 容器壁与吸收率随密度变化的被测介质，到达对面的探测器。探测器内 NaI 闪烁晶体 将伽马光子转换为电脉冲，配合能谱检测算法，可区分背景辐射与 Na22 源射线，抑制 / 屏蔽背景干扰，确保测量精度。
图 1 PS7500 伽马射线穿透密度测量原理：Ix = I · exp(−μ·ρ·d − λ·t)
→ 由于 μ（介质吸收系数）、d（测量路径）与 λ（衰变常数）均为已知常数，实时密度 ρ 可由射线强度变化直接解算；显示计算主机内置温度补偿与放射源衰减补偿，确保 Na22 源在数年使用周期内保持精准测量。
系统架构System Architecture
PS7500 系统由三部分组成：辐射装置（含 Na22 放射源）、探测器（NaI 闪烁晶体） 与 显示计算主机（7 寸彩色触摸屏）。辐射装置与探测器分别通过不锈钢支架夹固在管道 / 容器外两侧，由市电 220 VAC 或直流 24 VDC 为整个系统提供电能。
图 2 PS7500 系统架构框图：辐射装置 — 探测器（最多 10 台）— 显示计算主机 — 现场控制系统 / 云端
一台显示计算主机最多可连接 10 台探测器，主机通过 RS485 与各探测器通讯，并将 10 路独立检测信号通过加权拼合算法形成最终的测量结果，输出至现场控制系统（4–20 mA / RS485 / 开关量）。如有需要，可在主机内配置 4G 无线模块，将射线测量信息上传至云端，可远程查看、记录、调试与控制——无需蹬梯爬罐，且随时随地进行监控调试与控制。
核心技术优势Core Advantages
序号 | 关键技术 / 特性 | 客户价值 |
1 | 豁免活度 Na22 源 | < 1000 KBq 豁免级别，绿色环保，避免复杂的政府审批手续 |
2 | 非接触外夹安装 | 辐射装置与探测器在管道 / 容器外部支架夹固，不开槽、不开孔，不影响生产连续性 |
3 | 能谱检测计量技术 | 可分辨射线能量，区分背景辐射与 Na22 源射线，抑制 / 屏蔽背景辐射干扰 |
4 | RS485 数字通讯 | 主机与探测器采用 RS485 + CRC 校验 + 数据错误重传，避免脉冲堆叠丢数 |
5 | 10 路探测器拼合 | 一台主机最多级联 10 台探测器，加权拼合算法形成最终测量结果 |
6 | 适应任意形状管 / 容器 | 可应用于管道、罐体、漏斗等几乎任何形状容器；不受介质形态限制 |
7 | 极端工况适用 | 高温、高压、高粉尘、高毒性、高腐蚀性、研磨性等复杂工况均可使用 |
8 | 温度补偿功能 | 实时检测温度，对温漂结果进行补偿，保证测量精度 |
9 | 源衰减自动补偿 | 主机自动跟踪 Na22 源衰变（半衰期 2.6 年），数年内无需重新标定 |
10 | 可选 4G 云端上云 | 远程查看 / 记录 / 调试 / 控制；移动端（手机 / Pad）随时观察 |
11 | 一表多用 | 同一套设备可用于密度测量、物位开关、物位检测及界面测量 |
12 | 高端动态特效 UI | 7 寸 800×480 彩色触摸屏，色彩鲜明，人机交互性强 |
典型应用场景Typical Applications
- 矿浆 / 矿山 铝矿、铜矿、金矿、钾盐矿、磷矿、煤矿、钙矿、石灰等矿浆密度连续监测
- 油气 / 炼油 原油密度、成品油密度、油田采出液密度在线检测
- 冶金行业 选矿厂矿浆、浮选浓密机底流、旋流器出口浓度、尾矿浆密度监控
- 水泥 / 建材 水泥浆密度、灰浆密度、混合料密度在线监测
- 化工 酸液含量、聚合物、合成氨及尿素溶液密度在线测量
- 食品饮料 酱油、番茄酱、橙汁、淀粉、糖浆等高粘度高浓度介质密度连续监测
- 纸浆 / 造纸 白液、黑液、绿液密度监测；纸浆浓度连续控制
- 水处理 / 环保 污水处理厂泥浆密度、脱硫脱硝浆液密度监控
- 粮食加工 谷物输送料流密度、料位检测；面粉、淀粉粉体密度在线监测
安装注意事项Installation Notes
PS7500 采用非接触外夹安装，不影响主工艺。为获得最佳测量精度与稳定性，请遵循以下要点：
注意事项 | 具体要求 |
现场布置 | 辐射装置与探测器分别在管道 / 容器外两侧通过不锈钢支架夹固；显示计算主机可安装在配电室或安装现场（管道 / 容器外支架夹固或墙面固定）。 |
管径要求 | 对于碳钢管 + 铁矿石浆等典型工况，管径 ≥ 100 mm 且 ≤ 250 mm；其它工况需按介质吸收率与穿透距离进行评估。 |
流向与饱满度 | 测量管段需始终保持满管运行，避免气泡 / 沉积；推荐垂直安装、液体自下而上流动。 |
直管段 | 密度计前后建议保留 ≥ 200 mm（前）与 ≥ 100 mm（后）的直管段，避免阀门、弯头、三通近邻干扰（无气蚀情况下影响有限）。 |
位置避让 | 不建议安装在下游管道附近、管道开口附近或管道高点；优先选择压力稳定、流态均匀的位置。 |
维护性 | 外夹式设计，可在不影响主管道生产的情况下整体拆下进行维护或重新校准。 |
技术参数一览Technical Specifications
辐射装置（含 Na22 放射源）
项目 | 规格参数 |
放射性同位素类型 | Na22 |
放射类型 | 伽马射线 |
放射角度 | 2π |
放射源活度 | Na22 < 27 μCi 或 1000 KBq、豁免级别 |
豁免证书的辐射活度 | < 1000 KBq、豁免级别 |
辐射装置外壳材料 | 铅 + 不锈钢 |
安装支架 | 必选 |
安装支架材料 | 不锈钢 |
安装方式 | 一般管外支架夹固、其它特殊定制 |
过程压力 | 不限（安装在容器或管道外部） |
工作温度 | −40 ~ 200 ℃（更高可定制） |
主要能源 | 1.235 MeV |
半衰期 | 2.6019 年 |
泄漏剂量 | 0.1 μSv/h |
容器 | 带手动控制阀的铅箱 |
安全级别 | GB 4075/2009 / C54434 |
总重量（含外壳） | 约 7.5 kg |
探测器（NaI 闪烁晶体）
项目 | 规格参数 |
检测器类型 | NaI 晶体 / 合成晶体 |
检测对象 | γ 射线 |
测量范围 | 0 ~ 3000 kg/m³（与检测路径长短相关） |
测量精度 | ≤ ± 1 %（密度精度 ± 3.0 kg/m³） |
重复性 | ± 1.0 kg/m³ |
输出信号（单台） | 1.0 V @ 1235 keV (Na22) / RS485 |
通讯方式 | RS485（CRC 校验、数据错误重传） |
加热装置 | 有 |
工作电压 | 12 VDC（由主机供电） |
工作电流 | 1.5 A |
工作温度 | −10 ~ 50 ℃ |
过程温度 | −40 ~ 60 ℃ |
过程压力 | 不限（安装在容器或管道外部） |
防爆类型 | 隔爆 |
防护等级 | IP68 |
电气连接 | 1/2 NPT |
接地保护 | 外壳接地 |
探测器外壳材质 | 不锈钢 + 铅 |
安装支架 | 必选（不锈钢） |
重量 | 约 1.4 kg |
显示计算主机
项目 | 规格参数 |
显示屏类型 | 7 寸彩色触摸显示屏 |
显示屏分辨率 | 800 × 480 |
显示屏亮度 | 200 nit |
UI 风格 | 高端动态特效 UI |
输出信号 | 4–20 mA / 开关量 / RS485 |
输入信号 | 频率、4–20 mA、PT100、开关值 |
输出信号线性化 | 可编程 |
放射源衰减补偿 | 有（自动补偿 Na22 衰变） |
温度矫正 | 有 |
线性度 | ± 1 % |
响应时间 | 可调 |
工作电压 | 220 VAC 或 24 VDC |
输出电压 | 12 VDC（为探测器供电） |
最大级联数量 | 10 台探测器 |
无线通讯 | 可选 4G 网络（云端 / 远程监控） |
防护等级 | IP65 |
外壳材料 | PC |
电气连接 | 1/2 NPT |
接地保护 | 有 |
防爆类型 | 无 / 隔爆（可选） |
工作温度 | −10 ~ 50 ℃ |
安装方式 | 管道 / 容器外支架夹固、墙面固定 |
安装位置 | 配电室或安装现场 |
订货说明Ordering Information
PS7500 是工艺定制级密度计系统，订货时请提供以下信息：
订货项目 | 订货代码 / 选项 | 说明 |
探测器数量 | 1 ~ 10 | 根据被测管 / 容器尺寸与精度要求确定（一台主机最多支持 10 台） |
Na22 源活度 | 标准豁免 | ≤ 27 μCi / 1000 KBq；如需更高活度（非豁免），请提前说明 |
管 / 容器尺寸 | DN___ / Ø___ mm | 提供管径或容器外径、壁厚与材质，用于配置合适的源活度 |
介质类型 / 密度范围 | ____ ~ ____ kg/m³ | 如：矿浆 1100 ~ 1700 kg/m³、酸液 1050 ~ 1300 kg/m³ 等 |
工艺温度 | ____ ℃ | 标配 −40 ~ 200 ℃；高温工况可定制 |
安装方式 | 标配 / 定制 | 标配为管外支架夹固；特殊布局（U 型管、漏斗等）需提供工艺图纸 |
防爆等级（主机） | 无 / 隔爆 | 探测器为隔爆型标配；主机视现场分区按需选配 |
通讯输出 | 4–20 mA / RS485 / 开关量 | 标配三种输出可同时使用；现场控制系统接入方式订货时注明 |
无线模块（选） | N / 4G | N = 无；4G = 主机内置 4G 模块，云端 / 移动端远程监控 |
订货示例： PS7500 系统 × 1 套（1 主机 + 2 探测器） → 测量管径 DN200 碳钢管的铜矿浆密度（1100 ~ 1700 kg/m³）；工艺温度 80 ℃；选 2 台探测器跨管对置 + 主机加权拼合；主机隔爆型 + 4G 远程监控。 注：PS7500 是按工艺定制的系统级仪表，每个项目的源活度、安装方式、接口规格均需根据现场工艺评估后确定。请将以上 9 项信息提供给西安派声工程师，我们将为您出具完整的选型与方案报价单。 |
Non-Intrusive· Exempt-Activity ·Spectrum-Grade
※ 如需获取定制方案、防爆型号或现场评估报告，欢迎联系西安派声技术工程师。
