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在礦山現場極其復雜的工況下(如高磨損、強腐蝕、含氣泡、安裝環境惡劣等),超聲波密度計(特別是聲阻抗式)相比Na22密度計(環保豁免型核密度計)確實具備一些顯著的優勢。雖然Na22密度計已經解決了傳統放射源的輻射安全和審批麻煩問題,但在抗干擾能力、安裝靈活性和維護成本上,超聲波密度計通常表現更優。
1、抗氣泡與介質特性干擾(核心優勢)
Na22密度計:雖然Na22是低能量伽馬射線,但其測量原理依然是吸收衰減法。如果礦漿中含有大量氣泡,或者管道內壁結垢嚴重,射線的衰減路徑會發生變化,導致測量數據出現偏差。
超聲波密度計(聲阻抗型):它的測量原理基于聲波在介質中的傳播特性。特別是聲阻抗式技術,專門針對氣泡和擾流進行了優化。它不受礦漿中夾雜的空氣、泡沫或介質化學特性變化的影響,在浮選尾礦或高湍流管路中數據更穩定。
2、安裝與維護:真正的“免維護”
Na22密度計:雖然Na22密度計是環保豁免源,對人體傷害極小,但它本質上還是放射源。a、安裝:通常需要廠家專業人員現場安裝調試,且需要固定支架,對管道震動比較敏感。b、維護:雖然半衰期(約2.6年)比Cs-137短,但在長期使用中,放射源的活性依然會衰減,理論上仍需關注源的更換或校準(盡管現在很多設計為全壽命期免維護)。
超聲波密度計:采用全電子化設計。a、安裝:支持一體式或分體式安裝,傳感器直接接觸介質(耐磨陶瓷探頭),沒有放射性部件,安裝極其簡單,甚至無需專業資質。b、維護:無任何放射性耗材,電子元件壽命長,屬于真正意義上的“免維護”設備,使用壽命通常可達10年以上。
3、安裝條件更寬容(無需滿管)
Na22密度計:通常要求滿管測量。如果管道不滿管,射線穿過空氣和礦漿的比例發生變化,測量結果將完全失真。
超聲波密度計:部分先進的超聲波密度計(特別是針對礦漿設計的)對滿管要求不那么苛刻。它可以通過測量截面的聲學特性來判斷流態,甚至在非滿管或流速較低的情況下仍能提供相對準確的數據。
4、耐磨與防腐(探頭材質)
Na22密度計:接收端和放射源端通常有保護窗口,雖然耐磨,但如果礦漿顆粒極硬(如石英砂),長期沖刷仍可能影響窗口的透射率。
超聲波密度計:探頭通常采用高純度氧化鋁陶瓷或藍寶石材料,硬度極高(莫氏硬度9級),專門針對礦山高磨損礦漿設計,抗沖刷能力極強,且耐酸堿腐蝕。
5、成本與管理成本
Na22密度計:雖然屬于豁免源,但在部分嚴格監管區域,仍可能涉及簡單的備案。且設備本身由于涉及放射源封裝技術,單價通常較高。
超聲波密度計:純工業儀表,無任何特殊監管要求,采購、運輸、使用零門檻,綜合采購成本和全生命周期成本通常低于核儀表。
如果是含氣泡多、非滿管或者對數據實時性要求極高的復雜管路(如浮選柱給料、尾礦輸送管),超聲波密度計(聲阻抗型)是更優的選擇,因為它更“皮實”且不受氣泡干擾。如西安派聲科技研發的超聲波序列密度計已經在拉薩巨龍銅礦連續使用3個月,取得了穩定的測量數據,并且精度優于1%,更多咨詢請關注公司官網http://www.pisonics.cn/
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