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Capítulo 1: Introducción
_________________________________________________
Fig. 1.5:
Principios de la medición
radiométrica del nivel de llenado
Atenuación
de los rayos gamma
Medición
del nivel de llenado
Desintegración
radioactiva
8
_________________________________________________
1.3
Principios de la medición
Coraza del
manantial de
radiación, ej.,
QG 020
La radiación se va
atenuando a medida
que traspasa el
producto
A
La medición radiométrica del nivel se basa en el principio de la atenuación de los rayos
gamma al pasar a través de una sustancia. El grado de atenuación Fs de los rayos
gamma no es más que la función de los parámetros siguientes: densidad ρ y espesor
d del material, así como el factor de atenuación lineal µ, el cual depende de las caracte-
rísticas del material y del tipo del manantial de radiación. La atenuación se expresa me-
diante la ecuación siguiente:
µ • ρ • d
Fs = e
La intensidad de la radiación gamma es inversamente proporcional al cuadrado de la
distancia A.
Durante la medición del nivel de llenado, los parámetros µ, ρ y d permanecen invariables
(siendo el diámetro del recipiente > 1 m, en tanto que la intensidad de la radiación
depende únicamente de la existencia de material en el recipiente. El régimen de recuen-
to alcanza su valor máximo si los rayos gamma tienen abierto el paso al detector e igual-
mente alcanza el valor mínimo si los rayos gamma tienen que penetrar el material. Los
regímenes mínimo y máximo de recuento se ajustan durante la calibración del conver-
tidor de medida; el valor medido se norma y queda entre los márgenes de 0...1000.
La dependencia entre el valor normado del régimen de recuento y el nivel de llenado
tiene un carácter no lineal; la misma está acondicionada por la razón de que los rayos
gamma se encuentran un material en su camino. Para obtener resultados precisos de
las mediciones se lleva a cabo la linearización del captador, la cual puede ser ajustada
de forma individual para la mayor precisión posible.
La desintegración del manantial radioactivo está sometida a la ley de la estadística, por
eso la precisión de medición del sistema utilizando la radiación gamma depende de las
desviaciones del régimen de recuento. La dispersión, es decir, la magnitud de las
desviaciones de medición a medición son función del tiempo de integración, en tanto
que la precisión de la medición es función del campo fiducial - 1σ, 2σ ó 3σ. Para el
régimen de recuento N impulsos/s es justo lo siguiente:
1σ = ±1√N
2σ = ±2√N
3σ = ±3√N
Comúnmente se utiliza el campo fiducial 2σ. La magnitud de la desviación estadística
τ (valor por defecto 16 s) puede ser reducida mediante el aumento del tiempo de integra-
ción:
Desviación estadística =
__________________________________________________
Curva de la linearización
100%
35%
0%
0%
Detector
DG 57
68,27% del campo fiducial
95,45% del campo fiducial
99,73% del campo fiducial
±2√N
√τ
Gammasilometer FMG 671
1000
0
Régimen recuento normado
Endress+Hauser
BA133_05
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