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根据LabVIEW的地上伽玛能谱仪校准软件的规划

1.引言地面伽玛能谱测量是利用便携式伽玛能谱仪直接在现场测定土壤、岩石中钾、铀、钍含量的一种核地球物理方法。在解决地球科学、环境科学等领域具有重要作用[4].地面伽玛能谱仪的校准通常采用饱和模型法,目

1.导言

地上伽玛能谱丈量是运用便携式伽玛能谱仪直接在现场测定土壤、岩石中钾、铀、钍含量的一种核地球物理办法。在处理地球科学、环境科学等范畴具有重要作用[4].地上伽玛能谱仪的校准一般选用饱满模型法,现在,仪器校准系数的核算办法大多选用离线工核算,作业繁琐,易犯错。为此,笔者针对地上伽玛能谱仪校准的校准系数、灵敏度系数、准确度的核算特色,运用LabVIEW规划出一款主动核算软件。

2.伽玛能谱仪的校准与查验

2.1 灵敏度系数及校准系数的核算

依照规范,伽玛能谱仪的校准方程式如下:

式中,Ik、Iu、Ith别离为谱仪在模型上实测的钾道、铀道和钍道扣除本底后的净计数率;QK、QU、QTh别离为模型中钾、铀、钍扣除本底的模型含量;ai、bi、ci(i=1,2,3)为谱仪的灵敏度系数。

简化方式为:I=AQ,明显:Q=A-1I,A为灵敏度系数矩阵,A的逆矩阵A-1即为谱仪的校准系数矩阵。谱仪灵敏度合格[2]要求为:

Skk>=2.9cps/(%K);Suu>=0.28cps/(ppmeU);Stt>=0.11cps/(ppmeTh)。

2.2 仪器本底

伽玛能谱仪在校准查验过程中,仪器本底对丈量成果有很大的影响,仪器本底的丈量办法有水面法,铅室法和本底模型法,因为前两种办法和仪器的校准场所缺少共同性,故本软件选用本底模型法.于前两种办法和仪器的校准场所缺少共同性,故本软件选用本底模型法.

2.3 含量的核算

含量核算公式如方程组(2)所示:

式中,Nk、Nu、Nt为用本底模型法扣除的仪器本底计数的钾、铀、钍的净计数率;QK、QU、QTh别离表明被测点的钾、铀、钍含量;Ai、Bi、Ci(i=1、2、3)为仪器相应谱段对应的钾、铀、钍的校准系数。

2.4 准确度查看

运用混合模型验证仪器校准成果的准确性,校准好的仪器在混合模型测得的含量值相对差错要求参考文献[2],低含量的答应差错以绝对差错表明,高含量的答应差错以相对差错表明。

3.软件体系规划

本文选用LabVIEW作为软件开发渠道,选用模块化规划理念,软件首要经过读取文件数据,挑选模型类型,就可得出校准检定成果。

软件首要部分包含:翻开文件、校准/检定成果和含量核算。翻开文件部分包含丈量数据的读取、标定模型次第的挑选和模型引荐含量的显现,其界面如图1所示。

丈量数据可以从excel文件中导入,也可以经过接口直接从能谱仪读取。校准/检定成果部分包含校准系数的核算、灵敏度系数的核算、仪器本底的核算、以及灵敏度系数和混合模型准确度查验,其界面如图2所示。含量核算部分可以依据前部分得出的校准系数,进行简略的含量核算。

3.1 模型排序模块规划

一般,谱仪在模型上标定的先后次序是不定的,导致在对谱仪进行校准检守时,往往需求人工的将标定数据依照必定模型次序进行摆放,增加了剖析强度,降低了核算功率。在本体系规划中增加了模型排序模块,只需挑选谱仪标定模型的先后次序,就可以进行后边的核算,此模块选用将“K模型”、“Th模型”、“U模型”、“混合模型”、“本底模型”别离与数字1、2、3、4、5绑定,经过数字依照从小到大的排序次序,就能将模型排序。选用whlie和for循环结构来对程序进行排序。

3.2 灵敏度系数和校准系数模块规划

此模块经过“求解线性方程”控件得出灵敏度系数矩阵,经过“逆矩阵”控件得出校准系数矩阵。一起,本软件可以主动断定灵敏度和准确度是否合格,若不合格会主动弹出对话框显现详细的哪个丈量项目不合格,若合格,则会显现合格,如图2中的弹出对话框所示。首要是经过“显现对话框信息”控件来完成的。

3.3 含量核算模块规划

顺次输入测得的钾、铀、钍计数率,单击“核算”按钮,将钾、铀、钍计数率经过“创立数组”控件成为数组,扣除本底后,经过“矩阵A×B”控件与校准系数矩阵进行矩阵运算,就能得出相应钾、铀、钍含量。

4.实例

在四川省核工业某规范体源模型站对一台现已校准好的NP4-2型微机多道伽玛能谱仪进行查验,得到的核算成果与其他软件的核算成果共同,因而本软件核算牢靠。

5.结束语

本文运用LabVIEW作为地上伽玛校准系数的软件开发渠道,该体系具有友爱的用户界面,快速的数据处理才能。体系规划简单,灵活性和可扩充性强。本文的首要立异点包含:

(1)模型挑选形式极大极限的防止因人工操作引进的核算差错。

(2)运用LabVIEW作为软件开发渠道,完成地上伽玛校准系数、灵敏度系数、准确度核算等多种功用。并经过实例使用,证明该软件规划可行。关于地上伽玛能谱校准查验具有必定的学习含义。

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