核子秤的工作原理

根據(jù)物料對(duì)射線(xiàn)強(qiáng)度的衰減比計(jì)算出輸送機(jī)負(fù)荷，再乘以輸送機(jī)速度得出物料流量及累計(jì)量 。核子秤是利用γ射線(xiàn)穿過(guò)被測(cè)物質(zhì)后，其強(qiáng)度由于物質(zhì)的吸收而呈現(xiàn)指數(shù)規(guī)律變化，對(duì)被測(cè)物質(zhì)進(jìn)行非接觸在線(xiàn)連續(xù)計(jì)量與控制，是核技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的高科技產(chǎn)品。由于非接觸性，特別適用于皮帶、刮板、螺旋、鏈板等各種輸送設(shè)備，并有效克服設(shè)備因機(jī)械變異（皮帶跑偏、磨損、振動(dòng)、張力、物料沖擊等）因素引起的測(cè)量誤差。它是利用核探測(cè)技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的一種高科技產(chǎn)品，具有與輸送帶不直接接觸的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)多種形式輸送機(jī)輸送物料的在線(xiàn)連續(xù)計(jì)量和控制，適用于各種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。其穩(wěn)定性好，精度高，是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)控的理想替代產(chǎn)品。

核子秤

核子秤利用物質(zhì)吸收γ 射線(xiàn)的原理而制成，核子秤的放1射源CS137 穩(wěn)定地放1射出γ 射線(xiàn)，在秤體支架構(gòu)成的平面內(nèi)呈扇面照射，當(dāng)物料從秤體支架中間穿過(guò)，γ 射線(xiàn)一部分被物料吸收，其余部分穿透物料和皮帶，穿透部分輸出信號(hào)的大小，反映出輸送帶物料的多少。核子秤的特點(diǎn)1、防護(hù)安全、可靠：選用放1射源是低能量、低輻射镅（241Am）放1射源，外部采用全密封、多層防護(hù)結(jié)構(gòu)，安全可靠。γ射線(xiàn)穿透物料后，強(qiáng)度變化規(guī)律如下：

N=N0 exp（- μeff.F/S）

其中：μeff 是γ 射線(xiàn)在物料中的有效線(xiàn)衰減系數(shù)（cm2/g），這個(gè)系數(shù)與物料的原子序數(shù)、厚度、測(cè)量環(huán)境等因素有關(guān)，需要現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際標(biāo)定來(lái)確定；F 為輸送機(jī)的負(fù)荷（g/cm）；S為輸送機(jī)的寬度（cm）；N0

為空載時(shí)電離室處的γ 射線(xiàn)的活度；N 為有負(fù)載時(shí)的電離室處的γ射線(xiàn)的活度。電離室輸出信號(hào)U 與γ 射線(xiàn)的活度成正比，因此有：

U=U0 exp（- μeff.F/S）

其中：U0 為空載時(shí)電離室輸出信號(hào)；U 為有負(fù)載時(shí)的電離室輸出信號(hào)。

由于μ 和S 是個(gè)定值，令K=－S/μeff 稱(chēng)為物料標(biāo)定系數(shù)，則：

F=K·ln（U/U0）

通過(guò)測(cè)量得到U0和U 的值，并通過(guò)標(biāo)定得到K 值，即可以得到負(fù)荷F。V 輸送機(jī)的速度。輸送機(jī)輸送的物料流量P 可以由以下公式計(jì)算:

P=F·V

由此可以求出物料累計(jì)量W：

W=∫P·dt=ΣF·j V·j Δtj

其中：Δtj為采樣周期；Fj為輸送機(jī)在第j 個(gè)采樣點(diǎn)處的瞬時(shí)負(fù)荷；Vj為輸送機(jī)在第j 個(gè)采樣點(diǎn)處的瞬時(shí)速度；n 為采樣次數(shù)。

核子秤的特點(diǎn)

1、動(dòng)態(tài)計(jì)量精度高：傳感系統(tǒng)性能穩(wěn)定，不受力學(xué)因素及環(huán)境因素影響，采取溫度補(bǔ)償、料控及變系數(shù)等技術(shù)，穩(wěn)定性好，長(zhǎng)期工作性能穩(wěn)定可靠，動(dòng)態(tài)計(jì)量精度和控制精度高。

2、系統(tǒng)校驗(yàn)簡(jiǎn)單易行：利用物質(zhì)吸收γ射線(xiàn)的原理, 以模擬負(fù)荷片取代實(shí)物對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校驗(yàn), 以檢驗(yàn)系統(tǒng)穩(wěn)定性；主要優(yōu)點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：核子稱(chēng)不受物料的物理化學(xué)性質(zhì)的影響，不受輸送機(jī)的振動(dòng)、厚度、慣性、磨損等因素的影響。日常檢測(cè)其精度，可采用校驗(yàn)板，在標(biāo)定出輕質(zhì)物料對(duì)镅(241Am) 源的γ射線(xiàn)吸收系數(shù)k1后，用5mm 厚的有機(jī)玻璃板固定置于镅(241Am) 源下面的某一位置，代替實(shí)物連續(xù)以某一固定速度運(yùn)行核子秤5～10min或皮帶5～10整圈的累計(jì)值，通過(guò)不同時(shí)期的重量累計(jì)值的比較來(lái)判定核子秤的穩(wěn)定性，方便實(shí)用；

3、適用范圍廣：不受環(huán)境溫度、濕度變化，輸送機(jī)位置、傾角限制、物料厚度變化以及頻繁啟停的影響，適用各種場(chǎng)合散裝輕質(zhì)物料（如：有機(jī)物、餐廚生活垃圾、塑料、橡膠、皮革、商品包裝物、木屑、紙張、枯枝落葉、煙1絲、紡織物1、化纖纖維等）的在線(xiàn)計(jì)量與控制；智能通訊卡插在工控PC機(jī)擴(kuò)充插槽內(nèi)，每一臺(tái)秤體防護(hù)筒內(nèi)裝一臺(tái)智能終端（每臺(tái)智能終端有其固定地址編號(hào)），智能通訊卡通過(guò)一對(duì)電話(huà)線(xiàn)與各臺(tái)秤體智能終端相連進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通訊。

系統(tǒng)組成

核子秤是根據(jù)物質(zhì)對(duì)γ射線(xiàn)的吸收原理來(lái)進(jìn)行工作的，是現(xiàn)代核技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合的高新技術(shù)成果，它是由源部件(γ射線(xiàn)源及防護(hù)鉛罐)、A型支架、電離型γ射線(xiàn)探測(cè)器、前置放大器、前放電源、測(cè)速傳感器、核子秤主機(jī)系統(tǒng)等組成。

技術(shù)特點(diǎn)

理想的非接觸式連續(xù)稱(chēng)重計(jì)量控制設(shè)備，測(cè)控精度高，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好，克服了其它稱(chēng)重設(shè)備因機(jī)械變異(皮帶跑偏、磨損、張力變化、物料沖擊)等因素引起的測(cè)量誤差。無(wú)機(jī)械磨損，免維護(hù)。