核子秤的工作原理

根據(jù)物料對射線強度的衰減比計算出輸送機負荷，再乘以輸送機速度得出物料流量及累計量 。核子秤是利用γ射線穿過被測物質(zhì)后，其強度由于物質(zhì)的吸收而呈現(xiàn)指數(shù)規(guī)律變化，對被測物質(zhì)進行非接觸在線連續(xù)計量與控制，是核技術(shù)與計算機技術(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)備因機械變異（皮帶跑偏、磨損、振動、張力、物料沖擊等）因素引起的測量誤差。它是利用核探測技術(shù)、電子技術(shù)和計算機技術(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，可實現(xiàn)多種形式輸送機輸送物料的在線連續(xù)計量和控制，適用于各種工業(yè)現(xiàn)場。其穩(wěn)定性好，精度高，是工業(yè)現(xiàn)場計控的理想替代產(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，在秤體支架構(gòu)成的平面內(nèi)呈扇面照射，當物料從秤體支架中間穿過，γ 射線一部分被物料吸收，其余部分穿透物料和皮帶，穿透部分輸出信號的大小，反映出輸送帶物料的多少。核子秤的特點1、防護安全、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、多層防護結(jié)構(gòu)，安全可靠。γ射線穿透物料后，強度變化規(guī)律如下：

N=N0 exp（- μeff.F/S）

其中：μeff 是γ 射線在物料中的有效線衰減系數(shù)（cm2/g），這個系數(shù)與物料的原子序數(shù)、厚度、測量環(huán)境等因素有關(guān)，需要現(xiàn)場實際標定來確定；F 為輸送機的負荷（g/cm）；S為輸送機的寬度（cm）；N0

為空載時電離室處的γ 射線的活度；N 為有負載時的電離室處的γ射線的活度。電離室輸出信號U 與γ 射線的活度成正比，因此有：

U=U0 exp（- μeff.F/S）

其中：U0 為空載時電離室輸出信號；U 為有負載時的電離室輸出信號。

由于μ 和S 是個定值，令K=－S/μeff 稱為物料標定系數(shù)，則：

F=K·ln（U/U0）

通過測量得到U0和U 的值，并通過標定得到K 值，即可以得到負荷F。V 輸送機的速度。輸送機輸送的物料流量P 可以由以下公式計算:

P=F·V

由此可以求出物料累計量W：

W=∫P·dt=ΣF·j V·j Δtj

其中：Δtj為采樣周期；Fj為輸送機在第j 個采樣點處的瞬時負荷；Vj為輸送機在第j 個采樣點處的瞬時速度；n 為采樣次數(shù)。

核子秤的特點

1、動態(tài)計量精度高：傳感系統(tǒng)性能穩(wěn)定，不受力學因素及環(huán)境因素影響，采取溫度補償、料控及變系數(shù)等技術(shù)，穩(wěn)定性好，長期工作性能穩(wěn)定可靠，動態(tài)計量精度和控制精度高。

2、系統(tǒng)校驗簡單易行：利用物質(zhì)吸收γ射線的原理, 以模擬負荷片取代實物對系統(tǒng)進行校驗, 以檢驗系統(tǒng)穩(wěn)定性；主要優(yōu)點有以下幾個方面：核子稱不受物料的物理化學性質(zhì)的影響，不受輸送機的振動、厚度、慣性、磨損等因素的影響。日常檢測其精度，可采用校驗板，在標定出輕質(zhì)物料對镅(241Am) 源的γ射線吸收系數(shù)k1后，用5mm 厚的有機玻璃板固定置于镅(241Am) 源下面的某一位置，代替實物連續(xù)以某一固定速度運行核子秤5～10min或皮帶5～10整圈的累計值，通過不同時期的重量累計值的比較來判定核子秤的穩(wěn)定性，方便實用；

3、適用范圍廣：不受環(huán)境溫度、濕度變化，輸送機位置、傾角限制、物料厚度變化以及頻繁啟停的影響，適用各種場合散裝輕質(zhì)物料（如：有機物、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）的在線計量與控制；智能通訊卡插在工控PC機擴充插槽內(nèi)，每一臺秤體防護筒內(nèi)裝一臺智能終端（每臺智能終端有其固定地址編號），智能通訊卡通過一對電話線與各臺秤體智能終端相連進行雙向數(shù)據(jù)通訊。

系統(tǒng)組成

核子秤是根據(jù)物質(zhì)對γ射線的吸收原理來進行工作的，是現(xiàn)代核技術(shù)與計算機技術(shù)結(jié)合的高新技術(shù)成果，它是由源部件(γ射線源及防護鉛罐)、A型支架、電離型γ射線探測器、前置放大器、前放電源、測速傳感器、核子秤主機系統(tǒng)等組成。

技術(shù)特點

理想的非接觸式連續(xù)稱重計量控制設(shè)備，測控精度高，長期穩(wěn)定性好，克服了其它稱重設(shè)備因機械變異(皮帶跑偏、磨損、張力變化、物料沖擊)等因素引起的測量誤差。無機械磨損，免維護。