影响核子秤测量精度的常见因素

　　　　核子秤是一种非接触散装物料在线计量装置,是核技术与微机技术相结合的产物。近年来发展迅速,广泛用于矿石、煤炭、建材、粮食、化工原料等各种散装物料的在线计量。由于其在线测量精度高、与物料不接触以及适应多种输送机和诸多恶劣环境的特点,解决了长期困扰人们的许多计量难题,在工业生产中得到了广泛的应用。

　　1　核子秤工作原理及结构

　　1·1　工作原理

　　核子秤是利用γ射线穿过物质后强度衰减的原理制成。不同的物质,不同的物料层厚度所吸收的γ射线不同。γ射线穿透物料后强度变化规律如下:

　　式中:I为穿透物料后γ射线强度;I0为未穿过物料时γ射线强度;μ为物料对γ射线的质量吸收系数;d为物料层的厚度;ρ为物料的密度。

       γ射线探测器接收穿过物料层的γ射线并输出与其强度成正比的电信号,经前置放大器放大后传送给主机。主机根据核子秤的负载信号、空带电压、负载常数、输送机的速度计算出输送机上物料的瞬时流量和累积流量。

　　1·2　核子秤结构

　　核子秤主要由放射源、支架、探测器、测速装置及主机五部分构成,如图1所示:

　　(1)放射源

　　放射源一般使用铯137,它的特点是半衰期长(30年)、能量适中。放射源封装在铅罐中,安装于支架上。

　　(2)支架

　　它的作用是将放射源和探头牢固地联接在一起,以防止因为输送机的振动而使放射源和探头发生相对位移而影响测量精度。

　　(3)探测器

　　探测器将所接收的γ射线转换为与之成正比的电信号。电离室、盖格计数器、闪烁计数器均可作为γ射线探测器,工业现场一般采用电离室。电离室具有精度高、性能稳定、结构简单、寿命长等优点。在γ,通过高增益、高输入阻抗的前置放大器放大后,以标准电压或电流信号传送给主机。本文论述以电离室型核子秤为例。

　　(4)测速装置

　　测速装置将输送机的速度转化为与之成正比的电信号。

　　(5)主机

　　主机一般采用单片机或工控机对来自探测器的信号进行处理并显示。它可以显示输送机的负载、速度、物料的瞬时流量和累积流量,还具有空载超载等报警功能。

2　误差分析

　　核子秤经现场实物标定投运后测量精度可达到±1%,但在实际应用中,受各种因素的影响,测量精度往往达不到期望值。下面就影响其精度的常见因素一一分析并探讨其解决方法