核子称的原理与结构

配料设备】核子秤的原理及结构
2008-01-04 09:13
一、核子秤的原理和框图
1、核子秤的基本原理
KF-101微机核子皮带秤的工作原理是基于伽玛射线穿过被测介质时，其强度的衰减服从指数规律，即当伽玛射线能量一定时，其强度的衰减与介质的组分、密度和射线方向上的厚度呈指数关系，通过对载有物料时的射线强度进行连续测量，并与空皮带（或其它传送设备）时的射线强度测量比较，另外，对皮带的运行速度加以测量，然后通过计算机系统的计算，直接显示单位载荷、瞬时流量、累积量等工艺参数。

I＝I0e－μρd
2、核子秤的框图（点击展开大图）
二、核子秤的主要用途
核子秤用途十分广泛，特别使用于环境条件恶劣的各种工业现场，核子秤称量各物料的最大特点是"非接触性"，所以其测量不受输送带张紧度、挺度、跑偏的影响，不受振动、机械冲击、过载等因素的影响，因此核子秤正以不可逆转的趋势在取代各种电子皮带称。

核子秤应用举例：
采矿和选矿：矿石总开采量、粉碎机给料量、精矿计量等。

化工：原料、干渣等的计量。

水泥：窑中各种原料的计量及配比控制。

造纸：木屑计量、连续、批量蒸煮器给料。

食品：粮食输送机给料计量。

煤炭：开采、选煤给料、码头港口输煤计量，发电配煤及原煤、精煤计量。

钢铁：输配煤、选矿给料、焦炭计量等。

适用输送机型：皮带输送机、刮板机、链式给料机、震动式给料机等。

三、核子秤的主要技术指标
KF-101微机核子秤主要技术指标如下：
●测量精度1%，最高可达0.5%
●适用皮带宽度300～1830mm
●长期稳定型好于0.5%（年）
●ATMEL 89C51单片机、8K EPROM、2K E2PROM、8K 外部RAM，无需掉电保护，完善的人机对话功能。

●四位LED报警和状态显示
●八位LED过程参数显示
●断电重新上电后仪表可自动进入测量状态
●自动线性化
●单路模拟输出（单位皮带载荷或瞬时流量）4～20mA或0～10mA可程序设置
●单路继电器触点输出、上限或下限报警
●可进行批量、配比控制
●可配备一机多称管理系统：CRT显示、打印、主从机通讯
●通讯采用串行接口、ASCII格式、20mA回路电流半双工数据传送，波特率为9600
●主机外形尺寸：143×73×310毫米，主机开孔尺寸为138×68毫米
●供电电源为220V/50Hz
四、核子秤的特点
KF-101微机核子皮带秤采用线状放射源、固体闪烁探测器结构，这在国内是独有的、先进的，其最大特点如下：
●精度高：0.5～1%
●稳定性、可靠性高：主机、探测器均采用特殊温度补偿电路，确保零点稳定，一般一年标定一次即可。

●放射源用量全世界最小
为8～25毫居。

国外同类产品的用量为50～200毫居，国内同类产品的用量为50～100毫居
Posted: 2008-06-11 17:41 | [楼主]
mym
熟料变化对核子秤计量精度的影响
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作者：武从华江苏省盱眙狼山水泥厂(211703)
1993年2月我厂在没有考察实际应用厂家的情况下,相继应用了4台HCS-BN型核子秤作为4台机立窑的出窑熟料计量秤,通过1a 多的应用发现误差较大,在±10%之间,且无规律可循。

核子秤工作原理是利用被测物料对γ射线的吸收特性来检测物料量。

而该BN型核子秤采用下式编程计算输送机单度长度上载荷量L。

W
L=————(lnIR-lnI)
μp
该BN型核子秤是假定W(输送机宽度,应是计量物料宽度)、μp(被测物料对γ射线质量吸收系数)、IR(穿过空载输送机后探测器接收的γ射线)都是定值,再由探测器及其放大器检测出射线强度I,然后得到输送机单位载荷L,最后经计算得物料的累计量。

这也是BN秤编程的依据。

W、IR在实际计量过程中,链斗机内不一定全填充有熟料,而空载链斗输送机的IR将随温度变化而变化,所以不能认为是定值;同时,I、μP也不是定值,它们随物料的堆积形状、温度、湿度、密度改变而不同。

窑的热工制度差异、操作人员水平差异、生料入窑质量波动等都能引起熟料强度、密度、温度等不同,而出窑用电磁振动给料机控制粒度不同的下料流量,必然引起熟料在链斗机里堆积形状波动很大。

所以I、μP变化就较大而不是定值。

那么编程计算得出的累计产量误差必然很大。

即使用计算机来修正,也无法消除以上随机误差。

上述结论可由实验证明。

用天平称4kg粉状相对较多的熟料放入放射源下静止的空链斗(我厂核子秤安装在链斗输送机上)中,记录静止10min的累计量L值。

再用天平称4kg块状相对较多的熟料放入上面情形下的同一空链斗中,同样静止10min记录L值,按道理,累计量L值应相同,可是我们发现两者误差10%左右。

这说明熟料粒度与密度不同而吸收系数μp不同,而生产中每次出窑熟料的块状与粉状随机性较大,那么带来的μp
误差也就是随机误差。

另外,我们接着再进行实验。

用木棒在块状熟料链斗中搅拌一下熟料,仅改变堆积形状,静止10min记录累计量L′,值与上述L值比较,按道理相同重量的同一种物料用同一台秤所称的累计量应相同,其结果却不同,误差随每次搅拌情况不同而相差很大,最高可达50%。

这足以说明物料堆积形状能带来很大误差。

在生产中用电磁振动给料机控制粒度不同的流量,极易造成堆积形状的随机性,从而存在随机误差。

要想在熟料计量中用好核子秤,就必须稳定窑的热工制度,使物料形状、粒度、密度、温度和湿度等基本不变,否则误差难以消除。

(1)核子秤只能应用在下料恒定,下料形状、粒度、密度、温度和湿度等基本不变的物料计量。

最好应用在生料皮带计量秤中,其误差较小。

(2)物料的粒度、温度、湿度等波动较大且频繁的不能选用核子秤计量,否则不能保证其精度要求。

(3)物料的粒度、温度、湿度等呈长时间阶段性变化很大的,每变化一次核子秤应进行一次实物标定。

否则误差较大。