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核子秤的工作原理

根据物料对射线强度的衰减比计算出输送机负荷，再乘以输送机速度得出物料流量及累计量 。核子秤是利用γ射线穿过被测物质后，其强度由于物质的吸收而呈现指数规律变化，对被测物质进行非接触在线连续计量与控制，是核技术与计算机技术相结合的高科技产品。由于非接触性，特别适用于皮带、刮板、螺旋、链板等各种输送设备，并有效克服设备因机械变异（皮带跑偏、磨损、振动、张力、物料冲击等）因素引起的测量误差。（2）核子秤对皮带的要求不高，皮带的张力、跑偏等不影响核子秤的精度和稳定性。其稳定性好，精度高，是工业现场计控的理想替代产品。

核子秤

核子秤利用物质吸收γ 射线的原理而制成，核子秤的放1射源CS137 稳定地放1射出γ 射线，在秤体支架构成的平面内呈扇面照射，当物料从秤体支架中间穿过，γ 射线一部分被物料吸收，其余部分穿透物料和皮带，穿透部分输出信号的大小，反映出输送带物料的多少。核子称微机的功能强，可显示多种监测参数，进行打印与报警，并可给出多种模拟量或开关量信号供用户使用。γ射线穿透物料后，强度变化规律如下：

N=N0 exp（- μeff.F/S）

其中：μeff 是γ 射线在物料中的有效线衰减系数（cm2/g），这个系数与物料的原子序数、厚度、测量环境等因素有关，需要现场实际标定来确定；F 为输送机的负荷（g/cm）；S为输送机的宽度（cm）；N0

为空载时电离室处的γ 射线的活度；N 为有负载时的电离室处的γ射线的活度。电离室输出信号U 与γ 射线的活度成正比，因此有：

U=U0 exp（- μeff.F/S）

其中：U0 为空载时电离室输出信号；U 为有负载时的电离室输出信号。

由于μ 和S 是个定值，令K=－S/μeff 称为物料标定系数，则：

F=K·ln（U/U0）

通过测量得到U0和U 的值，并通过标定得到K 值，即可以得到负荷F。V 输送机的速度。输送机输送的物料流量P 可以由以下公式计算:

P=F·V

由此可以求出物料累计量W：

W=∫P·dt=ΣF·j V·j Δtj

其中：Δtj为采样周期；Fj为输送机在第j 个采样点处的瞬时负荷；Vj为输送机在第j 个采样点处的瞬时速度；n 为采样次数。

核子秤的特点

1、动态计量精度高：传感系统性能稳定，不受力学因素及环境因素影响，采取温度补偿、料控及变系数等技术，稳定性好，长期工作性能稳定可靠，动态计量精度和控制精度高。

2、系统校验简单易行：利用物质吸收γ射线的原理, 以模拟负荷片取代实物对系统进行校验, 以检验系统稳定性；日常检测其精度，可采用校验板，在标定出轻质物料对镅(241Am) 源的γ射线吸收系数k1后，用5mm 厚的有机玻璃板固定置于镅(241Am) 源下面的某一位置，代替实物连续以某一固定速度运行核子秤5～10min或皮带5～10整圈的累计值，通过不同时期的重量累计值的比较来判定核子秤的稳定性，方便实用；现在已发展为一种成熟的工业计量器具，正在为我国工矿企业生产过程的科学管理、降低成本、提高经济效益，提供着可靠的依据和保证。

3、适用范围广：不受环境温度、湿度变化，输送机位置、倾角限制、物料厚度变化以及频繁启停的影响，适用各种场合散装轻质物料（如：有机物、餐厨生活垃圾、塑料、橡胶、皮革、商品包装物、木屑、纸张、枯枝落叶、烟1丝、纺织物1、化纤纤维等）的在线计量与控制；在使用时用实物标定及确定物料吸收系数k1后，平时维护仅需要自动调零即可，每次调零仅需按下调整零点操作键，3分钟后自动算出新的零点值。

系统组成

核子秤是根据物质对γ射线的吸收原理来进行工作的，是现代核技术与计算机技术结合的高新技术成果，它是由源部件(γ射线源及防护铅罐)、A型支架、电离型γ射线探测器、前置放大器、前放电源、测速传感器、核子秤主机系统等组成。

技术特点

理想的非接触式连续称重计量控制设备，测控精度高，长期稳定性好，克服了其它称重设备因机械变异(皮带跑偏、磨损、张力变化、物料冲击)等因素引起的测量误差。无机械磨损，免维护。