γ皮带秤现场应用及精度分析

    LB442γ皮带秤为德国Berthold公司的产品。乌鲁木齐石化厂尿素3#皮带安装了1台此种型号皮带秤,代替了原有的电子皮带秤。电子皮带秤是将传输物料对皮带的垂直力通过传力机械加至称重传感器转换成相应的电信号,用电子仪表进行测量和显示的装置。皮带的张力变化、接头、厚薄、长度、倾角、晃动、跑偏、冲击、振动、受潮、粉尘等因素使这类接触式仪表在动态运行时带来不可避免的误差,尤其是安装于周围环境比较恶劣(温度高、灰尘多、腐蚀性强)的现场,其误差更大。

    γ皮带秤是同位素仪表中的一种,具有同位素仪表的一切优点。其主要用来非接触地、连续地测量沿传送带传送的块状、颗粒状、粉末状物料的质量流量(单位时间内输送的物料量)及其一段时间内输送的物料总累计量,由于它的非接触性,可适用于环境恶劣的现场,并可避免上述诸种因素对称重的影响,从而有效地提高称重精度。

    自该厂第1台LB442γ皮带秤在尿素3^#皮带上安装完毕以来。多年来,运行正常、稳定,误差一般能控制在±1%以內,充分满足了工艺要求。目前已在3条线安装了该秤,而且使用效果很好。

    1　原理

    γ皮带秤或称核子皮带秤[1],也称放射性同位素称重仪。放射源发射出γ射线,透射皮带上的物料后,射线强度因物料的吸收作用而减弱,其减弱程度与单位皮带长度上物料的质量有关。数学表示式如下

    I=I0e^-UL/W            (1)

式中　I———γ射线到达探头处的强度;

    I₀———皮带空载时γ射线到达探头的原始强度;

    U———质量吸收系数;

    W———皮带宽度;

    L———单位皮带长度上的皮带负荷。

由式(1)可知

    对一已知装置来说,W,U,I0都是固定值,因此,只要测出射线强度I即可测知单位皮带长度上的皮带负荷L,再结合速度计的测量结果便可测得皮带上物料的质量流量及总累计量。

    2　结构

    γ皮带秤主机由测量头、支撑架、速度计及微机等部分组成。

    2·1　测量头

    测量头由源部件及探头组成。源部件包括放射源及源防护容器。LB442γ皮带秤采用Cs2137点源,源容器为圆柱型铅罐,带有源闸,可上锁。根据所测区域大小,射线可控制在某一范围内。且利用屏蔽作用,使所测区域内的辐射场为均强场。皮带秤探头为闪烁计数器,外壳为防爆钢壳,输出为方波脉冲信号。

    该厂尿素正常产量为28~40 t/h,皮带宽度为650 mm,γ皮带秤射源强度为3.7 GBq(100 mCi),射线束控制在横向400纵向100的区域内,皮带上强辐射场范围为600 mm(横向)×200 mm(纵向)。