如何提高核子秤计量精度

　　核子秤是一种新型动态计量仪表,国内生产的核子秤主要有以下几种型号: HCS系列、FJ系列、QH-200、ICS-1400、CXH-9000等,计量精度一般在±1%左右,但必须通过严格的实物标定才能达到这个精度。

　　1　工作原理

　　核子秤工作原理基于物质对γ射线的吸收特性:

　　式中　I——穿透物质后的γ射线强度;

　　I0——穿透物质前的γ射线强度;

　　μ——物质的质量吸收系数;

　　ρ——物质的密度;

　　d——物质的厚度。

　　由此可以推出:

　　设输送机输料宽度为b,单位长度上物料质量为F,则:

　　由探测器将射线强度转换成电信号(电压信号),则得:

　　其中电压U1对应射线强度I,U0对应I0。

　　如物料速度为v,测速器对应测速电压为U2,其对应关系为:

　　物料总量

　　目前核子秤都已采用微机技术,相关数据信号输入后,即可由计算机处理,及时显示流量和某一时期的物料总量。

　　2　核子秤的组成

　　核子秤由放射源、探测器、主机系统、测速装置等4部分组成。如图1所示:

　　常用放射源为铯-137,其半衰期为30年。放射源发出一个40°×7°的楔状辐射,穿透物质后射到探测器的灵敏区。

　　探测器的主要部件为电离室,其内部充有氩气。由探测器将其探测到的射线强度转换成电信号(电压信号)送入主机。

　　测速器一般为测速电机,也可以借用原生产设备上的测速机构,测速器把速度信号也送入主机。

　　主机一般为工控机,各厂所选形式略有不同。有单片机,其特点是集成度高、成本低;有STD总线,其特点是模块化、组合化,可与其它设备灵活组合,形成测控系统。信号处理软件为各制造者独创,并可结合用户的具体情况进行设计。

　　3　核子秤的标定

　　核子秤的标定是保证核子秤精度的关键,能否正确完成标定,直接决定着核子秤的能用与否。

　　核子秤的标定包括3个阶段:一是空载电压U0的标定;二是物料速度的标定;三是核子秤的实物标定。

　　3.1　U0的标定

　　在输送机上没有物料的情况下,使之以正常生产的速度运行,由主机连续进行1 000次采样,取其平均值做为U0的标定值。在此注意根据不同机型采样周期不同,标定时间也不同,但次数要保证,以消除运输设备不均匀对U0标定造成的误差,如HCS-4C采样周期为2s,U0标定时间可选30min;FJ-2816采样周期为5s,U0标定时间可选80min。