小感量高精度核子秤在粘胶化纤生产中的应用

　　新乡白鹭化纤集团公司是国有大型粘胶化纤生产企业之一,近年来企业十分注重技术革新、挖潜改造工作。公司第一源液车间在碱纤维素风送系统技术改造中采用北京清大电子仪器联合公司研制开发的具有国际领先水平的小感量高精度核子秤作为碱纤维素的动态称量设备,成功地解决了该车间多系统、多机台、空间低、布局广及静态料斗秤安装困难等问题。

　　1　小感量核子秤简介

　　1. 1　小感量核子秤的组成与工作原理小感量核子秤是利用物质对γ射线的吸收原理制成的,对散装轻质物料进行非接触式在线计量和控制的设备,主要由γ源、γ探测器、测速装置等构成。γ源稳定地放射出γ射线,当物料从γ源和γ探测器之间通过时,γ射线一部分被物料所吸收,其余部分穿透物料,照射到γ探测器上。并形成与其强度成正比的电离信号,信号值可反映出物料负荷的大小。其系统原理见图1。

　　γ探测器输出信号U₁据如下关系式得出:

　　其中:U₀为空载时的输出信号;U₁为有物料时的输出信号;μ_p为物料的质量吸收系数;F为输送机物料负荷;S为输送机宽度。

　　因此,标定出K1值并通过测量U₀、U₁,即可得到输送机物料负荷F。输送机速度v可由测速装置输出电压值经如下计算得到:　其中:v为输送机速度;U₂为速度信号电压;K₂、K₃为速度标定常数。

　　输送机物料流量P可由下式计算出:

　　由此可求出物料累计量W:

　　其中:F_i为输送机瞬时负载:v_i为输送机瞬时速度;T为计算周期;N为计算次数。

　　1. 2　小感量核子秤的技术特点

　　(1)计量不受力学因素限制,适用于较恶劣工况环境。小感量核子秤与以往电子秤相比,在称重原理方面发生了根本性的变化。由于采用了非接触式质量传感技术,传感器直接感受到的是物料的质量信息,而非重力信息,所以传感性能不受力学因素的影响。这样就使得小感量核子秤达到:(从根本上排除了皮带的张力、振动等干扰力对计量的影响;(对皮带质量无过高要求且不受皮带跑偏影响;(不受输送机倾角限制,可在较大倾角上实现直接计量。

　　(2)小感量核子秤采用低能γ源镅241,适于对轻质物料的计量。镅241半衰期长达426年,γ探测器不受外界环境条件影响,无老化问题。因此整个系统稳定性较高,无易损件,故障率低,维护量小。

　　(3)核子秤秤体结构简单,无需专用皮带机及特设安装空间,可直接跨装在原有输送机上,因此安装方便,便于实施技术改造。