專利名稱：一種核子秤在線計(jì)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在線計(jì)量裝置，尤其涉及一種利用核子秤在線計(jì)量的裝置。
生產(chǎn)點(diǎn)源，線型探測(cè)器核子秤的廠家，在運(yùn)用上述公式時(shí)，常將K視為常數(shù)，實(shí)際上K≠常數(shù)，它是隨著物料負(fù)荷和物料堆積形狀的變化而變化的，其原因1)運(yùn)用物質(zhì)對(duì)γ射線吸收定律導(dǎo)出公式F＝K·Ln(Ui/Uo)時(shí)，令散射因子B＝1，這就忽略了散射因子對(duì)準(zhǔn)確度的影響，而實(shí)際上散射因子B是隨著物料的多少和物料密度的大小變化而變化的。
2)式F＝K·Ln(Ui/Uo)應(yīng)用的條件是γ射線為平行束，而點(diǎn)源發(fā)射出的γ射線為扇形束，這就導(dǎo)致了由于皮帶上物料負(fù)荷變化，物料所處不同位置和物料堆積形狀的不同而造成K≠常數(shù)。
現(xiàn)以皮帶上物料負(fù)荷變化的影響為例說明如下由于點(diǎn)源發(fā)射的γ射線為扇形束，當(dāng)皮帶負(fù)荷小時(shí)，即物料遠(yuǎn)離放射源靠近電離室時(shí)，物料遮擋(吸收)的γ射線少，當(dāng)皮帶上負(fù)荷大時(shí)，即物料靠近放射源遠(yuǎn)離電離室時(shí)，物料遮擋(吸收)的γ射線多，如

圖1所示。如在皮帶上負(fù)荷小時(shí)，將一長(zhǎng)方體物料M，置于圖一物料A的位置時(shí)，其遮擋的γ射線在探測(cè)器上的面積為a-b。在皮帶上負(fù)荷大時(shí)，將同一長(zhǎng)方體物料M置于圖一物料B的位置時(shí)，其遮擋的γ射線在探測(cè)器上的面積為c-d。顯然c-d＞a-b。這說明由于扇形束的影響，使相同的長(zhǎng)方體物料M在不同的物料負(fù)荷時(shí)，測(cè)得的Ln(Ui/Uo)的結(jié)果是不一樣的，這就造成K≠常數(shù)，從而引起計(jì)量誤差。
同樣，物料所處位置不同及物料堆積形狀不同而引起K系數(shù)的變化也是一樣。這就說明了點(diǎn)源，單一參數(shù)核子秤只能在標(biāo)定時(shí)的一定物料負(fù)荷范圍內(nèi)，才能將K視為常數(shù)，而在工業(yè)生產(chǎn)中，物料負(fù)荷、物料所處不同位置、物料堆積形狀總是處于變化之中，有的甚至變化較大，因而用戶使用該類核子秤的準(zhǔn)確度一般在1-3％左右。此類核子秤只能在皮帶物料負(fù)荷比較穩(wěn)定的情況下，其準(zhǔn)確度才能達(dá)到0.5％。這就充分說明，物料負(fù)荷變化、物料堆積形狀和其所處位置不同以及散射因子的影響是制約現(xiàn)有核子秤準(zhǔn)確度不高的主要原因。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種核子秤在線計(jì)量裝置，包括核子秤及傳送被測(cè)物料的傳輸裝置，所述核子秤包括放射源、γ射線探測(cè)器、秤架、測(cè)速裝置和控制系統(tǒng)，所述核子秤設(shè)置在所述傳輸裝置的測(cè)量位置上；其特點(diǎn)在于還包括有一帶料位計(jì)的料倉(cāng)，所述料倉(cāng)與所述物料傳輸裝置相連接；所述物料傳輸裝置為由調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的可調(diào)速傳輸裝置；所述控制系統(tǒng)分別與所述料位計(jì)和所述調(diào)速電機(jī)電連接，所述控制系統(tǒng)接收所述料位計(jì)輸出的料位信號(hào)并輸出調(diào)整信號(hào)控制所述調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速。上述的核子秤在線計(jì)量裝置，其特點(diǎn)在于所述調(diào)速傳輸裝置為一調(diào)速皮帶。
上述的核子秤在線計(jì)量裝置，其特點(diǎn)在于所述料倉(cāng)在出料口處沿所述調(diào)速傳輸裝置傳送方向設(shè)有一可調(diào)閘門。
上述的核子秤在線計(jì)量裝置，其特點(diǎn)在于所述料位測(cè)量裝置為一開關(guān)式料位計(jì)或連續(xù)式測(cè)量料位計(jì)。
上述的核子秤在線計(jì)量裝置，其特點(diǎn)在于所述料位計(jì)光電式料位計(jì)或γ射線式料位計(jì)。
上述的核子秤在線計(jì)量裝置，其特點(diǎn)在于所述放射源為Am241點(diǎn)源或線源；或者Cs137點(diǎn)源或線源。
采用上述結(jié)構(gòu)的計(jì)量裝置，可以針對(duì)輸送過來的物料負(fù)荷和堆積形狀的變化，使在傳輸裝置上的物料負(fù)荷總是處于某一定值，并保證物料堆積形狀穩(wěn)定，從而提高了核子秤的計(jì)量準(zhǔn)確度。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施例在圖2中揭示了本實(shí)用新型的一個(gè)最佳實(shí)施例。在圖2、圖3中，本實(shí)用新型設(shè)置了一個(gè)料倉(cāng)20，其包括上料位計(jì)的接收器21、上料位計(jì)的發(fā)送器22、下料位計(jì)的接收器23、料倉(cāng)閘門24、下料位計(jì)的發(fā)送器25、物料輸出口26、皮帶27。圖2是料倉(cāng)構(gòu)成的示意圖，上料位計(jì)和下料位計(jì)實(shí)時(shí)對(duì)料倉(cāng)20中的料位進(jìn)行測(cè)量，并將信號(hào)輸送給核子秤控制系統(tǒng)，使其對(duì)調(diào)速皮帶機(jī)速度進(jìn)行控制，確保料倉(cāng)20里的料位始終處于上、下料位之間。料倉(cāng)20的閘門24是用以調(diào)節(jié)皮帶上物料負(fù)荷的大小，時(shí)確保輸出的物料形狀不變。
在圖3中，一種新型高準(zhǔn)確度核子秤在線計(jì)量裝置包括調(diào)速電機(jī)31、皮帶27、物料3、秤體支架34、放射源1、γ射線探測(cè)器4、料倉(cāng)閘門24、上料位計(jì)33、料倉(cāng)20、核子秤控制系統(tǒng)30、測(cè)速裝置35、下料位計(jì)32。
在圖2和圖3中，帶有料位測(cè)量裝置的料倉(cāng)20，在其上沿皮帶機(jī)前進(jìn)方向開有一個(gè)閘門24，將它安裝在調(diào)速皮帶機(jī)接收物料的一端，核子秤支架34安裝在調(diào)速皮帶機(jī)某一位置上，其測(cè)速裝置35安裝在上皮帶或下皮帶上，核子秤的控制系統(tǒng)30可放在皮帶機(jī)附近或控制室內(nèi)。
將γ射線探測(cè)器4的輸出信號(hào)UI、測(cè)速裝置35的速度信號(hào)Vi、料倉(cāng)20上的上下料位計(jì)33、32輸出的信號(hào)L上、L下通過電纜與核子秤控制系統(tǒng)30相連；控制系統(tǒng)30輸出的調(diào)速控制信號(hào)UT通過電纜與調(diào)速電機(jī)31相連，如圖3所示。
核子秤控制系統(tǒng)30實(shí)時(shí)采集Ui和Vi，根據(jù)公式F＝K·Ln(Ui/Uo)計(jì)算出負(fù)荷F，物料流量P＝F×Vi，物料累計(jì)量W＝∑pi，并根據(jù)采集的L上、L下對(duì)調(diào)速電機(jī)31進(jìn)行調(diào)速控制，其控制過程如下假設(shè)皮帶機(jī)運(yùn)行速度為V1，皮帶上物料負(fù)荷為F，則皮帶上物料流量P1＝F×V1，如此時(shí)接收的物料流量Pi＞P1時(shí)，此時(shí)料倉(cāng)里的料位就逐漸增加，當(dāng)增至到超過上料位時(shí)，上料位計(jì)即時(shí)向控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，控制系統(tǒng)便啟動(dòng)控制程序，并向調(diào)速電機(jī)31發(fā)出調(diào)速信號(hào)，提高皮帶27速度，直至皮帶機(jī)的流量P2＝F×V2＞Pi時(shí)，此時(shí)料倉(cāng)20里的料位開始下降，當(dāng)回到并低于上料位時(shí)，控制系統(tǒng)30接到上料位計(jì)信號(hào)后即停止調(diào)速。假設(shè)此時(shí)皮帶機(jī)速度為V3，那么皮帶27上物料流量P3＝F×V3，皮帶機(jī)又以V3恒速運(yùn)行。同樣，如果接收的物料流量Pi＜P3時(shí)，此時(shí)料倉(cāng)20里的物料就逐漸下降，當(dāng)其下降至低于下料位時(shí)，下料位計(jì)即時(shí)向控制系統(tǒng)30發(fā)出信號(hào)，控制系統(tǒng)30便啟動(dòng)控制程序，并向調(diào)速電機(jī)31發(fā)出調(diào)速信號(hào)，降低皮帶27速度，直至皮帶機(jī)的物料流量P4＝F×V4＜Pi時(shí)，此時(shí)料位開始回升，待超過下料位時(shí)，控制系統(tǒng)30即停止調(diào)速。假設(shè)此時(shí)皮帶27速度為V5，那么皮帶上物料流量P5＝F×V5，皮帶機(jī)又以V5恒速運(yùn)行。
綜上所述通過控制系統(tǒng)30對(duì)皮帶機(jī)速度的調(diào)控，使料倉(cāng)20里的料位總是處于上下料之間，從而保證了閘門24輸出的物料負(fù)荷F始終保持不變，并且從閘門24輸出的物料堆積形狀(決定于閘門)也是不變的，因此消除了現(xiàn)有核子秤在計(jì)量中，由于物料負(fù)荷變化、物料堆積形狀變化、物料所處不同位置以及散射因子對(duì)計(jì)量準(zhǔn)確度的影響，從而使本計(jì)量系統(tǒng)的計(jì)量準(zhǔn)確度大有提高，可高達(dá)0.5％甚至達(dá)到0.25％。
利用本實(shí)用新型，不僅可提高核子秤計(jì)量準(zhǔn)確度，方便企業(yè)工藝管理，而且還由于其準(zhǔn)確度高又可用于貿(mào)易結(jié)算。此外，利用本實(shí)用新型的創(chuàng)新點(diǎn)，還可對(duì)在役的低準(zhǔn)確度的核子秤進(jìn)行提高其計(jì)量準(zhǔn)確度的技術(shù)改造，這便為企業(yè)節(jié)省原材料、節(jié)省資金和提高管理水平等方面帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益。
本實(shí)用新型實(shí)施例可選用現(xiàn)有的任何種類的核子秤。
本實(shí)施例所用的小型調(diào)速皮帶機(jī)，可以自己配備，也可以是用戶現(xiàn)有的皮帶機(jī)，但必須根據(jù)本實(shí)用新型的要求，增設(shè)帶有上下料位測(cè)量的料倉(cāng)等進(jìn)行改造。
本實(shí)施例除了用于皮帶機(jī)外，也適用于其他多種物料輸送機(jī)，所用料位計(jì)，可以是開關(guān)式料位計(jì)，也可以是連續(xù)式測(cè)量料位計(jì)。
例如自備3-5米小型調(diào)速皮帶機(jī)。
選用光電式料位計(jì)或γ射線料位計(jì)對(duì)料倉(cāng)進(jìn)行料位控制。
核子秤放射源，可選用多點(diǎn)源或線源(241Am或137Cs)。
電離室可選用通用電離室或薄壁充氙電離室，以便適用于一般物料和輕質(zhì)物料的計(jì)量。
權(quán)利要求1.一種核子秤在線計(jì)量裝置，包括核子秤及傳送被測(cè)物料的傳輸裝置，所述核子秤包括放射源、γ射線探測(cè)器、秤架、測(cè)速裝置和控制系統(tǒng)，所述核子秤設(shè)置在所述傳輸裝置的測(cè)量位置上；其特征在于還包括有一帶料位計(jì)的料倉(cāng)，所述料倉(cāng)與所述物料傳輸裝置相連接；所述物料傳輸裝置為由調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的可調(diào)速傳輸裝置；所述控制系統(tǒng)分別與所述料位計(jì)和所述調(diào)速電機(jī)電連接，所述控制系統(tǒng)接收所述料位計(jì)輸出的料位信號(hào)并輸出調(diào)整信號(hào)控制所述調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核子秤在線計(jì)量裝置，其特征在于所述調(diào)速傳輸裝置為一調(diào)速皮帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核子秤在線計(jì)量裝置，其特征在于所述料倉(cāng)在出料口處沿所述調(diào)速傳輸裝置傳送方向設(shè)有一可調(diào)閘門。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核子秤在線計(jì)量裝置，其特征在于所述料位計(jì)為一開關(guān)式料位計(jì)或連續(xù)式測(cè)量料位計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的核子秤在線計(jì)量裝置，其特征在于所述料位計(jì)光電式料位計(jì)或γ射線式料位計(jì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的核子秤在線計(jì)量裝置，其特征在于所述放射源為Am241點(diǎn)源或線源；或者Cs137點(diǎn)源或線源。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種核子秤在線計(jì)量裝置，包括核子秤及傳送被測(cè)物料的傳輸裝置，核子秤包括放射源、γ射線探測(cè)器、秤架、測(cè)速裝置和控制系統(tǒng)，核子秤設(shè)置在傳輸裝置的測(cè)量位置上；其特點(diǎn)在于還包括有一帶料位計(jì)的料倉(cāng)，料倉(cāng)與物料傳輸裝置相連接；物料傳輸裝置為由調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的可調(diào)速傳輸裝置；控制系統(tǒng)分別與料位計(jì)和調(diào)速電機(jī)電連接，控制系統(tǒng)接收料位計(jì)輸出的料位信號(hào)并輸出調(diào)整信號(hào)控制調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速。該裝置可使在傳輸裝置上的物料負(fù)荷總是處于某一定值，并保證物料堆積形狀穩(wěn)定，依此來提高核子秤的在線計(jì)量準(zhǔn)確度。
文檔編號(hào)G01G11/00GK2537002SQ0127501
公開日2003年2月19日 申請(qǐng)日期2001年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月23日
發(fā)明者邸生才 申請(qǐng)人:北京中乾機(jī)電設(shè)備有限責(zé)任公司