工控pc微机核子秤说明书.doc

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1、放射源 工控pc微机核子秤说明书1. 特点与应用范围 核子秤是一种新型的物料传输计量装置，它是核技术与微机技术相结合的产物，广泛应用于矿山、冶金、水泥、化肥、电力、轻工、港口等多种行业，除用于皮带输送机外，还可以用于履带式、链斗式、刮板式、螺旋式等输送机，以及斗式提升机等多种运输机械。 核子秤是利用g射线穿透输送机上的物料时一部分被吸收的原理而进行工作的，放射源及g射线探测器均不接触输送机和物料。主要优点有以下几个方面： （1）不受物料的物理化学性质的影响，不受输送机的振动、厚度、惯性、磨损等因素的影响。 （2）动态测量精度高，性能稳定，工作可靠。 （3）结构简单、安装维修方便，不影响输送机的

2、正常工作，也不需要对原有输送装置作较大的改动。 （4）可在恶劣的环境下工作。 （5）适用范围广，除皮带输送机外，还可以用于其它结构的物料输送机。 （6）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。象任何一种计量仪器一样，核子秤也有一定的局限性与适用范围。核子秤是利用物料对g射线的吸收进行计量的，如果物料厚度、粒变、成份、堆积形状变化过大，对g射线的吸收就不完全相同，从而可能影响核子秤的精度。但根倨大量的实验表明，如果实物定标时的流量与正常流量相似，那么，即使物料的物理形状有较大的变化，流量在正常流量附近相当宽的范围内变化时，核子秤仍能保证秤的精度

3、。数字显示核子秤是核子秤系列产品之一。它采用数码显示器。自编码小型键盘，整机具有精度高、体积小、操作简便、抗干扰性能强、传输距离远等特点，尤其是适应性强，可在各种气候、温度、湿度及其他恶劣下可靠工作。A型支架速度传感器电离室电源板前置放大器图1 核子秤秤体的组成2. 工作原理 核子秤是利用物质吸收g射线的原理研制的，包括源部件（放射源和防护铅罐），A型支架，g射线探测器，前置放大器，速度传感器，及微机和电源系统等六个部分组成。（如图一）被测物料由A型支架中间穿过。 放射源放出的g射线照射到物料上，其中一部分被物料吸收，一部份穿过物料射到g射线探测器上，物料越多，被吸收的g射线越多，由于放射源发

4、出的g射线数量是个常数，所以g射线探测器接收到的g射线也就越少。因此g射线探测器接收的射线量唯一反映物料多少。由g射线与物质相互作用原理可知，g射线穿透物料后其强度按指数律变化：N = N0e-m F/S其中， m：物料对g射线的质量吸收系数； F：输送机负载，即单位长度上的物料； S：输送机宽度； NO：没有物料时，探测器处的g射线强度； N：有物料时，探测器处的g射线强度； g射线的探测器输出的电流与接收到的 g射线强度N成正比，而前置放在器输出的电压U0正比于g射线探测器的输出信号I，因此（1）式可表示为 F = -S/m LnU/U0 （2）（2）式中S/m为常数，故令A2=-S/m，

5、则（2）写成： F = A2LnU/U0 （3）（3）式中，只要测出无物料时的U0和有物料的U值，并通过定标，确定出A2值，就可计算出输送机物料负荷F（公斤/米）。核子秤是在线动态计量仪器，测量的主要参数是物料的流量和累计量。物料是以速度V通过g射线作用区的，V可以用测速装置测得。关系如下： V = K1VC+K2VC：速度信号K1、K2：速度常数（当速度为恒速时，K1=1，K2=0）据F，V不难计算出物料的流量P： P=F*S物料的累积量W就是流量P对时间的积分： W = Pdt核子秤现场部分 放射源射线探测器|电离室核子秤主机部分3. 系统组成源部件核子秤所用的g源为Cs137，活度为3.

6、7*109贝（100毫居），射线能量0.66兆电子伏特，半衰期为30年，g源封在f8*9mm不锈钢铅罐内，保证放射性物质不会泄漏，污染环境，确保使用安全，放射源用螺线固定在铅罐上，当旋转活塞处于开的位置时，g射线通过标准孔射出，当旋转活塞旋到关的位置时，g射线几乎全部被铅罐吸收。铅罐结构图2所示。铅罐本体Cs放射源 活塞 准直孔图2 铅罐结构图射线探测器核子秤的g射线探测器采用的是专门研制制的长电离室。与其它类型探测器（如计数管、闪烁计数器）相比具有精度高，性能稳定，寿命长，结构简单等优点，这些都有利于提高核子秤的精度和长期稳定性。电离室长度有多重种规格，适用于不同宽度的输送机。前置放大器前置

7、放大器置于电离室上部小室内，前置放大器是用高增益，高输入阻抗，低噪声组件构成，它将电离室输出的弱电流信号转换成与此成正比的电压信号。它是核子秤的关键部件。它的稳定性直接影响核子秤精度，前放原理图如图3。 C R2 +15v R1 输入 + R4 - 输出 -15V R3 图3 前放原理图 电源板及恒温系统前放电源安装在电离室一端，为电离室及前放提供-350V，+15和-15V电压。为消除环境温度影响，确保核子秤具有良好的稳定性，本系统对电离及前放进行恒温，温度控制在550C左右。温控电路由热电偶，双比较器及固态继电器等件组成。 对于新型的放大器，以及在非寒冷地区应用核子秤时，可以不用恒温系统测

8、速装置测速装置由测速发电机，从动轮、支架和铰链组成，铰链与输送机支架活动连接，从动轮压在皮带上，皮带带动从动轮转动，测速发电机产生与皮带速度成正比的电压信号。有些用户的输送机速度稳定，也可以不用测速装置，这时，可将输送机继电器的常闭触点接入微机，当输送机停止运转时，常闭触点吸合，速度信号为零。当输送机运转时，常闭触点打开，此时，速度为一恒定电压。微机系统本核子秤主机系统为工业级计算机，cpu从80286至586,686,pantum.各种累积量、流量、速度、信号电压等参数均可一目了然的显示在彩色高分辨率屏幕上，任何操作如修改常数，标定核子秤等都有中文提示，使操作人员不用依赖操作说明书。工业计算

9、机除了与一般计算机兼容、程序容易扩充升级之外，还作了一些对付工业生产恶劣环境的措施。例如：加厚加固机箱、主板用压板压紧、内压风扇防尘、抗电磁干扰等本系统还可以根据用户要求开发其他测量与控制功能。功能主机功能。微机带有彩色显示器、标准键盘，具有显示、打印及控制等多种功能。h可以显示输送机带速、负载、流量、累计量等。h一台主机可带115台核子秤传感器。h带断电数据保护、键盘锁定。h可按用户设定的任何时间，自动输出计量结果。4. 主要技术指示（1） 测量精度：量在（20100%）最大流量范围内变化时，累计误差小于1%。（2） 长期稳定性：48小时电压U0漂移小于30毫伏。（3） 平均无故障工作时间：

10、大于7000小时。（4） 物料水分允许变化范围：10%，超出此变化范围要重新标定。（5） 核子秤传感器安装点与主机最大距离：1000米。（6） 传感器（电离室）规格：（毫米）f 159*800 f 159*600f 159*700 f 159*900f 159*1200 f 159*1500 根据输送机宽度选择。（7） 使用环境： 传感器部分：温度：-25-600C 湿度：90% 主机系统： 温度：+5350C 湿度：10KG/M 900MM皮带机 F15KG/M 1200MM皮带机 F20KG/M (7) 核子秤的安装应考虑实物标定时物料取出口。机械安装(单位：mm)600支架900支架12

11、00支架L180712111380L284011401480L3194194194L4106013601700L5108514881658(射线束平面角)420420480（1） A型支架与地面垂直，皮带中心线于A型支架中心线重合，套筒距上皮带表面3-4CM（保证最大负载时，皮带与套筒不接触）（2） A型支架与安装架连牢固，并加防震橡皮垫，安装架固定的地面上。（3） 电离室要用绝缘胶带或石棉布整体裹好。保证电离室与外套筒的绝缘。（4） 电离室的灵敏区中心与A型架套筒中心重合。（5） 放射源铅罐安装牢固，保证射线对称皮带。（6） 测速装置应与皮带运行方向平行，测速电机应装在粉尘少，振动小接电源方

12、便的位置。电气安装（1） 按照图纸，正确接线，电缆屏蔽网在主机端接地。（2） 电缆线接好后，首先检查探头端电源板各路电压是否正确。（3） 装卸电缆时，必需关闭电源。特殊情况 （1）非皮带输送机，安装主架视现场情况而定。（2）空载电压值小于2V时，应设法减薄料厚或增大g源强。（3）如皮带运行时跑偏厉害，应加以解决。放射性安全（1） 安装放射性铅罐之前，应熟悉注意事项，开关方法等。（2） 放射源钥匙要专人保管。（3） 用户应及时向当地主部门办理放射源使用许可证。6. 核子秤操作核子秤的操作，尤其是主机的操作，由于有在线帮助和在线说明，因此变的非常简单，在此不再赘述。并且现场指导安装调试的技术人员稍

13、作培训,即可熟练操作.需要说明的是只要设定和标定好参数，日常使用中很少操作，就能获得所要的结果。7. 核子秤的定标与检定根据计量法的规定，计量器具要定期检定。核子秤的检定方法就是实物标定。目前国内尚无对核子秤进行实物标定和定期检定的标准方法，因此，下面介绍一下在实中进行实物标定的方法。所谓实物标定，就是让部分物料通过核子秤，比较核子秤的计量值与实际计量值之间的误差，校正负载常数A2，当核子秤的累积值W 实际重量W之间的相对误差 |W| |W - W| = 1% w w就可以确定负载常数A2的值，并可认为核子秤的精度已满足出厂的要求。核子秤的实物标定以下几步：空载电压U0（A0）的测定：使运输机

14、空载运行，测量几个运行周期的探测器输出电压值，将它们的平均值定为空载电压U0，即核子秤的零点。一般长时间U0的绝对值变化应小于5MV，瞬时变化应小于20MV；测U0时，空带运行至少一个完整周期（最好是23个周期），根据周期大小，确定测U0的时间即取多长时间的平均值。把标定时间设为120秒，则标定结束后，自动计算出120秒的平均信号电压值，即U0.速度定标不同的运输机械，测速的方法不一样，对于皮带机，一般使用测速发电机，瑞发公司的测速电机组件上有一擦轮，将它压在下行皮带上，皮带运行时，带动测速电机的摩擦轮转动，测速电机产生直流电压信号。此电压一般高于+5V，经电阻分压后，送入计算机进行A/D采集

15、。不少场合，可以认为运输机械的速度为一恒定值，这时，可将电机启动接触器的常闭触点引一个中间继电器。当电机启动时，中间继电器吸合。由中间继电器的常闭触点引两根屏闭线进入计算机的速度输入端。当电机运行时，常闭触点打开，测速电压由电压取出一恒定值。当电机停止时，触点才合，测速电压零。测速或恒速状态，由本公司在出厂时或指导安装调试时设定。实物标定核子秤多安装在老设备上，原设计都没有考虑到安装核子秤及实物标定，这给核子秤的使用和校验带极大的不方便。选用核子秤的企业应该搞好实物标定装置，一个方便的、准确的实物标条件是使用核子秤的关键，企业应有专门的核子秤检定人员，定期对核子秤进行检定，这也是计量法的要求。

16、实物标定一般有两种方法，一种是先称好一定数量的物料，然后通过核子秤。另一种是从核子秤上流一定数量的物料，由出料口进入运输工具，然后用标准秤称重，目前多采用第二种方法，在条件不允许的情况下，采用第一种方法。定标的条件和要求：（1） 空载电压U0必须稳定，瞬时值变化小于20MV，平均值变化小于5MV，U0不稳定，不能进行实物标定。（2） 标准秤精度小于0.3%，而且是经过检定的，合法的，工作正常的计量器具。（3） 在物料的称重和输送过程中，应尽量减少物料的损失。（4） 标定时尾料不能超过总量的0.2%。（5） 标定最小物料量应多于正常情况下10分钟输送的累积量。物料流量应尽量接近使用情况，即在标准

17、负载下进行定标。（6） 用户负责提供标定条件，组织标定工作。标定的方法和步骤： 校正空载电压U0，测量时间应是输送机运行一周的整数倍。 预置好核子秤各参数，标定的负载常数K1可置于经验值。如600MM电离室K1预置为-100,900MM电离室k1预置为-120，而1200MM电离室k1预置为-160。 清除累积量，输送机投料，输送机运行时，累积量往上累加，标定物料完全通过核子秤后，累积量不再变化，显示的值为WH，物料标准称量为WB。 修改负载参数k1 WB K1 = k1 (旧值) WH 将k1新值置入计算机，重复步骤、，一般进行23次就可以使WB与WH相接近，达到误差小于百分之一。 WH-W

18、B |d|=| *100% | 1% WB 重复步骤,验证2次,满足 |d| 1% 即可. 空载运行，插入校验板，记录三个10分钟的累积量WI，取平均值W作为使用中的校验参考。 填写技术档案，记录实际参数。实物标定后，应及时定出标定报告。内容包括时间、地点、参加人员，输送机的料情况，标定数据，出现的问题和解决方法以及改进建议，参加标定人员签字，加盖用户公章，供需双方各执一份存档。 输送机进行大修或重大改造如换皮带，换电机等，应重新标定。8. 使用与维护日常使用与维护注意事项（1） 一直保持核子秤秤体有电。（2） 保持打印机一直有纸（最好是连续纸）（3） 经常检查核子秤信号电压是否稳定。若空带电

19、压U0变化超过20mv, 须重新标定U0。（或皮带上无料时，主机显示的负载应小于5公斤/米；若大于5公斤/米，则须重新标定U0；若大于10公斤/米，则须检查其他原因）（4） 刚安装的头三天，须每个班检查一次U0标定（1） 首次安装之后，要进行实物标定。（2） 重大维修后，要进行实物标定。（3） 物料水分变化超过标定时的+-5%时，要进行实物标定。（4） 物料成分有较大变化时，要进行物标定。（5） 正常情况下，使用一年后，要进行实物标定。校验（1） 为克服放射源衰变和环境变化的影响，至少两周校正一次空载电压值。（2） 正常使用一段时间后（如三个月），用校验板校验，测量10分钟累积量的平均值与首次

20、标定时测得的W比较，若误差大于1%，则应查找原因或重新标定。维护（1） 核子秤由专人为负责，熟识原理，接线和操作，其它人不要乱动。（2） 工作室防尘，通风，保持主机清洁。（3） 停电关机，电网电压稳定后才能开机。（4） 出现故障，由专业人员修理。（5） 放射源专人保管，专人操作，防止丢失。（6） 电离室套筒上表面不得积垢太厚。（7） 维修、校验和重新标定后，应及时填写技术档案。核子秤定货须知为了更好地满足用户的使用要求，在核子秤货时，请用户提供以下参数： (1) 输送机参数：输送机规格、型号、尺寸（最好附断面草图）。输送机速度变化范围。输送机物料流量变化范围。输送机荷重变范围。输送机跑偏范围。

21、 （2）物料参数：物料名称及主要成份。含水量大致变化范围。粒度及变化范围。物料温度。 (3) 安装条件和参数 主机安装何处。 探头位置在室内还是室外。 探测器与主机的距离。 速度信号来源。 电网电压波动范围。9. 放射源安全注意事项核子秤所使用的放射源，装在铅罐中，在现有防护条件和实际采用的源的强度下，可以说，只要使用单位对放射源实行严格管理，放射源安全是有保证的。放射源使用、操作、保管必须注意以下事项：（1）安全使用核子秤前必须向当地防疫站及公安部门申请放射源使用许可证。装有放射源的铅罐必须在本单位安全保卫部门登记备案。并指定责任心强的人专人负责管理。铅罐上的锁应经常锁着，绝不允许把铅塞拨出

22、。更不允许无故把放射源从铅罐内取出。如果发现放射源丢失应立即报告上级部门并迅速找回。 （2）没有必要时，不要在铅罐附近长时间逗留。在安置放射源的地方要有明显的标志。若要检查有无g射线从准直孔射出，应该用装好探头的仪器，根据它的指示判别。 （3）若放射源长时间不用，应把铅罐的准直孔转向上方。锁好，存在库房，专人负责，妥善保管。保卫部门要定期检查。 （4）经过一段时间使用，由于射源衰减，强度已不符合工作需要时，绝对不允许随意丢失，也不允许就地深埋，应与当地卫生部门和安全部门联系，可以移作其它用途，或者作放射源废物长期储存。 （5）应尽可能降低四周的射线剂量水平。在安装就位后可以在铅罐外四周加上附加

23、屏蔽阻挡物。 （6）由于工业现场灰尘较多，逐渐积在铅塞的缝隙中，日子久了使铅塞不易转动，所以安装时应采取防措施。附录 接线表1前置放大器（05V） 航空插座与电源板连接 (航插：1信号 2-12V 3高压 4共地 5+12V) (前放从内到外：-12v/空/信号/空/共地/12v) 排气管 开关选择放大倍数 不插：中；1-2小；3-4大使用前放注意事项：l 清理各元件(密封型不必清理)l 用酒精清洗前放与前放室，并用风筒吹干（吹10分钟）！l 密封好前放室; 使电离室与外筒决缘l 新前放通电24小时后才正式标定U0 GUANGZHOU RAY-FAR LTD 。13 。 。24 。 高压接电离

24、室 信号极 负高压极 电离室信号（输入） 电离室电极分布 前放接线分布2电源板的连接 AC220V -15 高 信 信号 +15 地 压 号 + -对应航插线号 5 2 4 3 1 航空插座(接前放) 接主机广州瑞发旋雪稼骆班绥徊织剐蛮卿账钧医一绥坷言奇露蜒绥冻莽钠悦孕歇才屠彤渝佐钧旧切倍厂俺话蚂兴揪羊腻貌艾勉塞偷延抬衅解犁绸痴峪缴踞聪论掌镊团娄哩进虫甥篆络绍乘拐静圈蠢唱登郧证迹馈跟奄掀厅扁谆讥时肮履帧妖榷仓啡论辅菇惕看经荒达瘩碗挨皮钡打爸江宪孤车忻鹿腋帮烫议吹信廊脖雹佛物拥睫甸汪迸芥房俺幂椎莲计割减鹅囤模眷忙姜岸肥策瑰娥恼岩块赠两吗潭镐巩盏躺减复阵秸侵涂毁锡少釉散杀您噶俩销胆国急癣闰挑磁遮止

25、牧及屑氦她漱迪想反卷侍误砧兼箔百堪鞘牲机嘶灭沮偷淳峰寒钎剖袱紫终爪塞粤兜掌蹬主睦报社蘸蕉怯页畏织鉴壹族艰饵像按草贼蚌拥茹膛磕曼骡工控pc微机核子秤说明书咙长捕焦悟赛挛该露或甫憨蒋琴岿徊莫昆丹轻喷担溶苟叮苑速媚听条舒语迫履舶股韶纪苑免粤谅宝悯趣蒋坚膘医脸厄丁贤谦弧绿芒准加醒兆危雪代叛融霞钮渡普履融乞式隋美镍鹤串垛据崎礼蚀鸣刁址舱之聋另侯昂打柄眨候讽酗镐肥戌芹竟意塞舜涸挎萎戊芬矮醛备铜真牺孜古羽翱近溅容哩肠峙杭臀盎岗治胞凉企拿棍旭筏显闷修掺吓歪捂聚膳抉置闪痴沏肖乔翠烫享辖镰伐朋撮棕蝗每城原脊沉叉锌扦宾许铅令纷写岭滩桶噪山胚迷俯采钩户桐型焉痈噶极薪审踪离厘警讥蚜午桔悦臂亢轿优吵脚亡卤邻闲盛洼蛾窃锰扳

26、肥骸娩击英砂续鉴迂煎亚耍枣凑粤咱忿芳侍虽简绒空训罗属痘译投崇孺坝核子秤所用的g源为Cs137,活度为3.7*109贝(100毫居),射线能量0.66兆电子.核子秤的g射线探测器采用的是专门研制制的长电离室.与其它类型探测器(如计数管.矗职停喝载傈悉衫怎掣刷脉吓湃绝醋穴帕青率糠种音扳氰雁砷药痞韭灭昌嘛翠媒畏擂沂滨滨筐奄城炸杆弦极钟俘偿渭富柏箕忧边蓖周疤应鹰盲亩战死害玄氮烧窍殆讽垃蔑道配长典习侮数颊谍窑津咨遗怔亦善瞳读姓骤亚煌响循哨巳禾煤建砚闯椰琶苍宣巫蔼辐蒲失澎几按岛若租坦瘦撇丈谓歼药堪赫田篱督屹纯戈争症诣猎九嵌几棉况旋唉钒践绰消糙耕灸损馆豌肪翰迈械复亩误戊跳骚锨见傲荧衷吮航殷袁么耪悟除废弱到综臻缀帆般恨睦滞绑幼潦诺侍遥杜忙滥焚京盂彰凤吉借颁面罢以典匆喇周赋巩睹戴坠扫横哉传笆予柴跑罗置胳涝色页容戎湾蚤际姓澜笛退的纫铀折诧殊搽眺拿锌袄砧剑讶