[實(shí)用新型]一種高精度核子秤

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 99255780.1
• 申請(qǐng)日: 1999-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN2397481Y
• 公開（公告）日: 2000-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邸磊;劉宇明;曹建平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京中乾機(jī)電設(shè)備有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01G11/16
• 分類號(hào): G01G11/16;G01T1/16
• 代理公司: 機(jī)械工業(yè)部知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心
• 代理人: 梁揮

本實(shí)用新型涉及一種計(jì)量?jī)x表，尤其涉及一種利用γ射線進(jìn)行物料稱重的測(cè)量?jī)x表。

目前，國(guó)內(nèi)核子秤，特別是小感量核子秤主要采用的是²⁴¹Am點(diǎn)放射源，射線能量60kev，核輻射探測(cè)器采用圓形和方形薄壁電離室。如z195106808.3中國(guó)專利，就公開了一種小感量高精度皮帶核子秤。核子秤的工作原理主要是利用物料對(duì)γ射線吸收原理，通過一個(gè)γ射線探測(cè)器接收該通過物料后的γ射線，并將該γ射線的變化利用計(jì)算公式換算出物料的重量。其所用數(shù)學(xué)模型為：F＝KLn(U₁/U₀)；

這里：F——皮帶上物料負(fù)荷(kg/m²)；

??????U₁——有物料時(shí)核輻射探測(cè)器輸出電壓(伏)；

??????U₀——無物料時(shí)核輻射探測(cè)器輸出電壓(伏)；

??????K——物料標(biāo)定系數(shù)。

該小感量核子秤將K視為常數(shù)，而實(shí)際上K≠常數(shù)，它是隨皮帶上物料負(fù)荷變化而變化的。K≠常數(shù)是因?yàn)樵趹?yīng)用物質(zhì)對(duì)γ射線吸收定律做了兩點(diǎn)近似：首先，在應(yīng)用此定律時(shí)，將散射因子視為1，這樣就忽略了射線散射的影響，而實(shí)際上散射因子≠1，并且隨物料密度越大、越厚，其散射影響也就越大；其次，小感量核子秤采用的是點(diǎn)源、線探測(cè)器方案。點(diǎn)源照射到物料和探測(cè)器上的γ射線為扇形束，而物質(zhì)吸收定律要求γ射線為平行束。因此，扇形束必然導(dǎo)致物料堆積形狀變化及物料所處不同位置對(duì)γ射線吸收的多少不一樣，在圖1中，物料在A處時(shí)吸收的γ射線為c-d所在平面處，而當(dāng)物料在B處時(shí)，吸收的γ射線為a-b所在平面。由于上述兩種原因限制了該核子秤的計(jì)量精度，而且對(duì)物料的輸送方式和物料適用性差。此外，該小感量核子秤不能使用¹³⁷Cs放射源，只能適用²⁴¹Am。

本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種計(jì)量精度高，可選用多種放射源，應(yīng)用范圍廣的小感量核子秤。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種高精度小感量核子秤，主要由秤體、帶有輸入/輸出裝置的秤微機(jī)系統(tǒng)組成，所述的秤體由秤架、γ射線放射源、γ射線探測(cè)器、電源及前置放大器、測(cè)速裝置組成，所述γ射線探測(cè)器通過前置放大器與所述秤微機(jī)系統(tǒng)相連，與物料輸送裝置連接的測(cè)速裝置與所述秤微機(jī)系統(tǒng)裝置相連，其特點(diǎn)在于：所述γ射線放射源安裝在放射源盒內(nèi)并固定在所述框架上方或底部，所述γ射線探測(cè)器對(duì)應(yīng)所述γ射線放射源平行排列并安裝在所述框架底部，γ射線放射源與γ射線探測(cè)器之間留有可供物料輸送裝置通過的空間；所述γ射線放射源為發(fā)射接近平行γ射線束的長(zhǎng)線性放射源，所述γ射線探測(cè)器為接近平行γ射線束的長(zhǎng)線性放射探測(cè)器；所述秤架采用封閉式結(jié)構(gòu)。

采用上述結(jié)構(gòu)的小感量核子秤，消除上述影響核子秤計(jì)量精度不高因素的影響，可具有如下優(yōu)點(diǎn)：

采用長(zhǎng)線性源、長(zhǎng)線性探測(cè)器可使兩者之間的γ射線束更接近于平行束，這符合物質(zhì)吸收定律，從而可減少由于物料堆積形狀變化及其所處不同位置對(duì)計(jì)量精度的影響；線性源可根據(jù)實(shí)際需要置于皮帶輸送機(jī)下，其上放置長(zhǎng)探測(cè)器，使探測(cè)器遠(yuǎn)離物料，從而減少了接收散射射線的機(jī)率，以達(dá)到降低散射因素的影響；由于長(zhǎng)線性源與長(zhǎng)線性探測(cè)器間的γ射線接近平行束，因而可縮短兩者間的距離，以便增加探測(cè)器接收γ射線的強(qiáng)度，進(jìn)而提高秤的信號(hào)噪聲比、穩(wěn)定性并使計(jì)量精度高達(dá)0.5％。

上述的核子秤，其特點(diǎn)在于所述長(zhǎng)線性放射源為²⁴¹Am線源；或者為¹³⁷Cs線源，⁶⁰Co線源長(zhǎng)度L為50-200mm。由于可選用不同的放射源，可根據(jù)測(cè)量物料情況與用戶條件選用。

上述的核子秤，其特點(diǎn)在于所述線源安裝在一個(gè)長(zhǎng)形線源室內(nèi)，也可將線室裝在多個(gè)小型線源室內(nèi)，所述小型線源室以“一”字排列。采用這種結(jié)構(gòu)可以使γ射線束更接近平行束。

上述的核子秤，其特點(diǎn)在于所述放射源盒由屏蔽體、安裝在屏蔽體上的壓蓋、擋板，安裝在屏蔽體內(nèi)的壓簧、線性放射源、起放射源開關(guān)作用的旋轉(zhuǎn)軸組成，所述壓蓋通過壓簧將所述放射源壓在所述屏蔽體上，所述旋轉(zhuǎn)軸在來自屏蔽體外部的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下可在屏蔽體內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)，所述旋轉(zhuǎn)軸上開有通孔，所述擋板安裝在所述旋轉(zhuǎn)軸的一側(cè)，在屏蔽體下方開有一個(gè)通孔，所述旋轉(zhuǎn)軸安裝在所述通孔之上。

上述的核子秤，其特點(diǎn)在于所述旋轉(zhuǎn)軸和屏蔽體上的通孔為長(zhǎng)方形準(zhǔn)直孔。

采用上述結(jié)構(gòu)，使放射源的打開和關(guān)閉方便、準(zhǔn)確，且便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，從而保證線性放射源不會(huì)對(duì)操作人員產(chǎn)生不良影響，。