白顯奎(山東兗礦國際焦化有限公司 山東 272100)

一、核子秤的特點

在生產(chǎn)中對皮帶上物料的計量有很多種方法，但是傳統(tǒng)的皮帶秤對于煤炭配比下料來講，由于皮帶張力，剛度，抖動和跑偏等因素，精度難以保障。且維護量大，安裝難度大，逐漸被淡化。而核子秤由于是一種非接觸式的散裝物料在線連續(xù)計量和監(jiān)控裝置，是利用物料對 γ 射線束吸收的原理，對輸送機傳送的散裝物料進行在線連續(xù)計量的器具。其計量的準確度不受物料的高溫、腐蝕性、沖力、慣性力、超載等因素的影響，也不受輸送機震動、磨損、膠帶張力、跑偏等因素的影響，適用于工礦企業(yè)高溫、高粉塵、強震動等惡劣條件下工作。 性能穩(wěn)定、工作可靠、動態(tài)測量精度高，而且結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、維修量小，安裝時不影響輸送機正常工作，更不需改變原有輸送設備。

二、核子秤的組成

1.秤體：如圖1包含放射源、支架、保護套筒(整體恒溫系統(tǒng))、電離室、前置放大器和電源。

2.測速裝置：包括測速齒輪組如圖2，槽式接近開關(guān)，傳感器外殼，信號線等。

3.儀表顯示部分功能一般包括：時間日期、瞬時流量F、累積量P、物料修正系數(shù)K、前置放大器輸出信號U值：空載標定零點值(顯示U 0)，前放信號頻率值(顯示U 1)，空載信號波動范圍U 2。皮帶速度L。

三、核子稱的安裝

核子秤的安裝時，支架與地面垂直，皮帶中心線與支架中心線重合。套筒距上皮帶下表面3～4cm電離室靈敏區(qū)中心與皮帶中心重合。放射源鉛罐安裝牢固，保證射線對稱照射皮帶，傳感器安裝位置，距下料口1米以外，這樣安裝料流穩(wěn)定，維修方便。

核子稱需要提供穩(wěn)定的220v交流電源，要有良好的接地線，電源板的輸出為DC＋15V，DC－15V,AC220V，前置放大器的電源輸入為DC＋15V，DC－15V，信號輸出為0V～＋5V(電壓信號)，當為頻率前置放大器時信號輸出為小于3000HZ的頻率信號。

四、核子秤的計量原理

γ射線穿透物料后，產(chǎn)生一定衰減，這樣接收射線強度的探測器，也就是稱重傳感器接收的數(shù)值經(jīng)過計算就會由原來的U 0(無物料時的輸出信號)變?yōu)閁 1(有物料時的輸出信號)，稱重傳感器輸出信號U 1與γ射線強度成正比。引進一個標定常數(shù)K 1后，則有：輸送機瞬時流量F=K 1*ln(U 1/UO)，通過測量U 0、U 1，并通過標定確定K 1值，即可得到輸送瞬時流量F。皮帶的速度V可由速度傳感器得到，由此通過計算可求出物料累計流量P=F*V[1]。

五、核子稱常見故障可分為以下幾類：

1.信號問題

(1)打開γ放射源罐，檢查信號電壓是否在3—6V之間，如信號電壓為0.5v先檢查電源是否供給秤體，在保證線路沒有問題的情況下看前置放大器、高壓塊、A I模塊是否有問題。

(2)靜態(tài)瞬時信號電壓波動大于20m v時看接地是否良好，有無線路干擾最后再查前置放大器、高壓塊、AI模塊是否正常。

(3)動態(tài)U 0值48小時波動大于20m v時檢查傳感器秤體或放射源固定是否穩(wěn)定，皮帶有無嚴重跑偏，傳感器上有積灰，最后檢查前置放大器是否正常。

(4)信號電壓大于10v時多是AI模塊或前置放大器或高壓塊有問題也可能時前置放大器的反饋電阻調(diào)的過大。

2.測速故障常見的有

(1)測速傳感器中齒輪松動，故障現(xiàn)象：儀表中帶速顯示不穩(wěn)定，低于正常數(shù)值或為0。解決方法是，拆開傳感器上蓋，緊固齒輪上的頂絲或更換齒輪。

(2)槽式接近開關(guān)壞，故障現(xiàn)象：帶速顯示0。解決方法是確保齒輪正常時更換新的槽式接近開關(guān)。

(3)信號線壞，故障現(xiàn)象：帶速顯示0，不能校零點。解決方法是排除(1)(2)故障后更換新的信號線。

(4)傳感器轉(zhuǎn)輪壞，故障現(xiàn)象：帶速顯示不穩(wěn)定或為0，可以看見轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動變慢或不轉(zhuǎn)。解決方法：更換傳感器外殼或清理傳感器上的煤粉等雜質(zhì)。

3.u0、u1故障

(1)u0故障，常見故障就是空轉(zhuǎn)皮帶時有流量顯示即u0不為零，多為不正確校U 0導致或傳感器上有積灰也可能是人為改動了U 0值，解決方法是校零點(校零點的方法見下文)，如還是如此可以考慮跟換前置放大器或高壓模塊。

(2)u1顯示很小，可能是核源未開。如果 u1一點沒有，顯示為0或當核源開時低于正常值則是電源盒故障，解決方法是更換新的電源盒。

六、維護保養(yǎng)和校驗

長時間不用時，必須將γ源關(guān)閉，在系統(tǒng)檢修時，必須關(guān)閉控制柜的總電源；供電系統(tǒng)停電時必須關(guān)機，來電時電網(wǎng)電壓穩(wěn)定后才能開機。

每一周重新標定U 0，并作好原始記錄，一年做一次實物標定。核子稱的標定主要分為零點標定、掛板標定和實物標定。

1.零點的標定步驟：

(1)在“主畫面”中點擊“u值”使畫面顯示為U 0，選擇就地運行皮帶后，手動開啟小皮帶，等皮帶上沒有物料時將儀表后的校零開關(guān)調(diào)到校零位置。

(2)將儀表調(diào)到 u0按校零鍵，校零開始，標定時指示燈閃爍。

(3)當停止閃爍時，校零結(jié)束。如u0不穩(wěn)定，重復上面步驟。

(4)穩(wěn)定后停小皮帶，將校零開關(guān)調(diào)到運行位置，改小皮帶手動為自動。

2.掛板校驗：

(1)零點標定結(jié)束后，將累計清零。

(2)將校驗板固定在核源下方(核源開)。

(3)開啟小皮帶，并開始計時，計時三分鐘后停小皮帶，并記下累積量。

(4)計算新k值，E=實物重量(p’)/稱重重量(p)×原k值

(5)輸入新k值，計算誤差Δ=l p’-p l/p’×100%≤1%

(6)若 Δ＞1%，輸入新k值后重復以上幾步直到Δ ≤ 1%[2]。

3.實物標定的方法：

首先進行信號U 0的標定，信號U 0穩(wěn)定后，再使固定的物料通過皮帶，記錄下來核子秤顯示的稱重重量(p)。

再把物料過秤秤出實物重量(p’)。利用公式計算新k值，k=實物重量(p’)/稱重重量(p)×原k值，輸入新k值，計算誤差Δ=l p’-p l/p’×100% ≤1%時為合格，修改k值為新k值即可，若 Δ＞1%，輸入新k值后重復以上幾步直到Δ ≤ 1%

結(jié)束語：

核子秤的安全和正確使用將大大提升皮帶上物料測量的準確度和穩(wěn)定性，減少維護量，比其他計量方式更適用于大型生產(chǎn)中的物料測量。

[1]姜鴻利，姜玉斌 紙和造紙[J]2004年第4期.

[2]中華人民共和國國家標準[是]2012年5月中國標準出版社.