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核子秤培训教材
产品型号:DF-5500型
【产品概述】
1. 定义
核子秤是采用先进的计算机技术、核探测技术、微电子技术研制成功的非接触式物料连续计量控制系统。由于是非接触式的,因此克服了电子皮带秤计量的诸多缺点,可以在许多场合较之电子皮带秤更好的工作。
2. 用途
该系统适用于建材、冶金、矿山、化工、电力、煤炭、轻工、食品、港口、运输等行业的各种散装固态物料的在线连续计量。为工业现场物料计量与实时控制提供了一套性能稳定、质量可靠的计量检测设备。本公司已成功的将其应用到矿山、冶金、建材、化工等行业的计量与控制中,使用户取得了显著的经济效益。
3. 先进性
与同类产品比较,DF-5500型核子秤有着特有的先进性,体现在一下几个方面:
1) 动态非接触式计量:不受输送机震动、皮带冲力、张力的影响。
2) 输送机不需任何改动。可在输送机正常工作状态下进行安装、调试、标定、维护,对输送机不需作任何改动。
3) 适合恶劣环境条件:可在高、低温环境下工作,不受物料流量大小的影响,不受环境粉尘、腐蚀气体、空气温度高的影响。
4) 计量精度高:采用不锈钢作为电离室壳体,使用周期长,性能稳定,工作可靠,结构简单,安装方便。正常工作条件下基本不需维修。
5)检测数据齐全:为用户提供了瞬时流量,输送机负荷,年、月、日、班、时产量及总累计量,报表统计分析及打印等第一手计量与管理信息。
【测量原理】
核子秤是利用物料对γ射线的吸收原理而研制的,由放射源、A型支架、探测器、速度传感器(测速开关或继电器)、微机及电源系统组成。输送带在A型支架中间穿过。
放射源稳定地放射γ射线,在A型支架构成的平面内呈扇形照射,物料从A型支架中间穿过,射线的一部分被物料吸收,其余部分穿透物料照射到γ射线探测器上,因此γ射线探测器输出信号的大小反映出输送机上物料的多少。
【核子秤工作流程】
【仪表组成】
1、现场探测部分
1)放射源
放射源封装在壁厚大于8厘米的铅罐中,铅屏蔽层使输出器表面附近的γ射线强度低于国家规定的安全值,输出器下方开有42度出射扇形孔。当输出器处于“开”位置时,放射源被旋到下方,射线从扇形孔中射出形成扇形辐射区穿过皮带射到γ射线传感器。其辐照区限制在支架范围内。当输出器处于“关”位置,放射源旋到上方,射线准直输出孔被铅体挡住,没有射线输出。旋转手柄在“开”、“关”位置处均有锁孔对应,可以用锁锁住以保证输出器的开关状态稳妥锁定。γ射线源的活度界于30~100毫居里。
2)电离室探测器
γ射线照射某些惰性气体分子时能使其电离产生电荷,收集这些电荷可以测出入射的γ射线强度。利用这个原理制成的γ射线传感器有电离室、计数管等。本产品中采用的电离室γ射线传感器是一种直径154厘米、长度与皮带宽度适配的无缝钢管密封充气部件与前放板和电源板组成。由于它在工作中不与传送带接触,这使其高稳定、长寿命、安装简单等优越性愈加突出。
3)安装支架
核子秤秤体部分在现场安装在皮带支架上,支撑部分包括A型臂、底座、放射源支撑板组成,安装方式为焊接及螺栓连接。
4)测速装置
核子秤的测速装置分为两大类,即速度通断传输装置和速度测量装置。速度通断传输装置用于载料皮带为恒速的情况下,仅在皮带启动及停止的情况下输出一个开关量信号,由主机采集处理。速度测量装置包括接近开关、旋转编码器等,与皮带系统中有同心旋转的部分连动,将皮带速度转化为频率信号或电信号送入主机,由主机处理。
2、信号传输部分
1)信号电缆
核子秤的信号为频率信号,传输电缆一般选用4*0.5的双屏蔽信号电缆,特殊情况下可以选择其他型号,但必须保证双重屏蔽,以隔离现场的信号干扰。
2)信号变送器
信号变送器由变送器箱体、航空插头、直流电源等器件构成。主要用途为将现场电离室信号转送到核子秤主机,同时为D/A、A/D及开关量等信号提供电源。以DF系列测控仪作为主机时无变送器。
3、信号采集及处理部分
1)工控主机
核子秤主机一般对于配置要求不高,近年开发出基于WINDOWS2000操作系统的应用程序后开始对于配置有更高的要求。主机部分含各种专用板卡,用以完成信号采集、信号处理、信号发送等具体工作,与信号变送器用扁平信号线连接。
2)DF系列测控仪
DF系列测控仪是我公司自行研制的新一代测控仪表。具体使用参见随机说明书。
3)打印机
打印机为常用外设,核子秤应用程序可为用户提供一定的报表功能,打印机的安装及连接可参阅随机的用户手册。
4) 数码显示装置
此装置为我公司自行研制的现场计量实时显示装置,与系统主机间采用RS-485通讯方式,具体使用参见随机说明书。
【核子秤安装】
1、现场探测装置的安装
1)支架的安装
A、核子秤的支架安装应与现场协调进行,同时对应于不同的标定方法及皮带长度应考虑不同的安装方式。一般情况下,应遵循几个基本要求即:尽量避开皮带的首轮及尾轮、选取物料有代表性的位置、对于有防偏轮的皮带,尽量安装于靠近防偏轮的前段(皮带运行方向为前)、与皮带的上料口与下料口保持至少一米的距离、较长的皮带应考虑皮带支架的抗压性及震动,尽量远离有大的震动及抖动的位置。
B、选取安装点后,将底座平行于皮带运行方向焊接在皮带支架上,A型臂与放射源支撑板用螺栓连接,尽量保证A型臂、放射源支撑板与皮带横截线构成等腰梯形。应严格保证该梯形的上底边(放射源支撑板)的中心(即放射线出射孔的中心)与皮带横截线中心相连的直线垂直于皮带横截面。
2)电离室探测器的安装
A、电离室探测器一般穿过支架底座安装在上、下皮带之间,平行于皮带横截线。
B、电离室探测器安装就位后应保证其中心(在外壳上以黄线标出)与放射线出射孔的中心和皮带横截线中心构成三点一线。
C、安装完全就位后,将电离室探测器固定。
3)放射源的安装
A、放射源由国家指定单位生产,其规格较为统一,因此安装时注意将开关朝向A型臂即可。在可能情况下将放射源的标识牌朝向较亮的一边以利于现场检验。然后用螺栓固定。
B、放射源安装就位后,应将钥匙交给用户方保管,并提醒用户制作警示牌。
4)测速装置的安装
A、速度通断传输装置常用220V交流继电器,应请现场的电工安装,安装要求为继电器的工作电压(220V~)应与皮带的启停联动,皮带运转时继电器得电,皮带停转继电器即断电。
B、速度测量装置使用测速轮,与皮带同步运转,实时测量皮带速度。
2、信号传输部分的安装
1)核子秤电源电缆
核子秤的工作电压为220V~,因为电离室探测器的工作电流很低,因此对于电源没有过多要求,保证可以持续供电并且无高压串入即可,有条件的现场也可从现场配电室单独供电。
2)核子秤信号电缆
核子秤的信号电缆一般选用四芯信号电缆,电缆的敷设应避免接头,在线路上避免穿越高压线路。某些线路高架的现场应提醒现场注意防雷。
3)速度测量装置电缆
核子秤信号送往主机仅用四芯电缆其中两芯,另两芯可用于速度信号的传递,如果为继电器则将继电器的一组常开节点送往主机,如为金属接近开关,则按照说明书将其接线接入核子秤电离室,此时电离室的信号四芯插头的三四脚输出一组速度频率信号。
4)数码显示装置及连线
数码显示装置为公司自行开发的通讯装置,与核子秤一般为一一对应显示,悬挂在现场需要的位置。它的接线方式参见数显说明书。
5)信号变送器