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核子秤的使用方法

工作原理配料設備簡圖誤差分析

2002年9月

近年來,核子秤在物料計量和配料系統中得到了廣泛應用。在水泥生產中,配料是一個非常重要的環節,它直接關系到水泥的質量和產量。核子秤已經被眾多廠家所接受。

1 工作原理

   核子秤是根據物料吸收 射線穿透輸送機上的物料后,一部分被物料吸收,強度減弱。變化規律為

       

   式中:I為 射線穿透輸送機上的物料后,于探頭處的強度;I0為輸送機空載時探頭處 射線的強度; 為物料對 射線的質量吸收系數;d為物料厚度;p為物料密度。

設輸送機寬度為b,長度為L上面的物料重量為W,則有

   

由前兩式可得

   

式中:F為輸送機單位長度上的物料重量,定義為輸送機負荷。

對特定的輸送機和特定的物料,b和 都是常數??闪頚1=-b/ 代入上式可得:

      F=K1In(I/I0

式中:K1為負載常數,其值由實際標定得到。

探頭中的電離室在 射線照射下產生一弱電流信號,經I-V型前置放大器后轉換成電壓信號,電壓值正比于探頭處的 射線強度,所以上式可改寫成:

   F=K1In(U1/U0)

式中:U1為有載時探頭輸出的電壓值;U0為空載時探頭輸出的電壓值。

   不同的物料對 射線的吸收系數不同,因此,核子秤只適用于對同一物料的計量。但在核子秤推廣應用過程中,也碰到一些特殊情況,舉例如下:

   如圖1所示,通過1秤的為物料A,通過2秤的為物料A和物料B,物料A和物料B是兩種不同的物料,且兩種物料的流量和比例是變化的。在這種情況下,通過1秤和2秤要實現對兩種物料的瞬時負荷分別進行計量。

               圖1  配料設備簡圖

    對于FA(物料A的瞬時負荷)的計量由1秤的信號電壓;U01為1秤的空帶電壓(由實際標定得到)。

   對于FB(物料B的瞬時負荷)的計量由1秤和2秤共同完成。

FB=KB2[1n(U2/U02)-(KA1/KA2)1n(UA1 /U02)]

式中:KB2為2秤物料B的負載常數(由實物標定得到);U2為加物料A和物料B后2秤信號電壓;U2為加物料A和物料B后2信號電壓;U02為2秤空帶電壓(由實際標定得到);KA2為2秤物料A的負載常數(由實物標定得到);UA1 之前1秤信號電壓; 為物料從1秤到2秤所用時間。

    如果物料流量比較均勻,也可用UA1代替UA1 。

2  誤差分析

   物料A的計量由 秤完成,誤差可控制在1%以內。物料B的計量實際上是由兩臺秤來完成,所以 秤的計量誤差直接受 秤的影響,故物料B的計量誤差會大一些。造成誤差的另外一個原因是 秤需對A,B兩種物料分別進行實物標定。物料B實物標定時,物料落在皮帶上,而實際計量時物料B是落在物料A的上面,也就是說物料B與射源的距離減小了,這會產生誤差。但是,由于物料A的厚度與射源距皮帶的高度相對非常小,可以認為它所造成的誤差微乎其微。如果能適當提高輸送機速度以減小物料厚度也是可行的。

   雖然這種方法誤差大一些,但在實際生產中,配料系統的工作是在化驗室指導下進行的。根據化驗結果可以隨時調整物料配比,故不會影響配料質量。如果有條件對各種物料進行單一計量時,我們并不提倡這種方法。在老生產線改造中,由于生產設備和條件的限制,為了簡化對機械設備的改動,這種方法還是切實可行的。

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