核子秤原理结~1.

核子秤工作原理一、引言核子秤是一种利用核物理原理测量物质质量的仪器。

它可以精确测量微小物质的质量，被广泛应用于化学、生物、医学等领域。

本文将详细介绍核子秤的工作原理。

二、核子秤的结构核子秤主要由电磁炉、离子源、荷电粒子分选器、荧光屏和检测器等部分组成。

1. 电磁炉：用于将待测样品加热至高温状态，使其变成气态。

2. 离子源：将气态样品转化为离子状态，以便进行后续的分析操作。

3. 荷电粒子分选器：对离子进行筛选和分选，以保证只有待测样品的离子进入下一步操作。

4. 荧光屏：接收被待测样品中的原子激发后发出的荧光信号，并将其转化为电信号输出。

5. 检测器：接收荧光屏输出的信号，并进行放大和处理，最终得到待测样品的质量信息。

三、核子秤的工作原理1. 核反应在核子秤中，待测样品中的原子被加热至高温状态后，会发生核反应。

核反应是指原子核发生变化的过程，其中包括裂变、聚变、放射性衰变等。

2. 离子化在核反应中，待测样品中的原子会失去或获得电子，转化为带电离子。

这些离子通过离子源进入荷电粒子分选器。

3. 荷电粒子分选荷电粒子分选器会对离子进行筛选和分选，只有待测样品的离子能够通过筛选器，并进入下一步操作。

4. 激发待测样品中的离子进入荧光屏后，会受到激发并发出荧光信号。

这种激发是通过向荧光屏施加高能粒子或射线来实现的。

5. 信号检测检测器接收到荧光屏输出的信号，并进行放大和处理。

最终得到待测样品的质量信息。

四、核反应类型及其应用1. 聚变反应聚变反应是指两个轻元素合并成一个更重的元素，并释放出大量能量。

聚变反应被广泛用于制造核聚变弹、核反应堆等领域。

2. 裂变反应裂变反应是指一个重元素分裂成两个或多个轻元素，并释放出大量能量。

裂变反应被广泛用于制造核武器、核电站等领域。

3. 放射性衰变放射性衰变是指放射性原子核自发地发生衰变，释放出粒子和能量。

放射性衰变被广泛用于医学、生物学等领域。

五、总结核子秤是一种利用核物理原理测量物质质量的仪器，其工作原理主要包括核反应、离子化、荷电粒子分选、激发和信号检测。

核子秤、电子秤的应用比较分析一、两种秤的原理简述１．１核子秤核子秤利用物质吸收γ射线的原理而制成，核子秤的放射源CS137稳定地放射出γ射线，在秤体支架构成的平面内呈扇面照射，当物料从秤体支架中间穿过，γ射线一部分被物料吸收，其余部分穿透物料和皮带，穿透部分输出信号的大小，反映出输送带物料的多少。

γ射线穿透物料后，强度变化规律如下：Ｎ＝Ｎ０ｅ－ｕｐ Ｆ／Ｓ式中：ＵＰ—物料的质量吸收系数；Ｆ—输送机物料负荷；Ｓ—输送机皮带宽度；Ｎ０—无物料时探测器 电离室 处γ射线强度；Ｎ—有物料时探测器 电离室 处γ射线强度。

电离室传感器输出信号Ｕ１与γ射线强度成正比，因此有：Ｕ１＝Ｕ０ｅｕｐ Ｆ／ｓ将式 １ 变换为：１ｎ Ｕ１／Ｕ０ ＝ｕｐ Ｆ／Ｓ，令ｋ１＝－Ｓ／ｕｐ称为物料标定系数，则有：Ｆ＝ｋｌ １ｎ Ｕ１／Ｕ０ 通过测量Ｕ１、Ｕ０，并通过标定确定ｋ１值，即可算出输送机皮带物料负荷Ｆ。

输送机皮带速度Ｖ可由测速装置测得。

因此，输送机皮带输送的物料瞬时流量Ｐ可由式 ３ 计算出：Ｐ＝Ｆ Ｖ由此可求得物料在一段生产时间里的累计值Ｗ：Ｗ＝∫ＰｄｔＦ Ｖ Ｔ式中：Ｆｉ—输送机皮带瞬时负荷；Ｖｉ—输送机皮带瞬时速度；Ｔ—采样周期；Ｎ—计算次数。

１．２电子皮带秤在皮带中间位置的称重桥架是一种力传递装置，它把作用在桥架上的力传给称重传感器，传感器把压力ｐ转换为正比于物料重量的电压信号输出。

电子皮带秤采用摩擦滚轮带动数字测速器 脉冲发生器 ，把正比于皮带速度的滚轮转速Ｖ，转变成脉冲信号。

测出皮带速度Ｖ 计量秤Ｖ为常数 。

电子皮带秤处理器接收来自压力传感器的重量信号ｑ与数字测速器的速度信号Ｖ后，通过ＣＰＵ模块运算，得出物料的瞬时流量，累计重量。

瞬时流量：Ｑｎ＝ｑＶ式中：Ｑｎ—瞬时流量；ｑ—单位长度上的重量，ｑ＝ｐ／１＝物料重量／测量段长度，物料重量Ｐ—ＡＤ码数 模数转换码 ×Ｋｐ，Ｋｐ为系数。

而单位时间内走过的距离，也就是电子皮带秤的速度：Ｖ＝Ｓ／Ｔ ｍｍ／ｓ累计重量ｗ：ｗ＝Ｑｎ ｔ ｄｔ…… …… …… ……在一定时间对瞬时流量进行积分。

核子称的原理核子秤是一种用于确定物体质量的设备，其原理是基于质谱仪的工作原理。

核子秤利用了质谱仪中的原子质量比的测量原理来测量物体的质量。

首先，我们需要了解质谱仪的原理。

质谱仪是一种用于分析样品组成和结构的仪器。

它通过将样品中的原子或分子离子化，并加速它们到一定速度，然后通过一系列磁场来分离不同质量的离子，最终通过离子检测器来检测它们，从而得到一个质谱图。

在质谱仪中，加速器将样品中的原子或分子离子化，并加速它们到一定能量。

这使得离子具有足够的动能来通过一系列磁场。

这一系列磁场由磁扇形孔径组成，每个磁扇形孔径的磁场强度逐渐增加，从而使得离子相对于轨道的时速有所偏差。

不同质量的离子由于受力的差异，会在不同扇形孔径中发生偏转。

这样，离子就会按照它们的质量分布在不同的扇形孔径内。

一旦离子穿过了磁场的序列，它们就会达到一个离子检测器。

离子检测器的工作原理是根据离子在电场中引起的电离或产生的电流来检测离子。

离子检测器会将该电离转化为一个电流信号，这个信号的强度与离子的质量相关。

最终，这些电流信号被转换为一个质谱图，其中X轴表示质量，而Y轴表示信号强度。

核子秤利用了质谱仪的这一原理来进行质量的测量。

它首先将待测物体进行气化或溶解，将其转化为离子态。

然后，离子通过加速器加速，并通过一系列磁扇形孔径的磁场。

根据不同质量的离子在磁场中的偏转程度不同，离子会分布在不同的扇形孔径内。

最终，离子到达离子检测器，离子检测器将离子的电流信号转换为一个质谱图。

在质谱图中，我们可以确定具有不同质量的离子峰（质量峰）。

每个质量峰代表了一种离子的存在，并且其信号强度与离子数量成正比。

通过将这些离子峰的信号强度与一系列标准样品的质谱图进行比较，我们可以确定待测物体离子峰的质量，并据此计算物体的质量。

核子秤的优点是具有高精度和高灵敏度。

它可以测量微小或复杂样品的质量，并提供令人满意的结果。

此外，它还可以用于测量液体、气体和固体等各种形式的样品。

核子称原理剖析及维修作者：张继伟李海燕来源：《科教导刊》2011年第21期摘要本文结合公司核子秤使用的情况，分析了影响核子秤准确度和稳定性的因素有：放射源衰减、物料水分含量的实时变化、物料形状等情况，对核子秤的保养有指导作用。

关键词核子秤自动配料流量公式中图分类号：TF321.2 文献标识码：ANuclear Scale Theory Analyse and MaintainZHANG Jiwei, LI Haiyan(Hebei ChinaCoal Risun Ciking Ltd.Co., Xingtai, Hebei 054000)AbstractThis paper combine the using situation of nuclear scale in the author's company, to analyse the influencing factors of nuclear scale accuracy and feasibility, they are: attenuation of radioactive sources，real time change of moisture content in the material，shape of material, etc.Key wordsnuclear scale; automatic batching; flow; formula1 基本原理核子皮带秤是根据物料对射线吸收的原理制成的。

核子秤由放射源、电离室组成；采用圆盘给料，配煤皮带接料，配煤皮带速度恒定，所以没有安装测速装置。

放射源放射出射线，穿过皮带上的物料到达核子称的电离室部分，皮带上物料对射线进行吸收，即大家所说的衰减，物料多的地方对射线的吸收就较多，物料少的地方对射线的吸收就较少，吸收后的剩余的射线经过核子秤的电离室中的惰性气体发生激励作用，使气体电离，电离室在外加的高压电场的作用下产生微弱的电流，产生电流的大小与电离室接收到的射线强度之间存在正比例关系，电离室中的电路将该电流进行放大、转换，得到一个与物料负荷自然指数成比例关系的称重频率信号，该称重频率信号经过模数转化卡等设备送入计算机中和输入的速度信号一起进行计算，便能算出皮带上物料的重量，从而计算出物料的累积重量、瞬时流量流量等参数。

一、概述核子秤是一种非接触式的散装物料在线计量和监控装置，是利用物料对γ射线束吸收的原理，对输送机传送的散装物料进行计量的新一代计量器具。

它是利用核探测技术、电子技术和计算机技术相结合的一种高科技产品，具有与输送带不直接接触的特点，可实现多种形式输送机输送物料的在线连续计量和控制，适用于各种工业现场。

经过十年来的用户使用，实践表明，核子秤已成功的应用于各个企业中散装物料的计量和控制。

现在已发展为一种成熟的工业计量器具，正在为我国工矿企业生产过程的科学管理、降低成本、提高经济效益，提供着可靠的依据和保证。

目前已广泛应用于矿山、建材、化工、冶金、电力、煤炭、轻工、食品、油脂、造纸、制糖等行业。

1.1核子秤具有以下特点：1.1.1非接触式测量，无因机械变异而引起的测量误差；1.1.2计量的准确度不受物料的高温、腐蚀性、冲力、惯性力、超载等因素的影响，也不受输送机震动、磨损、胶带张力、跑偏等因素的影响，适用于工矿企业高温、高粉尘、强震动等恶劣条件下工作；1.1.3性能稳定、工作可靠、动态测量精度高；1.1.4结构简单、安装方便、维修量小，安装时不影响输送机正常工作，更不需改变原有输送设备；1.1.5使用范围广，除用于皮带输送机，还可用于履带式、链斗式、刮板式、螺旋式输送机及提升机；适用于各种矿石、煤、焦化、水泥、油脂、粮食、化工原料、烟、碱、烟丝等多种物料的计量和配料。

1.2华科HC-2000型系列微机核子秤是新一代电流电离室型核子皮带秤，是PC工业控制计算机与电流电离室传感器相结合的产品。

它以先进的工业测控用计算机为主机，具备了高可靠性、抗干扰能力强、软硬件兼容性好的特性，其特点是：1.2.1工业标准机箱，结构坚实，工作时箱内微正压防尘、防震、防电磁干扰；1.2.2 ALL-IN-ONE进口工业级主板，采用大规模CMOS芯片，故障率小；1.2.2.1 采用高速CPU；1.2.2.2 标准（COM1，COM2）串口，标准（LPT）并口；1.2.2.3 大容量硬盘。

浅谈核子秤【摘要】本文通过对系统的组成，物理原理为角度，浅析了在使用和维护过程中的注意事项，并对误差产生原因和辐射安全性，进行了深入浅出的分析。

【关键词】核子秤；系统组成；使用与维护；误差分析0 引言核子秤是一种新型的物料传输计量装置，它是核技术与计算机技术相结合的产物，广泛应用于矿山、冶金等多种行业，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。

1 系统组成核子秤是利用物质吸收γ射线的原理研制的，包括源部件1（放射源和防护铅罐），A形支架2，射线探测器3，前置放大器4，速度传感器5，传送装置7及微机和电源系统6等七个部分组成如图1所示，被测物料由A形支架中间穿过。

2 工作原理放射源放出的γ射线照射到物料上，其中一部分被物料吸收，一部分穿过物料射到射线探测器上，物料越多，被吸收的射线越多，由于放射源发出的射线强度是个常数，所以射线探测器接收到的射线强度也就越少。

因此射线探测器接收的射线量与反映物料多少成比例。

由射线与物质相互作用原理可知，射线穿透物料后其强度按指数律变化：式中μ——物料对γ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；U0——没有物料时，探测器处的γ射线强度；U——有物料时，探测器处的γ射线强度；B——散射因子由公式（1）可得公式（2）：即没有物料时，探测器处的γ射线强度U0，透过被测物料后，强度变为U，通过被测物料的吸收系数和输送机宽度，可得出被测物料负荷，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γ射线作用区的，V可以用测速装置测得。

关系如下：V=K1VC+K2 （4）式中VC——速度；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×V （5）物料的累积量W就是流量P对时间的积分。

3 核子秤系统主要技术参数对于核子秤，根据计量法的规定，计量器具要定期检查。

电气仪表安全操作常识1.巡检时不得进行其他工作，不得移开或越过遮栏。

2.雷雨天气，应穿绝缘靴，不得靠近避雷针。

3.巡视配电装置，进出高压室应处于带电设备安全距离以外（10kV及以下安全距离0.7m）。

㈡倒闸操作1.工作前要认真填写工作票，审批后方可实施。

2.监护人必须集中精力、恪尽职守。

3.在进行倒闸操作时应注意操作程序。

停电：开关－推出小车－负荷开关－低压主受开关；送电合闸应按与上述相反的顺序进行，严防带负荷拉合刀闸。

4.高压验电必须带绝缘手套，验电时应使用相应电压等级的专用合格验电器，验电前先在有电设备上进行试验，确证验电器良好。

5.在验明确实无电后，将检修设备接地以防止突然来电。

装设接地线应先行接地，后挂接地线，拆接地线时其顺序与此相反。

㈢事故处理1.发生事故时，在值长统一指挥下，做到有序、安全、不乱。

2.在没有得到值长或班长命令之前，不得擅自进行任何操作，在没有判明停电之前，不得用手触摸设备。

3.检查高压接地点时，应佩带使用相应绝缘保护，并不得进入接地点，室外8米以内，室内5米以内。

二、电气检修㈠日常维护1.进入生产现场要戴安全帽，并系好帽绳。

2.电机运行过程中，严禁清扫、擦拭或润滑转动部位，只有确认对工作人员确无危险时，方可用长嘴壶或油枪往油杯里注油。

3.接地装置不能随意拆除，也不能对接地装置随意处理。

4.更换发电机碳刷的安全事项⑴不得使衣服及擦拭材料被滑环挂住。

⑵应穿绝缘鞋，不得带手套，不得同时接触两极或一极与地部分，也不得两人同时工作。

5.禁止在运转中的电动机接地线上工作。

6.停电更换熔断器（保险）后，恢复操作时，应带手套和防护眼镜。

7.使用摇表测量设备绝缘时，必须将被测设备电源断开，验明无电压，确实证明设备无人工作后，方可进行。

在测量前后，必须将被试设备对地放电。

8.敷设电缆时，应由专人统一指挥。

电缆走动时，严禁用手搬动滑轮，以防压伤。

9.进电缆井（沟）前，应排除井（沟）内浊气。

核子秤使用技术手册一、概述物料在线连续计量是工业生产过程中的一个重要环节。

提高计量检测水平和加强工业自动化程度是企业提高产品质量,增加产品产量的一个重要手段。

传统的电子皮带秤是采用压力传感器与微机组成的接触式自动称重仪器，其动态精度可达到1%以下。

但由于是接触式的，它要受皮带颠簸、超载、滚轮偏心、皮带张力变化和刚度变化等因素影响，又由于采用的是压力传感器，其器件本身的精度受温度影响较大，且不适合于工作在高温度、高粉尘、强辐射场所，更难应用到刮板、螺旋、链斗、提斗和管道输送等方式的输送机上。

实际使用中需不断地对电子秤进行调整，否则会产生系统偏差准确度没有保证。

由于它需要经常校正和维修，给计量工作带来繁重的负担，因此不能保证长期稳定、可靠地工作。

我公司研制生产的DF系列多功能微机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。

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。

1、DF 系列核子秤适用的输送机类型1）皮带输送机2）螺旋输送机3）链斗输送机4）刮板式输送机5）履带输送机6）拉链输送机2、DF系列核子秤的特点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。

配料设备】核子秤的原理及结构2008-01-04 09:13一、核子秤的原理和框图1、核子秤的基本原理KF-101微机核子皮带秤的工作原理是基于伽玛射线穿过被测介质时，其强度的衰减服从指数规律，即当伽玛射线能量一定时，其强度的衰减与介质的组分、密度和射线方向上的厚度呈指数关系，通过对载有物料时的射线强度进行连续测量，并与空皮带（或其它传送设备）时的射线强度测量比较，另外，对皮带的运行速度加以测量，然后通过计算机系统的计算，直接显示单位载荷、瞬时流量、累积量等工艺参数。

I＝I0e－μρd2、核子秤的框图（点击展开大图）二、核子秤的主要用途核子秤用途十分广泛，特别使用于环境条件恶劣的各种工业现场，核子秤称量各物料的最大特点是"非接触性"，所以其测量不受输送带张紧度、挺度、跑偏的影响，不受振动、机械冲击、过载等因素的影响，因此核子秤正以不可逆转的趋势在取代各种电子皮带称。

核子秤应用举例：采矿和选矿：矿石总开采量、粉碎机给料量、精矿计量等。

化工：原料、干渣等的计量。

水泥：窑中各种原料的计量及配比控制。

造纸：木屑计量、连续、批量蒸煮器给料。

食品：粮食输送机给料计量。

煤炭：开采、选煤给料、码头港口输煤计量，发电配煤及原煤、精煤计量。

钢铁：输配煤、选矿给料、焦炭计量等。

适用输送机型：皮带输送机、刮板机、链式给料机、震动式给料机等。

三、核子秤的主要技术指标KF-101微机核子秤主要技术指标如下：●测量精度1%，最高可达0.5%●适用皮带宽度300～1830mm●长期稳定型好于0.5%（年）●ATMEL 89C51单片机、8K EPROM、2K E2PROM、8K 外部RAM，无需掉电保护，完善的人机对话功能。

●四位LED报警和状态显示●八位LED过程参数显示●断电重新上电后仪表可自动进入测量状态●自动线性化●单路模拟输出（单位皮带载荷或瞬时流量）4～20mA或0～10mA可程序设置●单路继电器触点输出、上限或下限报警●可进行批量、配比控制●可配备一机多称管理系统：CRT显示、打印、主从机通讯●通讯采用串行接口、ASCII格式、20mA回路电流半双工数据传送，波特率为9600●主机外形尺寸：143×73×310毫米，主机开孔尺寸为138×68毫米●供电电源为220V/50Hz四、核子秤的特点KF-101微机核子皮带秤采用线状放射源、固体闪烁探测器结构，这在国内是独有的、先进的，其最大特点如下：●精度高：0.5～1%●稳定性、可靠性高：主机、探测器均采用特殊温度补偿电路，确保零点稳定，一般一年标定一次即可。