核子称的原理与结构

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。

关于核子称的一些信息。

工作原理：
核子秤是利用γ射线穿过被测物质后，其强度由于物质的吸收而呈现指数规律变化，对被测物质进行非接触在线连续计量与与控制。

是核技术与计算机技术相结合的高科技产品。

由于非接触性，特别适用于皮带、刮板、螺旋、链板等各种输送设备，并有效克服设备因机械变异（皮带跑偏、磨损、振动、张力、物料冲击等）因素引起的测量误差。

其稳定性好，精度高，是工业现场计控的理想替代产品。

结构特点：
◆结构简单，操作方便，维护量小，易于与上位机连接；
◆不受输送机倾角限制，稳定性好，精度高；
◆一般环境和酸、碱、盐等腐蚀性强的环境；
◆秤体部分：普通型、防爆型、食品型（不锈钢）三种；
◆主机配置：工控机，称重显示仪（壁挂式、盘装式）。

技术参数：
◆放射源：特制钢壳结构铅罐经国家环保部门严格检测，符合国家《GB4792-84》安全标准，对现场工作人员，维护人员不会造成实际危害，对被照物质无残留，请用户放心！
◆测量精度：动态累计误差0.3—1.0 % ；
允许物料水份±10% （超出范围可重新标定）；
◆工作环境：探测器部分–25℃—+60℃湿度≤90%；
主机部分0℃ —+40℃ 湿度≤90 %；
◆工作电源：AC220V （+10 %、-15 %）、50Hz（±2 %）；（可选配UPS电源）。

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。

核子秤工作原理
核子秤工作原理是通过测量物体中的核子数量来确定其质量。

它利用了质量守恒定律和原子核相对稳定性的特性。

核子秤基于质能等效原理，即质量和能量之间可以相互转化。

根据爱因斯坦的著名公式E=mc²，质量m和能量E之间存在一个固定的比例关系，其中c为光速。

核子秤通过将被测物体放置在一个核反应器中，并发射一束恰好能够引起核反应的粒子（如中子）至被测物体上。

当粒子和物体中的核子相互作用时，会产生一些特定的核反应。

这些核反应会导致一些核子的增加或减少，因此物体中的核子数量发生变化。

测量核子反应前后的核子数量差异，可以得到被测物体中核子的减少或增加量。

根据质能等效原理，核子数量的改变可以转化为质量的改变。

通过测量核子反应前后的质量差异，核子秤可以计算出被测物体的质量。

该测量过程依赖于高精度的探测器和粒子加速器等设备来精确测量被测物体中核子的数量变化。

核子秤的工作原理是基于现代核物理学的原理和技术，通常应用于高精度的质量测量领域，如核物理研究、质量标准和核能领域等。

1：核子称带速信号为AC5V，洗煤厂核子称采集卡输出控制信号为０－１６ma，备煤核子称采集卡输出控制信号为４－２０ma．２：洗煤厂共１２个核子称，焦台有２个核子称．３：核子称由放射源，套筒，电离室（内有电源板和放大器）构成．４：核子称数据测控卡端子主要有速度信号输入ＡＣ５Ｖ，控制信号输出０－１６ma或者４－２０ma．５：当出现异常时，应首先检查所有参数是否正确，控制称在状态参数中＂称量／控制＂应选择＂控制＂，否则不能执行自动控制．６：核子称标定方法：a：选一个精度高于３‰，由计量部门作过年检的秤作为标准秤．b：物料尾料与总量相比不应过大．c：尽可能的减少物料在标定过程中的丢失．d：标定使用的物料总量以正常料流速的１０分钟为准．e：标定时的物料流量与平时工作时的流量大体接近．f：打扫干净入料口，传送带，进料口等容易混入非标定物料的地方．g：尽可能派多人在关键的地方盯着（填口，皮带）．完成以上的工作后，将标好的＂速度系数＂，＂人工零点＂填入相应的表格，即可进入标定过程．让传送带装置上料，物料全部通过核子称后，可得一累计量记为Ｗ０，这批物料不管是先经过还是后经过标准秤，都可以称出一个重量记为Ｗ１，接着计算︱Ｗ１－Ｗ０︱／Ｗ１看是否小于１﹪，如小于则在吸收系数不变的情况下，在重复以上的内容一次，如仍然满足上式的结果小于１﹪，可认为次秤以标定合格；若第一次计算结果就大于１﹪，则应该修改原来的吸收系数，（新吸收系数可由以下式得出：新吸收系数＝旧吸收系数×Ｗ１／Ｗ０）把新吸收系数置入＂吸收系数＂栏内，打扫干净现场，重新装料标称，分别计算Ｗ１，Ｗ０再次计算︱Ｗ１－Ｗ０︱／Ｗ１是否小于１﹪，不满足此条件继续标，直到满足，最后将标定好的最新吸收系数记录留档．７：核子称的作用是测流量．对于管道来说流量＝截面积×流速，而对于物料来说，就是速度和量：一：速度就是皮带的速度，可以用以下的方法获得：A：用脉冲测皮带的速度，或者是接近开关的闭断次数，但是由于接近开关常坏就不用了．B：电机的转速是匀速的，皮带的速度也就是说是恒定的，用做标记的方法可以得知皮带的长度，和此长度的皮带在Ｎ圈转完时所用的时间，则可得出平均速度．这里值得注意的是，当皮带变宽或者变窄时，速度都要变化．C：速度信号由电机的主接触器处的常开点取出．二：量的获得：A：主要是用核子称来获得，核子称放射出r射线其总量记为Ｗ０，物料接收r射线其量记为Ｗ１，皮带接收r射线其量记为Ｗ２，皮带底下是充满疝气的真空接收桶，接收桶接收的r射线其量记为Ｗ３，则物料接收的r射线的量Ｗ１＝Ｗ０－Ｗ２－Ｗ３，根据物料的吸收系数可以得出物料的量．B：皮带也接收r射线，如何计算皮带的量呢？这时可以通过测零，即通过皮带的空转来测量皮带的吸收系数．但是值得注意的是，同样的皮带在干与湿的情况下测零结果是不一样的，但误差不能大于５‰．８：核子称系统的作用：A：换算B：显示C：控制D：延伸作用（班产量，日产量，报警等）９：备煤：控制各煤种同时间内的不同大小的流量，然后把不同煤种的煤混合，送入煤塔．A：用变频器控制各煤种下料电机的速度，这里不用这种方法．B：用变频器控制各给料机（给料机就是秤）下料的大小，这里必须是均匀下料．C：对控制的效果进行控制用ＰＩＤ调节．D：在配料时有两种方法：随动比例：其他煤种随着第一种煤的量的变化而变化．等值比例：规定好各个煤种的比例来下料．１０：在核子称系统装到电脑上后，要在Ｃ盘上建立一个ＤＥＴＩＡＮ的文件夹来存储系统的所有的数据．１１：ＤＯＳ命令：查询dir，拷贝copy，转换目录cd，删除del．１２：核子称的接线：输入信号（两根），带控制时有输出信号（两根），速度信号（两根）。

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。

核子秤辐射
核子秤是一种用来测量物体的核子辐射水平的仪器。

核子辐射是指由放射性物质散发出的粒子或电磁波辐射。

核子秤可以测量物体所散发出的α粒子、β粒子和γ射线等辐射。

核子秤一般由辐射检测器、放大器和显示器等组成。

当物体放置在辐射检测器上时，检测器会感应到物体散发出的辐射，然后将这个辐射信号转化为电信号。

放大器会对电信号进行放大处理，然后通过显示器显示出来。

核子秤主要用于环境辐射监测、放射性物质检测、核工业安全检测等领域。

它可以帮助监测和控制核辐射的水平，对人体和环境健康具有重要意义。

值得注意的是，核子秤只能测量物体所散发出的核子辐射水平，并不能判断这些辐射是否有害。

因此，在使用核子秤进行测试时，需要根据测量结果进行合理的解读和分析，以保障安全。