浅谈核子秤孙鹏程

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【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。核子秤的检定方法就是实物标定。目前国内尚无对核子秤进行实物标定和定期标定的标准方法。

技术指标如表1所示。

4 误差分析

5 结语

根据国家辐射防护标准GBl8871—2002有关规定，职业技术人员连续5年所受照射剂量平均不超过20mSv，一次受照射不超过50mSv。公众人员年有效剂量为lmSv。操作仪器的人员一年所受辐射剂量低于国家公众人员规定的限值，所以本系统辐射防护是安全的，用户可安全使用。