[实用新型]列辐射探测器

说明书

本实用新型涉及一种用于输送机械的非接触式在线计量装置－核子秤的列辐射探测器。

在矿山、冶金、电力、化工、粮食、建材等行业输送机的运行过程中，对输送散装物料的在线计量格外重要。现有输送机大多采用压电传感式的电子秤。由于压电传感式接触测量常受到输送带松紧、速度、温度、机械振动等因素的影响，造成计量不准确、易损坏、故障率高等缺点。近年来出现了采用非接触式核探测技术的核子秤，克服了电子秤存在的缺点。由于测量过程中不需接触被测物料，使用方便，减少了维修工作，因而得到广泛的应用。其原理为辐射探测器接收由传送带上的物料削弱的γ射线，通过由射线切割的物料截面厚度不同，对射线削弱的程度也不同，辐射探测器测得射线的强弱变化，再增加物料运动速度因子，即能测得物料的流量。现行的核子秤使用的辐射探测器大致有三种：一是电离室，一个电离室可以完全接收点状γ射线源发出的射线，因而可以输出一个随流量截面变化的信号；二是计数管，它是一个长的计数管，和电离室一样，只输出一个随物料变化的信号；三是一个点状的闪烁探测器接收线状γ放射源发出的射线，因而可以输出一个随物料流量截面变化的信号。它们共同的特点是输出的信号只有一个，这个信号反应了各射线束被流量截面物料厚度吸收的积分效果，因为各射线束是由一点发出发散角达40－60°发散的，而探测器是一个直线形的，因而可以造成物料的截面不同而产生射线吸收效果相同的结果，即射线减弱程度不是物料截面的单值函数。这个误差可以达到百分之一至百分之二，已超过核子秤的允许误差。因而实际使用时对物料截面有个要求，按标准截面（亦称料型）进行校正，对料型也尽量保证和标准料型一致。实际在工程应用中难于做到这一点，因而核子秤的精度不能得到进一步的提高。

本实用新型的目的是提供一种用于核子秤的列辐射探测器，它不受输送物料截面的影响，能减少由物料截面不同而带来的误差，进而有效地提高工作的可靠性和测量精度，显著降低核子秤的成本。

本实用新型的目的是这样实现的：该装置包括封装在圆筒内的称重传感器，该称重传感器的各分辐射计数器沿圆筒轴向排列在框架的绝缘板上，每个分辐射计数器是由1－5只圆柱型计数管并联而成，且通过各阳极串接电阻并接于高压电源，各阴极通过一个二极管和低压电源正极联接，各分辐射计数器输出的信号经放大整形后供可编程计数器，再经由微处理器、程序存贮器、数据存贮器、译码器、软件排干扰电路，最后经串行通讯器把处理结果传输给核子秤主机。

由于本实用新型采用圆柱型计数管构成的分辐射计数器，所以沿圆筒轴向排列的分辐射计数器所探测的射线变化是物料截面变化的单一函数，它除具有一般核子秤的优点外，还有效地克服了现有技术中存在的上述问题，从而减小由截面变化带来的误差，提高核子秤的测量精度。因分辐射计数器可以根据探测器的规格和测量精度的要求确定排列的数目，制造、安装容易，故可显著降低核子秤的成本。因此，本实用新型极易推广应用。

以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型一种具体结构的示意图。

图2是图1沿A－A线的剖视图。

图3是一种分辐射计数器的具体结构示意图。

图4是本实用新型的电原理图。

根据图1－4详细说明本实用新型的具体结构和工作情况。该装置包括封装在圆筒3内的称重传感器以及通过连接电缆与核子秤主机相接的密封插座10、圆筒3一端通过密封垫紧固有端盖1，另一端通过密封环12与带有密封插座10的的端帽9固紧。封装在圆筒3内的称重传感器是由分辐射计数器5以及组装在线路板7上的电气元、器件等组成。其中每个分辐射计数器5是由1－5只圆柱型计数管并联而成。本实施方案的分辐射计数器5采用3只圆柱型计数管（如图3所示）J1－1、J1－2、J1－3，它们的阴极联在一起，通过电阻R2－1接地，通过二极管D1－1和低压电源VDD接通。分辐射计数器5沿圆筒轴向排列在框架6的绝缘板4上，其排列的数目可以根据探测器的规格和测量精度的要求确定。该装置的分辐射探测器5的个数以5－30个为宜。本实施方案为6个分辐射探测器5：2－1、2－2、2－3、2－4、2－5、2－6。其中计数管由三支J305组成，也可用其它圆柱形计数管，每个分辐射探测器5的并联阴极都通过相应的二极管D1－1、D1－2、D1－3、D1－4、D1－5、D1－6与电源VDD接通，通过电容C1－1、C1－2、C1－3、C1－4、C1－5、C1－6与交流放大器IC8联接。IC8可用集成运放，也可用六反相器接成，也可用单管放大器构成，放大倍数为1－50。由IC8放大的信号经过IC7整形，IC7可用六施密特触发器CD40106或CD4584，也可用单稳态触发器如J210、CD4098、CD4528等构成，整形后的信号给可编程计数器IC6的输入端，IC6可由8253或Z80CTC构成。IC1是微处理器，它可以是各种型号的单片机，如8031、8098、6805、Z8等，也可由Z80CPU组成的小系统，它的地址总线给译码器IC3（用74138或74139），选通IC6中的各组计数器，把各组辐射数据通过数据总线存入数据存贮器IC5，它可用6264构成，也可用各种单片机的内部RAM。采样和计算等控制程序由程序存贮器IC4提供，它可由2764或27128构成。IC2是软件排干扰电路，它由一个晶振和多位二进制计数器构成，当程序受到干扰时，它使微处理器复位，以保证正常工作。采用具有看门狗硬件的单片机，IC2可省去。在使用单片机的系统，其串行输出口即为串行通讯器。框架6一端固定于焊在端盖1的支板2上，另一端固定于焊在圆筒3端部的支板8上。接线板7上的电气元、器件引出线利用导线束11与端帽9上的密封插座10相接。通过密封插座10使本实用新型与核子秤主机联接。使用时，各分辐射计数器5输出的信号，经放大整形后供给可编程计数器IC6，再经由微处理器IC1、程序存贮器IC4、数据存贮器IC5、译码器IC3、软件排干扰电路IC2等，最后经IC1的串行通讯器把处理结果传输给核子秤主机。该装置既可单一使用，又可以配合电离室或闪烁体探测器使用，改进现有的核子秤，消除料型变化带来的误差，提高核子秤的精度。