專利名稱：微機(jī)核子皮帶秤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種微機(jī)核子皮帶秤，它屬于核技術(shù)應(yīng)用智能儀表，是用于連續(xù)流動(dòng)物料在線稱重的裝置。
1966年10月11日美國(guó)專利局公告的3，278，747號(hào)專利，1968年1月2日美國(guó)專利局3，361，911號(hào)專利都是核子秤的專利，如在國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的IAEA-SM-159/19中，論述了核子秤。利用核輻射原理來(lái)探測(cè)皮帶運(yùn)輸機(jī)上運(yùn)載物料重量，比電子皮帶秤具有更大的優(yōu)越性，如安裝方便，精度高，壽命長(zhǎng)，不需機(jī)械維修等，在西德DE3228844A1名為“核輻射吸收強(qiáng)度線性化方法”專利申請(qǐng)公開了用計(jì)算機(jī)技術(shù)處理核輻射吸收強(qiáng)度來(lái)測(cè)量傳送帶物料重量、核輻射吸收強(qiáng)度線性化方法以及放射性活度減弱后充分利用放射源的構(gòu)思，但未能公開實(shí)施這一構(gòu)思的具體技術(shù)方案，現(xiàn)有技術(shù)的不足之處在于(1)、DE328844A1的主機(jī)智能化沒(méi)有具體技術(shù)方案。
(2)、放射源及皮帶物料探測(cè)器支架，是固定的，探測(cè)距離無(wú)法調(diào)節(jié)，不能最大限度地利用放射源來(lái)進(jìn)一步保證測(cè)量精度。
(3)、皮帶物料探測(cè)器主要有電離室，閃爍計(jì)數(shù)器及G-M計(jì)數(shù)管三種，前兩種生產(chǎn)工藝復(fù)雜，探頭龐大，線路精密龐雜，性能不易穩(wěn)定，價(jià)格昂貴，一般用戶用不起，影響推廣使用，G-M計(jì)數(shù)管是多根組合的，費(fèi)用大，故障率多，壽命短等問(wèn)題。
本發(fā)明的目的就是設(shè)計(jì)一種用G-M計(jì)數(shù)管作探測(cè)器，并具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝調(diào)試方便、精度高、壽命長(zhǎng)、放射源強(qiáng)小，表面劑量低，造價(jià)低廉，便于推廣的智能式核子皮帶秤。
本發(fā)明的核子皮帶秤其基本原理是應(yīng)用核物理方法，測(cè)量傳輸皮帶上的物料負(fù)載量。當(dāng)放射源發(fā)射的γ射線穿過(guò)物質(zhì)時(shí)，因屏蔽作用，γ射線強(qiáng)度將隨所通過(guò)物質(zhì)厚度的增加而減弱。對(duì)于穿過(guò)物質(zhì)厚度為dm的γ射線強(qiáng)度I，根據(jù)核物理原理二者之間的關(guān)系為I＝Ioe-μmpmdm其中，I0為通過(guò)dm厚度的物料前的γ射線強(qiáng)度;
μm為質(zhì)量吸收系數(shù)Pm為密度(單位Kg/m3)dm為射線所穿過(guò)的物質(zhì)厚度(單位m)對(duì)于核子秤的測(cè)量對(duì)象，傳送帶上的物料而言，Pmdm可表示單位面積上的物料量。單位為Kg/M2，則Pmdm＝L/W其中W為皮帶寬度L為單位常度的傳送帶上的物料量(Kg/m)，另外，γ射線的強(qiáng)度I，由核子秤的皮帶物料探頭以脈沖計(jì)數(shù)率n的形式測(cè)得，從而測(cè)量關(guān)系式變?yōu)閚＝noexp(-μmL/w)上式兩端取對(duì)數(shù)Lnn＝Lnno-μml/W從此式可以看出，在實(shí)際中，一旦被測(cè)對(duì)象確定，儀表安裝完畢，其傳送物料的寬度W，被測(cè)對(duì)象的質(zhì)量吸收系數(shù)μM及空載時(shí)的射線強(qiáng)度n，就都是常量，它們可以通過(guò)定標(biāo)確定下來(lái)。這樣只要測(cè)出透射過(guò)傳送帶負(fù)載的射線強(qiáng)度n，就可以測(cè)出單位長(zhǎng)度傳送帶上的物料量L。
本發(fā)明主要由γ射線源，物料探頭支架，測(cè)速傳感器和智能主機(jī)輸入輸出裝置等部分組成，其示意圖見附圖1，結(jié)合附圖分述如下放射源所用的γ放射線源為銫-137(C137εS)半衰期30年，γ射線量0.660Mev(百萬(wàn)電子伏)，存放在鋁制罐中，源罐為φ120×160mm園柱體，源罐除了屏蔽γ源，防護(hù)射線的作用外，還要使γ源放出的γ射線能準(zhǔn)直地發(fā)射到所需的探測(cè)位置上，因此，源罐應(yīng)有一定的屏蔽厚度(60mm)并在源罐下側(cè)開設(shè)7″×40°的錐形準(zhǔn)直孔，經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直孔的γ射線投射到傳送帶上的物料，經(jīng)由皮帶下方的探頭接收，測(cè)量到。
探頭探頭實(shí)質(zhì)上是一個(gè)測(cè)量傳感器，它把接到的γ射線變?yōu)槊}沖信號(hào)，輸送給智能主機(jī)。探頭內(nèi)裝有G-M計(jì)數(shù)管一支或兩支，前置放大器及猝滅電路，它們都封裝在φ160×1200mm的鋼制圓筒內(nèi)，圓筒具有避光，屏蔽、防塵、機(jī)械保護(hù)等作用，探頭裝入支架，底部的鋼筒內(nèi)。支架是γ源與探頭之間的支撐機(jī)構(gòu)，為鋼結(jié)構(gòu)支架，它把γ源與探頭有機(jī)地組合為一體，以確保γ源與探頭之間的相對(duì)幾何位置，這樣當(dāng)皮帶在γ源與探頭之間通過(guò)時(shí)，就可以使γ射線掃描式地輻照到皮帶所輸送的物料上，進(jìn)行透射測(cè)量。
支架為調(diào)整γ源照射到探頭的強(qiáng)度，支架上半部為門框形，裝有平行的滑行軌道，γ源可沿軌道上下移動(dòng)，用來(lái)調(diào)整γ源與探頭之間的距離。γ源罐被固定在一個(gè)兩端帶有滑軌的托板上，滑軌鑲嵌在門框軌道上，并裝有緊固裝置，通過(guò)緊固裝置使γ源與探測(cè)器之間的距離固定，見附圖2。
測(cè)速傳感器皮帶測(cè)速計(jì)由一個(gè)裝有兩只小型線圈的磁鐵與旋轉(zhuǎn)輪組成，當(dāng)旋轉(zhuǎn)輪分齒的齒輪的凸起部分與磁極對(duì)準(zhǔn)時(shí)，磁回路的磁通最大，當(dāng)齒輪的凹處對(duì)準(zhǔn)磁極時(shí)，磁回路的磁通最小，磁通的變化在線圈上感應(yīng)出頻率為f的脈沖信號(hào)，頻率f的大小與皮帶速度Vt成正比。
式中A-旋轉(zhuǎn)輪的等分齒數(shù)(60)D-磨擦滾輪的直徑(0.1m)則Vt＝ (πD)/(A) ·f＝ (0.1π)/60 f(m/s)Vt為單位時(shí)間的物料流量F＝L.V累積物料量P＝∫toL·Vdt智能儀表主機(jī)核子秤主機(jī)實(shí)質(zhì)上是個(gè)信號(hào)處理中樞。主機(jī)采用NIM標(biāo)準(zhǔn)插件機(jī)箱，主機(jī)內(nèi)含有直流電源信號(hào)處理及信號(hào)隔離的三個(gè)單元，下面結(jié)合附圖3分部敘述如下直流電源單元是把電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楸鞠到y(tǒng)所用的直流高、低壓，本電源設(shè)計(jì)采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電源。電網(wǎng)電壓是經(jīng)雙極電壓低通濾器。盡可能消除電網(wǎng)噪聲干擾。然后經(jīng)變壓器升降壓后通過(guò)整流二級(jí)管進(jìn)行整流，電解電容濾波，再經(jīng)三端集成穩(wěn)壓器或穩(wěn)壓二級(jí)管，輸出±5V，±12V-250V+50V。
信號(hào)處理單元是以八位微處理器為核心的計(jì)算機(jī)電路，它取代了傳統(tǒng)儀表的繁鎖模擬運(yùn)算電路，不但使電路的穩(wěn)定性，可靠性大大提高，同時(shí)也使運(yùn)算精度大大提高，除了微機(jī)基本電路，程序貯存器，數(shù)據(jù)貯存器，定時(shí)/計(jì)數(shù)器及數(shù)模轉(zhuǎn)換電路外，還設(shè)計(jì)了專用的探頭信號(hào)輸入，接口電路數(shù)據(jù)貯存器掉電保護(hù)電路以及程序飛后自動(dòng)恢復(fù)電路，增加了這些電路就使得本單元電路成為完善的信號(hào)處理智能電路。它即具有信息的長(zhǎng)期記憶能力，又能適應(yīng)外界環(huán)境干擾的影響，發(fā)現(xiàn)自身故障及時(shí)排除。
主機(jī)具有很強(qiáng)的人機(jī)對(duì)話能力(打印機(jī)接口，操作鍵盤，數(shù)碼顯示器)，使得儀表的操作變得更方便，直觀。靈活。用戶可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況隨時(shí)修改和設(shè)定過(guò)程參量，并根據(jù)需要啟動(dòng)相應(yīng)程序。它通過(guò)軟件程序?qū)μ筋^和測(cè)速傳感器來(lái)的信號(hào)進(jìn)行采集，數(shù)據(jù)處理及其它有關(guān)的數(shù)值運(yùn)算，數(shù)模轉(zhuǎn)換。在軟件上還增設(shè)故障自診斷程序，用它們能發(fā)現(xiàn)核子秤各部(接口)的故障。
信號(hào)隔離輸出器單元是本主機(jī)的主要組成部分，是專為防止來(lái)自連接儀表系統(tǒng)后面的控制裝置，通過(guò)電信號(hào)的地線串進(jìn)干擾而設(shè)計(jì)的。如果不增設(shè)這一單元，一旦串進(jìn)干擾將無(wú)法使儀表提供出精確、穩(wěn)定的信號(hào)，使整個(gè)核子秤的測(cè)量前功盡棄。
發(fā)明采用的是單一磁罐的電磁隔離。首先用電壓/頻率轉(zhuǎn)換器將從信號(hào)處理單元來(lái)的0-5V的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成正比關(guān)系的方波振蕩信號(hào)，然后通過(guò)D觸發(fā)器整形出與脈寬對(duì)稱的方波，這個(gè)信號(hào)再通過(guò)電磁隔離偶合到輸出部分，輸出振蕩信號(hào)分成兩路，一路經(jīng)整流，濾波為后面的電路提供電源，另一路電信通過(guò)頻率/電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成與之成正比關(guān)系的電壓模擬量，最后經(jīng)電壓/電流器輸出。
附圖4是核子秤主機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)總體程序框圖。
主機(jī)上電后程序首先執(zhí)行自診斷程序，在自診斷服務(wù)中對(duì)存貯器顯示、鍵盤、打印機(jī)、信號(hào)輸入、輸出接口進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)故障，則通過(guò)狀態(tài)指示燈反映出來(lái)。在正常情況下，程序繼續(xù)執(zhí)行進(jìn)行中斷，內(nèi)存狀態(tài)的初始化，接著判斷命令字M(通過(guò)鍵盤輸入)，由此來(lái)決定下一步程序執(zhí)行的路徑。
M＝0時(shí)執(zhí)行測(cè)量運(yùn)算程序，附圖5是測(cè)量運(yùn)算程序流程圖，它首先對(duì)探頭信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波。接著進(jìn)行皮帶負(fù)載、速度、物料測(cè)量及相應(yīng)輸出電壓量的運(yùn)算并且對(duì)零點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)或半自動(dòng)校正，放射源衰減補(bǔ)嘗處理，附圖5中n是探頭來(lái)的脈沖數(shù)的平均計(jì)數(shù)率。
f測(cè)速傳感器來(lái)的平均脈沖頻率a皮帶負(fù)載截距-第一次是通過(guò)定標(biāo)算出的，由鍵盤輸入，以后自動(dòng)校正。
b皮帶負(fù)載斜率，通過(guò)定標(biāo)算出，鍵盤輸入A測(cè)速傳感器斜率，廠家給出0.0052鍵盤輸入K1負(fù)載輸出電壓斜率K2負(fù)載輸入電壓截距K3負(fù)載流量輸出電壓斜率K4負(fù)載流量輸出電壓截距K1、K2、K3、K4由用根據(jù)皮帶流量量程定出，鍵盤輸入。
Z零點(diǎn)方式字，Z＝0半自動(dòng)校零;Z＝1，不校零;Z＝2自動(dòng)校零。
T放射源衰減補(bǔ)償時(shí)間間隔(單位日)鍵盤輸入T1/2放射源半衰期，對(duì)137CS為30×365(日)t放射源衰減補(bǔ)償后，經(jīng)過(guò)的時(shí)間，計(jì)算機(jī)算出M＝1時(shí)執(zhí)行靜態(tài)定標(biāo)程序，附圖6是在線靜態(tài)定標(biāo)程序流程圖定標(biāo)就是確定探測(cè)物理量與儀表測(cè)量到的電信號(hào)間的關(guān)系，計(jì)數(shù)管式的核儀器由于探頭輸出信號(hào)是脈沖式，對(duì)探頭來(lái)的脈沖數(shù)進(jìn)行確準(zhǔn)測(cè)定是關(guān)系到整個(gè)儀表精度，傳統(tǒng)方式是用專門購(gòu)置的定標(biāo)器，這不但增加費(fèi)用(3000-4000元/臺(tái))，而且往往存在著兩臺(tái)儀表在測(cè)量上的相對(duì)偏差，影響測(cè)量?jī)x表的精度。
本發(fā)明的核子秤，充分運(yùn)用微機(jī)在不增加任何硬件的基礎(chǔ)上，用軟件實(shí)現(xiàn)核子秤的在線靜態(tài)定標(biāo)，在執(zhí)行該程序前，必須將定標(biāo)時(shí)間T和打印方式P通過(guò)鍵盤輸入，該程序首先清除計(jì)數(shù)累加值A(chǔ)和定標(biāo)個(gè)數(shù)j，接著判斷負(fù)載輸入否，負(fù)載輸入后存入Lj單元，程序?qū)μ筋^計(jì)數(shù)值進(jìn)行累加A+n→A。當(dāng)定標(biāo)時(shí)間到后，對(duì)累加的計(jì)數(shù)值，取對(duì)數(shù)，求平均，送入LNj單元，即LNj← 1/(T) LnA，并計(jì)算線性回歸中間變量B＝B+LNj，C＝C+Lj，定標(biāo)個(gè)數(shù)加1，j+1→j送j單元，然后判運(yùn)行鍵按下否？設(shè)按下，則繼續(xù)判斷新的負(fù)載量Lj輸入否，重復(fù)執(zhí)行以上步驟，若按下運(yùn)行鍵，則進(jìn)行線性回歸計(jì)算，b＝∑(Lj-C/T)(LNj-B/T)/∑(Lj-C/T)2，a→7(B-bc)/T分別存入斜率。截距單元b和a中，最后判斷打印方式P，P＝1不打印b、a，P＝0打印，執(zhí)行后轉(zhuǎn)去執(zhí)行測(cè)量運(yùn)算程序。
附圖6中A計(jì)數(shù)累加值單元
n1秒鐘探頭來(lái)的計(jì)數(shù)值存放單元T定標(biāo)設(shè)定時(shí)間Lj輸入的負(fù)載量LNj累加數(shù)值對(duì)數(shù)存貯單元j定標(biāo)個(gè)數(shù)值計(jì)數(shù)器j＝0、1、2……KP打印方式字P＝0打印，P＝1不打印M＝2時(shí)，執(zhí)行動(dòng)態(tài)定標(biāo)程序，附圖7是動(dòng)態(tài)定標(biāo)的程序流程圖，除上述定標(biāo)方法外，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)條件限制的情況下，可以采取動(dòng)態(tài)定標(biāo)方法。動(dòng)態(tài)定標(biāo)的設(shè)計(jì)思想是根據(jù)皮帶負(fù)載累計(jì)量公式
其中V皮帶速度;S皮帶經(jīng)過(guò)的距離;T皮帶通過(guò)的時(shí)間;L單位皮帶長(zhǎng)度上的負(fù)載量;f測(cè)速傳感器來(lái)的脈沖頻率。只要在定標(biāo)前預(yù)先知道皮帶所傳送的物料總量(可通過(guò)汽車、火車在地衡、軌道衡上稱量)并能求出S和∫TofLnndt就能自動(dòng)生成皮帶負(fù)載的斜率b和截距a來(lái)，即
在程序執(zhí)行時(shí)，通過(guò)鍵盤輸入預(yù)知的批量總重P，程序運(yùn)行時(shí)，首先清除測(cè)速傳感器的頻率累加值，物料探頭計(jì)數(shù)率取對(duì)數(shù)累加值。及時(shí)間累加值，接著判斷皮帶上料頭是否來(lái)到質(zhì)量探頭處，設(shè)到，則執(zhí)行其它程序;到后，延時(shí)1秒鐘，測(cè)速傳感器頻率累加，送入FA單元物料探頭計(jì)數(shù)率取對(duì)數(shù)值累加送DN單元，時(shí)間累加送T單元，然后判斷皮帶料尾是否過(guò)去。設(shè)過(guò)，重復(fù)上述工作，過(guò)去，則計(jì)算出皮帶走過(guò)的距離，接著重新執(zhí)行-遍在皮帶空時(shí)的P1，F(xiàn)A、DN、T四參量，最后根據(jù)前述的方程組計(jì)算負(fù)載的斜率和截距，送入計(jì)算機(jī)的相應(yīng)的b和a單元，到此批量定標(biāo)程序結(jié)束，隨之定標(biāo)過(guò)程也完全結(jié)束。
附圖7中，F(xiàn)A測(cè)度傳感器頻率累加值DN物料探頭計(jì)數(shù)率取對(duì)數(shù)累加值A(chǔ)測(cè)速傳感器的斜率，鍵盤輸入n質(zhì)量探頭來(lái)的計(jì)數(shù)脈沖數(shù)，由計(jì)數(shù)器提供f測(cè)過(guò)傳感器來(lái)的脈沖頻率，由計(jì)數(shù)器提供p預(yù)知的皮帶總重，鍵盤輸入DNF對(duì)質(zhì)量探頭計(jì)數(shù)率取對(duì)數(shù)與測(cè)速傳感器頻率乘積的積分值。
T時(shí)間累加值b負(fù)載斜率a負(fù)載截距s皮帶走過(guò)的距離數(shù)字率表在模擬電路中率表是單位時(shí)間內(nèi)脈沖數(shù)目(計(jì)數(shù)率)的電路。傳統(tǒng)方法是采用泵電路，借此把脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成直流電流，然后用電表指示出來(lái)，它的缺點(diǎn)是對(duì)脈沖的幅度及寬度都有嚴(yán)格要求，這樣往往由脈沖幅度或?qū)挾炔町惍a(chǎn)生較大誤差，同時(shí)計(jì)數(shù)率并沒(méi)有直接參加運(yùn)算，增加了中間環(huán)節(jié)F/I變換，這又給測(cè)量帶來(lái)誤差，增大了反應(yīng)時(shí)間，使儀表響應(yīng)時(shí)間變慢，本發(fā)明則是用計(jì)算機(jī)的軟件功能設(shè)計(jì)了數(shù)字率表，附圖8是數(shù)字率表的程序流程圖，在本發(fā)明中，在硬件上采用了可編程的正/負(fù)邊沿觸發(fā)計(jì)數(shù)器，使得對(duì)信號(hào)脈寬不受限制，保障了脈沖取值的準(zhǔn)確性;同時(shí)在軟件上采取了模擬泵電路的原理將采集的脈沖進(jìn)行濾波得到較為穩(wěn)定的平均計(jì)數(shù)率并通過(guò)數(shù)字形式顯示出來(lái)。其處理方法是每1秒鐘從可編程邊沿觸發(fā)計(jì)數(shù)器中取出脈沖數(shù)，送往預(yù)先開辟好的內(nèi)存區(qū)域。這個(gè)區(qū)域是根據(jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)需要的反應(yīng)時(shí)間選擇大小，其形式是先進(jìn)先出的隊(duì)列形式。將此內(nèi)存區(qū)的存數(shù)求平均，N=
得出最近一段時(shí)間內(nèi)的平均計(jì)數(shù)率，送入N供顯示和計(jì)算用，從而完成率表工作。
附圖8中As脈沖計(jì)數(shù)率采集區(qū)基址，計(jì)算機(jī)內(nèi)部設(shè)置M采集計(jì)數(shù)率數(shù)目(采集區(qū)長(zhǎng)度，反應(yīng)時(shí)間)鍵盤輸入1-100SA(i)實(shí)采的第i個(gè)計(jì)數(shù)率i＝1、2、3……Mt采取的當(dāng)前時(shí)間 單位秒 Ac當(dāng)前采集地址自動(dòng)和半自動(dòng)校零核子秤探頭安裝在現(xiàn)場(chǎng)，由于環(huán)境，溫度機(jī)械震動(dòng)，強(qiáng)電磁場(chǎng)等原因，很可能使得儀表探頭運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化，影響測(cè)量精度，主要反映為負(fù)載零點(diǎn)飄移，為了克服這一影響，我們?cè)谲浖显黾恿俗詣?dòng)和半自動(dòng)校零處理，根據(jù)公式L= (Lnn-a)/(b) 其中L為皮帶負(fù)載，a為截距，b為斜率，當(dāng)L＝0時(shí)，a＝1nn。校零就是重新計(jì)算一次截距。
(1)、自動(dòng)校零處理當(dāng)Z＝2時(shí)，主機(jī)進(jìn)入自動(dòng)校零狀態(tài)。
附圖9是自動(dòng)校零程序流程圖，計(jì)算機(jī)根據(jù)負(fù)載量變化，判斷出皮帶有無(wú)負(fù)載的空狀態(tài)，自動(dòng)進(jìn)行校零處理，當(dāng)皮帶實(shí)際負(fù)載L小于LMIN值時(shí)就進(jìn)行校零處理并顯示L為零，將計(jì)算出的LnN存入a單位。否則執(zhí)行其它程序。
其中LMIN為皮帶負(fù)載最小值，在運(yùn)行前由鍵盤輸入(單位Kg/M)(2)、半自動(dòng)校零處理當(dāng)皮帶空運(yùn)行時(shí)鍵入Z＝0進(jìn)行半自動(dòng)校零。附圖10是半自動(dòng)校零處理程序流程圖，半自動(dòng)校零與自動(dòng)校零不同點(diǎn)在于這種方法每次校零是由人來(lái)干予的，而且校零時(shí)皮帶必須運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)還要鍵入皮帶長(zhǎng)度，用皮帶速度和皮帶長(zhǎng)度計(jì)算出所需的時(shí)間，這樣是為了計(jì)算出皮帶轉(zhuǎn)一圈的平均零點(diǎn)LnN= 1/(TL) ∫TL0LnNdt存入a單元。
使零點(diǎn)處理更加準(zhǔn)確。
附圖10中，PL皮帶轉(zhuǎn)一圈的長(zhǎng)度TL皮帶轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間T校零運(yùn)行時(shí)間b負(fù)載截距Z校零方式字 Z＝1不校零


附圖1為 核子秤系統(tǒng)示意圖附圖2為 放射源罐與探頭連接支架結(jié)構(gòu)圖附圖3為 核子秤主機(jī)結(jié)構(gòu)框圖附圖4(1)為 核子秤系統(tǒng)主程序軟件結(jié)構(gòu)框圖附圖4(2)為 1秒鐘定時(shí)中斷服務(wù)程序流程圖附圖5為 測(cè)量主程序流程圖附圖6為 靜態(tài)定標(biāo)程序流程圖附圖7為 動(dòng)態(tài)定標(biāo)程序流程圖附圖8為 數(shù)字率表程序流程圖附圖9為 自動(dòng)校零程序流程圖附圖10為半自動(dòng)校零程序流程圖其中1放射源罐;2、物料探頭;3、放射源罐與物料探頭連接支架;4、測(cè)速傳感器;5、儀表主機(jī);6、放射源罐托板;7、皮帶;8、門柜形放射源罐滑動(dòng)軌道;9、直流電源單元;10、信號(hào)處理單元;11、信號(hào)隔離輸出單元。
權(quán)利要求
1.一種微機(jī)核子皮帶秤，由γ射線放射源，γ射線探測(cè)器、支架、測(cè)速傳感器、儀表主機(jī)和輸入輸出裝置組成，其特征在于γ射線探測(cè)器用一支或兩支與皮帶寬度相適應(yīng)的長(zhǎng)G-M計(jì)數(shù)管、前置放大器和外猝滅電路組成；支架上半部有調(diào)節(jié)放射源與探測(cè)器之間距離用的“門”形滑動(dòng)軌道，放射源用緊固件固定在滑動(dòng)軌道上，主機(jī)是配有輸入輸出裝置的微機(jī)，微機(jī)軟件除通用軟件外，還有靜態(tài)定標(biāo)、數(shù)字率表、動(dòng)態(tài)定標(biāo)，自動(dòng)或半自動(dòng)校零處理等程序軟件。
2.按照權(quán)利要求1所述的微機(jī)核子皮帶秤，其特征在于主機(jī)自診斷情況正常并初始化后，判斷命令字M的數(shù)值，當(dāng)M＝0時(shí)，執(zhí)行測(cè)量運(yùn)算程序，求平均計(jì)數(shù)率，皮帶速度，物料流量，皮帶質(zhì)量和相應(yīng)的輸出量，當(dāng)M＝1時(shí)，執(zhí)行靜態(tài)定標(biāo)程序，鍵入定標(biāo)時(shí)間和打印方式字;當(dāng)M＝2時(shí)執(zhí)行動(dòng)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)程序，鍵入總重P。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的微機(jī)核子皮帶秤，其特征在于數(shù)字率表是每秒鐘從可編程邊沿觸發(fā)計(jì)數(shù)器中取出脈沖數(shù)送往預(yù)先開辟的先進(jìn)先出的隊(duì)列式內(nèi)存區(qū)域所存的脈沖數(shù)計(jì)算出最近一段時(shí)間內(nèi)的平均計(jì)數(shù)率
存入N供顯示和計(jì)算用。
4.按照權(quán)利要求1所述微機(jī)核子皮帶秤，其特征在于自動(dòng)校零是主機(jī)計(jì)算出的皮帶負(fù)載L小于給定的負(fù)載最小值LMIN時(shí)，負(fù)載L顯示為零，并將計(jì)算出的LnNo存入a單元;當(dāng)皮帶空運(yùn)行時(shí)，半自動(dòng)校零是鍵入Z＝0，計(jì)算皮帶轉(zhuǎn)一圈的截距平均值
5.按照權(quán)利要求1所述的微機(jī)核子秤，其特征在于靜態(tài)定標(biāo)是在M＝1時(shí)，主機(jī)判斷用戶鍵入已知的皮帶負(fù)載量，當(dāng)負(fù)載量輸入被存入Lj單元后，主機(jī)按用戶預(yù)先鍵入的時(shí)間T，計(jì)算出Ln( 1/(T) ∫Tondt)存入LNj單元，用戶不斷改變皮帶負(fù)載量，并鍵入之，便可在內(nèi)存中得出一組Lj，LNj參數(shù)，當(dāng)用戶得到K個(gè)負(fù)載量后，按下運(yùn)行鍵，主機(jī)進(jìn)行線性回歸計(jì)算，得到負(fù)載的斜率和截距，并分別存入b和a單元，然后轉(zhuǎn)到M＝0執(zhí)行測(cè)量運(yùn)算程序。
6.按照權(quán)利要求1所述微機(jī)核子秤，其特征在于動(dòng)態(tài)定標(biāo)是在M＝2時(shí)，用戶通過(guò)鍵盤輸入預(yù)知總重到主機(jī)P1單元，并告訴主機(jī)料頭何時(shí)到達(dá)探測(cè)位置，主機(jī)接到用戶鍵入的料頭到信號(hào)后，對(duì)測(cè)速傳感器來(lái)的計(jì)數(shù)進(jìn)行累加送FA單元，對(duì)物料探頭計(jì)數(shù)率取對(duì)數(shù)后累加送DN單元，對(duì)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)累加送T單元。當(dāng)料尾過(guò)后，用戶通過(guò)鍵盤告之主機(jī)，主機(jī)得知后，根據(jù)以上四個(gè)參量解方程得到負(fù)載的斜率和截距，并分別存入b和a單元，然后轉(zhuǎn)到M＝0執(zhí)行測(cè)量運(yùn)算程序。
全文摘要
一種微機(jī)核子皮帶秤，由探頭，A型架、測(cè)速計(jì)、放射源和微機(jī)(智能化主機(jī))等組成，特別適用于皮帶輸送機(jī)或其他形式輸送機(jī)在線測(cè)量連續(xù)流動(dòng)物料重量，微機(jī)具有靜態(tài)定標(biāo)，動(dòng)態(tài)定標(biāo)、軟件率表，自動(dòng)調(diào)零、自動(dòng)打印等功能并自動(dòng)顯示各種參量如累積量(噸、公斤)、流量(公斤/秒)、負(fù)荷(公斤/米)、皮帶速度、截距、斜率等幾十種，這種微機(jī)核子秤具有功能全、源強(qiáng)小、價(jià)格低、定標(biāo)簡(jiǎn)便、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01G11/16GK1052372SQ8910904
公開日1991年6月19日 申請(qǐng)日期1989年12月6日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月6日
發(fā)明者畢亮, 胡壽民, 宋炎太, 田惠興, 劉成運(yùn) 申請(qǐng)人:首都鋼鐵公司