核子秤是利用核放射源发出的γ射线穿过物料，到达电离室传感器，传感器把γ射线转变成电信号，送入计算机计算出物料通过秤体的重量。核子秤不与物料接触，秤体无磨损，核源半衰期为30年，可以长期使用；核子秤完全密封，不怕恶劣环境，安装方便，维修量小，故障率低。
秤重原理
1、基本原理
当γ射线穿过物料时，与物料中的原子碰撞，被原子吸收，吸收量与物料中原子种类有关。未被吸收的γ射线穿过物料到达传感器，形成电流，经放大器放大，转变成信号电压Ui，Ui与累计重量W成如下关系：式中U0为空载下信号电压；Ui 为有料下信号电压； i＝1，2，...n 为采样顺序号；n 为10秒钟采样总次数，K为称重系数，上式是核子秤称重的基本关系式，计算机据此公式计算出累计重量及流量等值。
2、称重参数的重要性
核子秤的称重原理与电子秤完全不同。核子秤以γ射线吸收为基础，由电压信号与参数计算出累计重量。它是一种间接测量方法，电子秤则是利用压力传感器直接测出物料重量的。核子秤累计重量的计算式是1中的公式。计算式中有三个量K，U0，Ui，其中Ui是测量值，由物料厚度确定。K与U0则是称重前测定出的两个参数。U0是由输送带的厚度确定的，它相当于电子秤中的皮重；K是由实际物料标定出来的系数，它相当于电子秤中刻度盘标度。由上式可看出，测定U0及K的准确性直接影响累计重量的准确性。
2009年3月29日
电子秤和核子秤在新庄选煤厂的应用
邱祥禹，张健，史红军（河南永城神火集团，河南 永城476600）
【摘 要】 目前，选煤厂称重测量大都采用 核子皮带秤和电子皮带秤，二者在工作原理、系统特点上各有千秋，尤以重力式动态电子皮带秤和非接触式核子皮带秤发展迅。本文试对两种皮带秤在我选煤厂中的应用及优缺作简单介绍。
【关键词】 电子皮带秤；核子皮带秤；选煤
神火集团新庄选煤厂是一座年处理能力240万吨的矿井型选煤厂，选煤工艺为块煤跳汰、沫煤重介、煤泥浮选的联合工艺流程。现使用的称重测量设备有2台电子皮带秤和3 台核子皮带秤。电子皮带秤从03 年开始使用，用来计量重介原煤，使用 的是北京斯凯尔公司生产的ICS-17J防爆电子皮带称， 核子皮带秤从96年开始使用，计量总原煤和精煤，使用的北京比尼公司的HBN-90系列。
下面对两种皮带秤的特点及其应用实践做简单的介绍。
1工作原理
1.1电子皮带秤
物料重量通过称量框架上的称重传感器将皮带上的物料重量信号送入数字转换器，由电压时转换成数字量送入积算器，测速传感器将皮带输送机的速度信号也送入积算器，积算器将重量信号和速度信号进行处理，得到物料的瞬时流量和累计重量，并在显示控制仪表上显示。
1.2核子皮带秤
核子皮带秤的工作原理是基于核源（铯137等）发射的γ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。
2系统结构
电子皮带秤一般主要由电子皮带秤输送机、称重框架及测速机构、PLC电控柜四个部分组成。
核子秤的结构比较复杂：放射源+电离室+前置放大器+电源板+下位机+通讯。
3系统特点:
3.1电子皮带秤
(1)受皮带的震动、磨损和张力的影响
(2)安装较为复杂，需要经常保养。
(3)标定方式有砝码标定和实物称重标定两种,检测简单直观,精度调整方便易行。
(4)计量精度：±0.5%
3.2核子皮带秤
（1）作为非接触式在线计量控制设备，其称重传感器不受高温、腐蚀性、皮带倾角、跑偏、振动、张力等因素影响。
（2）设备结构简单，安装方便。
（3）日常标定工作方便，简单。日常保养量较少，维修率低。
（4） 计量精度：±1%
4两种皮带秤的特点对比
电子皮带秤秤架庞大、复杂，重量往往超过1000kg，安装时还要对输送机的支架及纵梁进行加固。安装位置的选择非常关键，通常要求在皮带张力小及张力变化小的地方安装，安装时还要停皮带输送机。
核子皮带秤的秤体小巧，搬运及安装工作量小，从安装要求上讲，可以说不讲究，只要简单地固定在皮带机纵梁上就可以了，安装空间大约只需300mm就够了，安装时甚至可以不停皮带输送机。
从维护方面看，要保证电子皮带秤的使用准确度，就要保证皮带张力恒定、皮带不跑偏、秤架不积灰、托辊校准好等运行条件，需要操作者精心维护并定期进行模拟校验或实物校验。我们可以这样说：电子皮带秤的准确度要求越高，维护工作越频繁，维护工作量也越大。
相比之下，核子皮带秤对维护工作的要求就比较少，除了在皮带下方的探测器(或射源)的积灰影响准确度外，其余部分不需要经常维护，只是每月用校验板进行模拟校验即可，而用校验板进行模拟校验远比电子皮带秤采用挂码、滚链校验简单。核子皮带秤虽然机械结构较为简单,日常保养量较小，但前期标定工作量较大，且其受不可控制的因素影响较多。
5改进
生产中我们对电子皮带秤做了如下改进：
（1）考虑到下料冲击对皮带的影响,在秤体前端采用多根上托辊结构,以延长皮带侧重区,使得秤架的整体性能比单托辊秤架大大改善,皮带在运行过程中零点和示值的稳定性增强,置信度增高。
（2）增加称重传感器的过载保护功能,避免意外损坏。
（3）核子秤是线式测量，为了减少误差,皮带前部增加推平装置。
6生产选型
核子皮带秤由于物料的断面形状、化学成分、含水份多少对测量精度的影响很大，限制了提高精度的可能，但其具备了电子皮带秤所不具备的特点。由于是非接触测量，其精度与皮带张力、跑偏、振动、冲击等因素无关，安装调整也不涉及皮带机，能在高温、高粉尘、腐蚀性气体等恶劣工况下工作。
(1)皮带输送机输送单一物料、物料成分变化小、含水量变化小、块度小、在皮带上的断面形状基本固定、负荷适中且负荷变化小于±30%，这样一些条件是选用核子皮带秤的必要条件；
(2)皮带输送机本身条件不好，如皮带过长或过短(甚至安装秤架的空间只有300mm)、皮带张力特别大或张力变化特别大、皮带机倾角不是固定的、皮带机带卸料小车、钢丝绳芯皮带机等等，宜选用核子皮带秤
总之，两种皮带秤各有千秋，要结合自身的情况合理选型，才能充分发挥它们各自的特点和优势。
【摘 要】 目前，选煤厂称重测量大都采用 核子皮带秤和电子皮带秤，二者在工作原理、系统特点上各有千秋，尤以重力式动态电子皮带秤和非接触式核子皮带秤发展迅。本文试对两种皮带秤在我选煤厂中的应用及优缺作简单介绍。
【关键词】 电子皮带秤；核子皮带秤；选煤
神火集团新庄选煤厂是一座年处理能力240万吨的矿井型选煤厂，选煤工艺为块煤跳汰、沫煤重介、煤泥浮选的联合工艺流程。现使用的称重测量设备有2台电子皮带秤和3 台核子皮带秤。电子皮带秤从03 年开始使用，用来计量重介原煤，使用 的是北京斯凯尔公司生产的ICS-17J防爆电子皮带称， 核子皮带秤从96年开始使用，计量总原煤和精煤，使用的北京比尼公司的HBN-90系列。
下面对两种皮带秤的特点及其应用实践做简单的介绍。
1工作原理
1.1电子皮带秤
物料重量通过称量框架上的称重传感器将皮带上的物料重量信号送入数字转换器，由电压时转换成数字量送入积算器，测速传感器将皮带输送机的速度信号也送入积算器，积算器将重量信号和速度信号进行处理，得到物料的瞬时流量和累计重量，并在显示控制仪表上显示。
1.2核子皮带秤
核子皮带秤的工作原理是基于核源（铯137等）发射的γ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。
2系统结构
电子皮带秤一般主要由电子皮带秤输送机、称重框架及测速机构、PLC电控柜四个部分组成。
核子秤的结构比较复杂：放射源+电离室+前置放大器+电源板+下位机+通讯。
3系统特点:
3.1电子皮带秤
(1)受皮带的震动、磨损和张力的影响
(2)安装较为复杂，需要经常保养。
(3)标定方式有砝码标定和实物称重标定两种,检测简单直观,精度调整方便易行。
(4)计量精度：±0.5%
3.2核子皮带秤
（1）作为非接触式在线计量控制设备，其称重传感器不受高温、腐蚀性、皮带倾角、跑偏、振动、张力等因素影响。
（2）设备结构简单，安装方便。
（3）日常标定工作方便，简单。日常保养量较少，维修率低。
（4） 计量精度：±1%
4两种皮带秤的特点对比
电子皮带秤秤架庞大、复杂，重量往往超过1000kg，安装时还要对输送机的支架及纵梁进行加固。安装位置的选择非常关键，通常要求在皮带张力小及张力变化小的地方安装，安装时还要停皮带输送机。
核子皮带秤的秤体小巧，搬运及安装工作量小，从安装要求上讲，可以说不讲究，只要简单地固定在皮带机纵梁上就可以了，安装空间大约只需300mm就够了，安装时甚至可以不停皮带输送机。
从维护方面看，要保证电子皮带秤的使用准确度，就要保证皮带张力恒定、皮带不跑偏、秤架不积灰、托辊校准好等运行条件，需要操作者精心维护并定期进行模拟校验或实物校验。我们可以这样说：电子皮带秤的准确度要求越高，维护工作越频繁，维护工作量也越大。
相比之下，核子皮带秤对维护工作的要求就比较少，除了在皮带下方的探测器(或射源)的积灰影响准确度外，其余部分不需要经常维护，只是每月用校验板进行模拟校验即可，而用校验板进行模拟校验远比电子皮带秤采用挂码、滚链校验简单。核子皮带秤虽然机械结构较为简单,日常保养量较小，但前期标定工作量较大，且其受不可控制的因素影响较多。
5改进
生产中我们对电子皮带秤做了如下改进：
（1）考虑到下料冲击对皮带的影响,在秤体前端采用多根上托辊结构,以延长皮带侧重区,使得秤架的整体性能比单托辊秤架大大改善,皮带在运行过程中零点和示值的稳定性增强,置信度增高。
（2）增加称重传感器的过载保护功能,避免意外损坏。
（3）核子秤是线式测量，为了减少误差,皮带前部增加推平装置。
6生产选型
核子皮带秤由于物料的断面形状、化学成分、含水份多少对测量精度的影响很大，限制了提高精度的可能，但其具备了电子皮带秤所不具备的特点。由于是非接触测量，其精度与皮带张力、跑偏、振动、冲击等因素无关，安装调整也不涉及皮带机，能在高温、高粉尘、腐蚀性气体等恶劣工况下工作。
(1)皮带输送机输送单一物料、物料成分变化小、含水量变化小、块度小、在皮带上的断面形状基本固定、负荷适中且负荷变化小于±30%，这样一些条件是选用核子皮带秤的必要条件；
(2)皮带输送机本身条件不好，如皮带过长或过短(甚至安装秤架的空间只有300mm)、皮带张力特别大或张力变化特别大、皮带机倾角不是固定的、皮带机带卸料小车、钢丝绳芯皮带机等等，宜选用核子皮带秤
总之，两种皮带秤各有千秋，要结合自身的情况合理选型，才能充分发挥它们各自的特点和优势。
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