处理核子秤连续计量速度误差的装置及方法

摘要

本发明在于一种处理核子秤连续计量速度误差的装置及其实现方法。一种处理核子秤连续计量速度误差的装置，包括输送带带速传感器输出信号模块，核子秤γ射线探测器输出信号模块，上述的两个模块都连接到一单片机系统进行数据处理，所述的单片机系统连接着一键盘，一驱动电路和一通讯模块。输送带带速传感器输出信号模块发送输送带速度信号V到单片机，核子秤γ射线探测器输出信号模块发送秤重信号U到单片机，单片机对上述输入的信号进行处理。本发明的优点在于，能有效校正核子称连续计量速度误差，达到精确数据的作用，并对整个过程进行实时监控，且操作方法简单有效，易于实现。

说明书

技术领域

本发明涉及一种秤量误差校正装置及方法，特别涉及一种核子秤连续计量速度误差的 处理装置与方法。

背景技术

核子秤是一种对运输皮带及固定形状管道内物料进行在线连续秤重及计量控制的非接 触性的仪器，通常用于散状物料输送系统中的动态连续计量。它由γ射线源11、接收传感 器(γ射线探测器)12，输送带13上为散状物料14等组成(如图1所示)。

放射源2射出的γ射线，一部分被输送带13上的物料14吸收，其余部分则穿透物料 14照射到接收传感器(γ射线探测器)12上。接收传感器12的输出信号U与γ射线照射截 面上的物料14质量M成指数函数关系：

$U=U_0{e}^{-{\mu }_{\rho }·\mathrm{M\eta }}---\left(1\right)$

式中，μ_ρ为物料质量吸收系数，M为γ照射截面上的物料质量，η为物料截面形状系数。 通过测定U和U₀(U₀在核子秤安装调试时即可确定)即可得到输送带单位长度物料的质量 M。因此：

$M=-\frac{1}{{\mu }_{\rho }\eta }\ln (U/U_0)=K\ln (U/U_0)---\left(2\right)$

设输送机的输送带的速度为V，则输送机上的输送带上的瞬时物料流量Q为：

Q＝MV    (3)

由此可计算出连续输送物料的累计量W：

$W=\int \mathrm{Qdt}=\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{M}_i{V}_{i}T---\left(4\right)$

式中T为采样步长，N为数据长度。

但是，目前广泛使用核子秤进行散状物料的连续计量，其瞬时物料流量和累计量计算 所需的输送带速度V通常是在安装或调试时由人工设定一个固定的速度参考值，而不是输 送带的实际速度，由此造成输送带速度变化时的连续计量误差。输送带的实际速度往往由 于输送机负荷变化、驱动电机输出功率变化等原因而发生，因而带速变化是随机发生的， 不可能随时去人工调整速度参考值，从而造成了连续计量的速度误差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题第一方面在于，提供一种处理核子秤连续计量速度误差的 装置。

本发明所要解决的技术问题第二方面在于，提供一种处理核子秤连续计量速度误差装 置的实现方法。

一种处理核子秤连续计量速度误差的装置，其特征在于，包括输送带带速传感器输出 信号模块，核子秤γ射线探测器输出信号模块，上述的两个模块都连接到一单片机系统进行 数据处理，所述的单片机系统连接着一键盘，一驱动电路和一通讯模块。

所述的驱动电路还连接着一累计重量显示器显示输送物料的累计重量，还连接着一瞬 时流量显示器以显示输送物料的瞬时重量，及一报警装置。

所述的通讯模块联接到连续计量监控系统。

一种处理核子秤连续计量速度误差的装置的实现方法，其特征在于，包括步骤：

(1)在键盘上调试并设置好计量运算公式的参数；

(2)输送带带速传感器输出信号模块发送有关输送带速度V信号到单片机，核子秤 γ射线探测器输出信号模块发出输出信号传输到单片机，单片机对上述输入的计量信号进行 处理，完成公式1-4的数据处理的任务；

(3)单片机将数据处理的结果通过驱动电路传输到累计重量显示装置，瞬时流量显示 装置及报警装置，所述的两种显示装置将数据计算的结果显示出来，如果数据结果超过了 设置的阈值，则报警装置就发出警报；

(4)单片机还将数据处理的结果传输到通讯模块，通过该通讯模块将该数据信息发送 到连续计量监控系统以进行实时监控。

本发明的优点在于，能有效校正核子秤连续计量速度误差，达到精确数据的作用，并 对整个过程进行实时监控，且操作方法简单有效，易于实现。

说明书附图

图1是现有核子秤的组成示意图。

图2是本发明的处理核子秤连续计量速度误差的处理装置。

具体实施方式

下面结合具体实施方式来对本发明进行阐述。

如图2所示的散状物料连续计量信号处理装置，包括带有核子秤接收传感器(γ射线探 测器)输出信号模块1，和输送带带速传感器输出信号模块2，它们的接口电路具体见图2。

核子秤γ射线探测器输出的mV级测量值U，经由运算放大器IC1和IC2二级放大，及 阻容滤波电路R6、R5、C3后，送入到单片机3的A/D转换通道。IC3为射极跟随器，起 输入通道隔离作用。输送带带速传感器输出信号模块2的带速信号V直接通过射极跟随器 IC4进入到单片机3的A/D转换通道。

单片机3承担核子秤的计量信号处理，完成公式1-4的数据处理任务。单片机的型号 为MCS-80196，单片机3的其中二个高速A/D转换通道ACH1和ACH2的接脚分别连接模 块1和模块2的射极跟随器输出端。

键盘4用于调试和设定参数。驱动电路5连接输送系统物料连续计量的累积重量显示 装置7，瞬时流量显示装置8以及声光报警装置9。单片机3连接有RS-232/RS-485接口 的通讯模块6，通讯模块6联接到远程连续计量监控系统10。

一种处理核子秤连续计量速度误差的方法，包括步骤：

(1)在键盘4上调试并设置好计量运算公式的参数；

(2)输送带带速传感器输出信号模块2发送输送带速度信号V到单片机3，核子秤γ 射线探测器输出信号模块1发送秤重信号U到单片机3，单片机3对上述输入的信号进行处 理，完成公式1-4的数据处理的任务；

(3)单片机3将数据处理的结果通过驱动电路5传输到累计重量显示装置7，瞬时流量 显示装置8及报警装置9，所述的两种显示装置将数据计算的结果显示出来，如果数据结果 超过了设置的阈值，则报警装置9就发出警报；

(4)单片机3还将数据处理的结果传输到通讯模块6，通过该通讯模块6将该数据信息 发送到远程连续计量监控系统10以进行实时监控。

本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理， 在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都 落入要求保护的本发明范围内。