专利名称：小负荷高灵敏度核子秤的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种小负荷高灵敏度核子秤，属于一种核物理测量仪表。
核子秤已广泛应用于需要对运移物料进行非接触测量的各行各业，其中有皮带、刮板、螺旋、锚链、链斗等输送机械，对煤炭、水泥、粮食等进行计量，也广泛应用于各种配料系统中；核子秤利用放射源发射出的射线穿透输送机上的物料后再射到探测器上，根据物料对射线的吸收量与物料的质量有关的原理，测量出输送机上的物料量；但现有技术的核子秤对于烟丝、塑料等轻质量的物料无法比较精确计量，主要原因是辐射能量高的放射源在穿透轻质物料时，它被物料吸收而造成的强度减弱是很小的，即对物料质量多少的反应不灵敏；目前国内较好的核子秤是本公司大批量生产的清大HCS系列产品，参见
图1，该核子秤包括支架，放射源，核辐射探测装置，测速装置，前置放大器，主机，其中的主机除计算机外，还包括显示，打印，控制等功能部件，放射源安装于支架中部，核辐射探测装置位于运送物料的皮带下部，测速装置位于运送物料的皮带上，核辐射探测装置中具有前置放大器，从前置放大器引出的信号线接入计算机，测速机构的输出端与主机相连，采用此方案时，起重要作用的前置放大器被装在核辐射探测装置中，由于核辐射探测装置体积大，工作环境差，保持恒温状态极不容易，放大器的温飘等问题会严重影响测量精度；对于轻质物料，为能精确测量，一方面需要低辐射能的辐射源，另一方面需要更高增益的放大器；本实用新型的目的在于克服现有技术的不足而提供一种适用于轻质物料精确测量的核子秤。
本实用新型的小负荷高灵敏度核子秤，由支架，放射性点源，核辐射探测装置，测速装置，信号放大器，主机组成，放射性点源安装于支架中部，核辐射探测装置位于运送物料的皮带下部，测速装置位于运送物料的皮带上，核辐射探测装置引出的信号线接入信号放大器，信号放大器的输出端接至主机，测速机构的输出端与主机相连，信号放大器外包有保温套，保温套内装有恒温机构。
把现有技术的前置放大器与探测器分离，并且给放大器一个恒温的工作环境，本实用新型的小负荷高灵敏度核子秤，适用于轻质物料的精确计量，使用方便，具备核子秤的一切优点。
为详细介绍本实用新型的小负荷高灵敏度核子秤，
以下结合附图进行详细说明图1是现有技术的清大HCS核子秤的组成简图；图2本实用新型的小负荷高灵敏度核子秤的结构示意图；图3是主机部分的详细框图；图4是放射性点源的正视图；图5是图4的A向视图；图6是图4的B-B剖视结构图7是图5的C-C剖视结构图；图8是核辐射探测装置的结构示意图；图9是图8的D-D剖视结构图；图10是类似图9的另一个实施例的结构图；图11是放大器装在保温套种的结构简图(剖视)；图12是放大器的线路简图；图13是测速的线路简图；图14是恒速时测量速度信号的线路图。
参见图2，本实用新型的小负荷高灵敏度核子秤，由支架1，放射性点源2，核辐射探测装置3，测速装置4，信号放大器5，主机6组成，放射性点源2安装于支架1中部，核辐射探测装置3位于运送物料7的皮带8下部，测速装置4位于运送物料的皮带上，核辐射探测装置3引出的信号线接入信号放大器5，信号放大器5的输出端接至主机6，测速机构4的输出端与主机6相连。
参见图3，主机6包括CPU主板61，母板(扩展槽)62，母板62上接有显示卡63及显示器64、A/D板65，也可接有D/A板66，A/D和D/A板通过接线盒67与探测器(探测装置)3、测速装置4相连，可能还连有调速(控制)装置68，在主板上接有硬盘601，键盘602，打印机603，软驱604等外部设备。
参见图11，信号放大器5置放于一个圆筒51中，圆筒外包有一个保温套52，保温盖53盖住整个圆筒，在保温套52与保温盖53内安有恒温加温用的电热管54，其中核辐射探测装置3上的供电电源和恒温控制的电源电路可与信号放大器5制在一块线路板上，也可分开制作，同时放置于保温圆筒51中。
其中的恒温控制电路可参照现有技术；
为适应小负荷的测量需要，需采用低能辐射源，现采用放射源为镅-241(Am，241)，它的半衰期为426年，其能量为0.06Mev，比一般核子秤的Cs137源(能量为0.66Mev)小十倍，因而它使用寿命长，性能稳定，更易防护，安全性好。
参见图4-7，本实用新型的放射性点源2，包括点源安装孔21，罐体22，罐体上的限束孔23，罐体顶部为一个圆形凹孔24，凹孔下部为点源安装孔21，凹孔上装有罐座25，点源安放孔21下部为限束孔23，限束孔23下方的罐体22上开有大螺孔26，门塞27可卸地安放在大螺孔26中，罐座27上安有安装架28，安装架28的作用是把放射性点源安放到支架1上。
限束孔为纵向夹角为10～20度，横向夹角为40～80度的喇叭孔。
安放于点源安装孔中的点源为镅源或铯源。
参见图8，9，10，由于本实用新型在核辐射探测装置(电离室)3的基本结构上与现有技术相接近，故在图中仅以单线图的方式表示，核辐射探测装置由高压电极31，中心电极32，外安装槽33组成，高压电极31二端安有端盖34，中心电极32通过绝缘子(图上未明示)伸出端盖34，一个端盖34上开有气管35，端盖32外安有密封罩36，电信号密封插座37与高压电极31和中心电极32相连，电信号插座37安在密封罩36上，高压电极31内充有单一成分或混合的惰性气体。
在图9中，高压电极31为一根开有入射窗38的方管，而在图10所表示的实施例中，高压电极31为一根园管。
高压电极31与外安装槽33之间充有填充材料39，填充材料39的作用是让外安装槽33更好地保护高压电极，即保护电离室。
外安装槽33上对应入射窗38的位置安有保护膜310。
为使测试的灵敏度高，上述的高压电极31的材料为铝或铝合金或钛或钛合金或不锈钢，管壁厚度为0.08-0.25mm，使之对辐射能的吸收少。
采用上述的结构安排，一方面采用低辐射能的放射源，另一方面，采用薄壁结构的核辐射探测器(电离室)，使之能很好测出低能射线经过轻质物料吸收后的减弱强度，最后，把信号放大器与工作环境较差的核辐射探测器分开放置，两者靠信号电缆连接，使放大器不受温度的外界因素的影响，以更好地实现对轻质物料的精确计量。
参见图12-14，其中图12为放大器的线路简图，该放大器由高增益，高输入阻抗，低噪声运放组件构成，能把电离室的弱电流信号放大10倍。测速装置的作用是计算单位时间内的物料流量，图13公开了一种测速发电机产生与皮带速度成正比的电压信号经分压后输入A/D的线路图；图14则公开了一种恒速皮带的速度信号线路图，当皮带停止时，常闭触点吸合，A/D端得到的电压为零。
本实用新型的核子秤十分适合于塑胶皮带。
本实用新型中未能一一详细叙述的部分，可参见本公司公开发表的产品手册，选型手册，产品安装手册等技术文件。
权利要求1.一种小负荷高灵敏度核子秤，由支架，放射性点源，核辐射探测装置，测速装置，信号放大器，主机组成，放射性点源安装于支架中部，核辐射探测装置位于运送物料的皮带下部，测速装置位于运送物料的皮带上，其特征在于核辐射探测装置引出的信号线接入信号放大器，信号放大器的输出端接至主机，测速机构的输出端与主机相连，信号放大器外包有保温套，保温套内装有恒温机构。
2.根据权利要求1所述的小负荷高灵敏度核子秤，其特征在于上述的放射性点源由罐体，罐体上的限束孔组成，罐体顶部为一个圆形凹孔，凹孔下部为点源安装孔，凹孔上装有罐座，点源安放孔下部为限束孔，限束孔下方的罐体上开有大螺孔，门塞可卸地安放在螺孔中。
3.根据权利要求1所述的小负荷高灵敏度核子秤，其特征在于上述的限束孔为纵向夹角为10～20度，横向夹角为40～80度的喇叭孔。
4.根据权利要求1或2或3所述的小负荷高灵敏度核子秤，其特征在于安放于点源安装孔中的点源为镅源或铯源。
5.根据权利要求1所述的小负荷高灵敏度核子秤，其特征在于核辐射探测装置由高压电极，中心电极，外安装槽组成，高压电极二端安有端盖，中心电极通过绝缘子伸出端盖，一个端盖上开有气管，端盖外安有密封罩，电信号密封插座与高压电极和中心电极相连，电信号插座安在密封罩上，高压电极内充有单一成分或混合的惰性气体。
6.根据权利要求5所述的小负荷高灵敏度核子秤，其特征在于上述的高压电极为一根园管。
7.根据权利要求5所述的小负荷高灵敏度核子秤，其特征在于上述的高压电极为一根开有入射窗的方管。
8.根据权利要求6或7所述的小负荷高灵敏度核子秤，其特征在于上述的高压电极与外安装槽之间充有填充材料。
9.根据权利要求7所述的小负荷高灵敏度核子秤，其特征在于上述的外安装槽上对应入射窗的位置安有保护膜。
10.根据权利要求6所述的小负荷高灵敏度核子秤，其特征在于上述的高压电极的材料为铝或铝合金或钛或钛合金或不锈钢，管壁厚度为0.08-0.25mm。
专利摘要本实用新型涉及一种小负荷高灵敏度核子秤,包括支架,放射性点源,核辐射探测装置,测速装置,信号放大器,主机,核辐射探测装置引出的信号线接入信号放大器,信号放大器的输出端接至主机,测速机构的输出端与主机相连,信号放大器外包有保温套,保温套内装有恒温机构,把放大器与探测器分离,并且给放大器一个恒温的工作环境,该核子秤,适用于轻质物料的计量,使用方便。
文档编号G01G11/00GK2278210SQ9621761
公开日1998年4月8日 申请日期1996年6月14日 优先权日1996年6月14日
发明者邸生才, 黄继有 申请人:北京清大电子仪器联合公司