Толщиномер

 

) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частности к средствам измерения толщины материалов или их поверхностной плотности. Целью изобретения является повыщение точности толщиномера путем выравнивания информационных весов, составляющих немоноэнергетическое излучение фотонов, прощедших через объект контроля. Электрические импульсы преобразованного излучения поступают на вход блока возведения в степень, осуществляющего выравнивание их информационных весов. После преобразования импульсы интегрируются в блоке. Сигнал интегратора регистрируется в блоке и является мерой толщины полосы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 4 G 01 В 15/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И A ВТОРИЧНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4009449/24-28 (22) 21.01.86 (46) 07.09.88. Бюл. № 33 (71) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при Томском политехническом институте им. С. М. Кирова (72) О. И. Недавний и В. И. Опокин (53) 531 717.1! (088.8) (56) Пугачев А. В., Сахаров Э. В., Долинин В. A. Радиоизотопные приборы технологического контроля. — М.: Атомиздат, 1980, с. 77 — 82.

Гусев F. А.,Алеев П. А. Детектор радиационного толщиномера. — Дефектоскопия, 1980, ¹ 9, с. 97 — 100.

„„Я0„„1421998 A 1 (54) ТОЛЩИНОМЕР (57-) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частности к средствам измерения толщины материалов или их поверхностной плотности. Целью изобретения является повышение точности толщиномера путем выравнивания информационных весов, составляющих немоноэнергетическое излучение фотонов, прошедших через объект контроля. Электрические импульсы преобразованного излучения поступают на вход блока возведения в степень, осуществляющего выравнивание их информационных весов. После преобразования импульсы интегрируются в блоке. Сигнал интегратора регистрируется в блоке и является мерой толщины полосы. 1 ил.

1421998

Р2 Я, м Ео (3) 10

Ь .=срЕ

lг- -=cU — 3,8

40 (6) на входе

Ц передачи (2) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам измерения толщины материалов или их поверхностной плотности.

Целью изобретения является повышение точности толщиномера путем выравнивания информационных весов, составляющих немоноэнергетическое излучение фотонов, прошедших через объект контроля.

На чертеже представлена структурная схема толщиномера.

Толщиномер содержит немоноэнергетический источник 1 ионизирующего излучения, располагаемый по одну сторону полосы

2 контроля, и располагаемые по другую сторону объекта контроля спектрометрический измерительный преобразователь 3 и последовательно соединенные интегратор 4 и регистратор 5, а также блок 6 возведения в степень, вход которого подключен к выходу спектрометрического измерительного преобразователя 3, а выход — к входу интегратора 4.

Толщиномер работает следующим образом.

Излучение рентгеновского источника 1, пройдя через объект 2, регистрируется измерител ьны м преобразователем 3. Поскольку этот преобразователь 3 спектрометрический, на его выходе действуют импульсы, для каждого из которых амплитуда в среднем пропорциональна энергии вызвавшего его фотона. Эти импульсы поступают на вход блока 6 возведения в степень, осуществляющего выравнивание их информационных весов. После преобразования импульсы интегрируются интегратором 4. Сигнал интегратора регистрируется в регистраторе 5 и является мерой толщины полосы 2.

Если источник 1 имеет две энергетические линии Е и Е>, будем считать эти линии независимыми источниками, для которых — Noie; 2=М028 (1) где Nol u Nor — скорость счета соответственно для первой и второй энергетических линий при нулевой толщине поглотителя;

Мi u Ng — скорость счета соответственно для первой и второй энер гетических линий при толщине поглотителя h;

pl и р — коэффициент ослабления излучения для первой и второй энергетических линий соответственно.

Тогда можно записать отношение ) ф,, (($, Л )+Й ф М )

Е1 и, N i+@»V>) ,/,+N,„ где Д вЂ” квадрат отношения сигнал/шум при коэффициенте передачи интегратора 4, равном k; ф — - квадрат отношения сигнал/щум при коэффициенте передачи интегратора 4, равном единице.

Из условия максимума отношения (2) находим

Используя тот факт, что источники с

Е и Е независимы, и вводя вместо Е и F> и так далее, можем записать условие оптимума для произвольного спектра источника 1 (4) где С вЂ” нормирующий коэффициент.

Физический смысл условия (4) заключается в том, что вклад импульса в сигнал

20 интегратора 4 должен быть пропорционален поглощающей способности вызвавшего его фотона (ибо, чем больше эта способность, тем больший вес должен иметь фотон в суммарном отклике) и обратно пропорционален энергии (ибо ясно, что энергия сама по себе не характеризует информационные свойства фотона, а вместе с тем вклад импульса в сигнал сумматора, если не осуществлять нелинейное преобразование, прямо пропорционален энергии вызвавшего

З0 его фотона). Считая, что преобразователь 3 осуществляет в среднем линейное преобразование энергии фотона в амплитуду импульса, и имея в виду, что для используемого диапазона энергий

35 (5) где а — нормирующий коэффициент, имеем

В рассмотренном толщиномере блока 6 сигнал U, а на выходе

Следовательно, коэффициент К„ сигнала интегратора 4 (7)

Rl где m= — 3,8, что соответствует условию оптимума, а возможный диапазон т будет — 1 ...— 5.

В зависимости от толщины h полосы 2 при использовании предлагаемой совокупности признаков обеспечивается возможность уменьшения тока трубки на 20 — 80Я, т. е. коэффициент использования немоноэнергетического источника ионизирующего излучения существенно возрастает. Данный факт подтверждается не только теоретически, но и экспериментально.

1421998

Составитель В. Парнасов

Редактор В. Бугренкова Техред И. Верес Ко ррек тор . 1. П ил и ненк о

Заказ 4415, 37 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 45

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из указанного диапазона значений m нижняя граница соответствует использованию мягкого рентгеновского диапазона при контроле сверхлегких или сверхтонких материалов (граничная энергия Е,. (10 кэВ), и верхняя — использованию жесткого рентгеновского излучения (Е„=1 — 50 МэВ).

Формула изобретения

Толщиномер, содержащий немоноэнергетический источник ионизирующего излучения, располагаемый llo одну сторону объекта контроля, и располагаемые по другую сторону объекта контроля спектрометрический измерительный преобразователь и последовательно соединенные интегратор и регистратор, отлггчающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен блоком возведения в степень, вход которого подключен к выходу спектрометрического измерительного преобразователя, а выход — к Вхо10 ду интегратора.