DE1473770B2 - Verfahren zur berührungslosen Prüfung von Wandungsdicken hohler oder gewölbter Gegenstände - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur die UV-Licht aussendet, welches in den zu prüfenden berührungslosen Prüfung der Dicke von Wandungen Gegenstand einbringbar ist. Durch eine mit der insbesondere hohler oder gewölbter Gegenstände wie Sammellinse versehene Öffnung wird die Abstrahlung Flaschen, Rohre u. dgl. unter Ausnutzung der des UV-Lichts nach außen ermöglicht. Das von der Strahlungsabsorption eines auf das Prüfgut ge- 5 Sammellinse auf die innere Oberfläche des zu prüfenrichteten und dieses durchdringenden radioaktiven den Gegenstandes fokussierte Licht wird mit seinem Strahlenbündels, wobei der das Prüfgut verlassende an der Oberfläche reflektierten Anteil auf einen Strahlungsanteil in einem Detektor aufgefangen und innerhalb des genannten Rohres angeordneten Spiegel in elekrische Spannungsimpulse umgewandelt wird. geworfen, von dem seinerseits eine paralleles

Bei der Prüfung von Wanddicken beliebiger Gegen- io Strahlenbündel auf einen Sekundärelektronenvervielstände, wie Flaschen od. dgl., ist es von größter fächer auftrifft, dem ein Vorverstärker, ein Ampli-Wichtigkeit, diese sowohl so vornehmen zu tudendiskriminator und ein Sperrtriggerkreis nachgekönnen, daß der Gegenstand durch die Prüfung schaltet ist. Darüber hinaus kann das Ausgangssignal selbst nicht beschädigt wird als auch dieselbe mög- des Sekundärelektronenvervielfachers auf einem liehst zeitsparend und ohne erheblichen technischen 15 Oszillographen sichtbar gemacht werden. Damit beAufwand durchzuführen. Um diesen Anforderungen dient sich dieses bekannte Verfahren einer Elektronik, zu genügen, ist man bereits seit langer Zeit davon die sehr zuverlässig und störunanfällig arbeitet. Es ist abgegangen, die Prüfung neu hergestellter Gegen- jedoch nicht geeignet, die Dicke hohler Gegenstände stände durch mechanische Mittel vorzunehmen. zu überprüfen, sondern vielmehr nur die innere

Bekannte Verfahren zur berührungslosen Prüfung 20 Oberfläche des Hohlkörpers auf Unebenheiten und

der Dicke von Wandungen, vorzugsweise hohler Fehlstellen zu kontrollieren.

Gegenstände, bedienen sich gewöhnlich der Methode Besonders vorteilhaft ist es für die Ermittlung der der Vergleichsmessung, bei der die Prüflinge mit Wandstärke, die Absorption hoch energetischer einem Musterstück verglichen werden. In diesem Strahlungen, wie radioaktiver Strahlungsquellen, ausZusammenhang ist eine Vorrichtung zur Über- 25 zunutzen. Dickenmeßverfahren, die sich radioaktiver prüfung von Gegenständen bekannt, bei der ein auf Isotope als Strahlungsquellen bedienen, sind beiRöntgenstrahlung ansprechender Detektor innerhalb spielsweise seit längerer Zeit in der metallverarbeitendes Prüflings angeordnet wird, während die Strah- den Industrie bekannt. Hierbei wird in Blechwalzlungsquelle außerhalb desselben liegt. Symmetrisch straßen die Stärke des Walzblechs dadurch überzu der Röntgenstrahlungsquelle sind zwei Detektoren 30 prüft, daß dieses zwischen einem radioaktiven angeordnet, deren Ausgangssignal proportional zu Strahler und einem Detektor, etwa Geiger-Müllerder auf diese auftreffenden Strahlung ist. Der Aus- Zählrohr, bewegt wird. Insbesondere ist in diesem gang jedes Detektors ist galvanisch mit je einem Zusammenhang eine Gammastrahlenmeßtechnik für Vorverstärker gekoppelt, dessen Ausgänge einer Walzwerke bekanntgeworden, bei der einem Gamma-Kompensationsschaltung zugeführt sind. Während 35 strahler ein Szintillationsstrahler mit Vorverstärker der eine Detektor innerhalb des zu überprüfenden gegenüber angeordnet ist, wobei sich zwischen beiden Gegenstandes angeordnet ist, wobei die auf diesen das Meßgut hindurchbewegt. Die von dem Vorverauftreffenden Röntgenstrahlen denselben durch- stärker abgegebenen elektrischen Impulse werden dringen müssen, liegt zwischen dem zweiten Detektor einem Zentralgerät zugeführt, das mit einem Sollwert- und der Strahlungsquelle im gleichen räumlichen 40 einsteller und einer Anzeigetafel gekoppelt ist. Die Abstandsverhältnis ein Absorber als Musterstück. aus dem Szintillationsstrahler kommenden Impulse Die Absorptionskonstante des Musterstücks ist so werden verstärkt und laden einen Kondensator auf. gewählt, daß sie derjenigen des die gewünschten Die in einem bestimmten Zeitintervall zufolge dieser Eigenschaften aufweisenden Prüflings entspricht. Die Auflage am Kondensator liegende Spannung ist ein Kompensationsschaltung liefert somit immer dann 45 Maß für die mittlere Dicke des in diesem Zeitintervall kein Ausgangssignal, wenn sich die Wanddicke des die Meßanordnung durchlaufenden Bandabschnittes. Prüflings innerhalb der durch das Musterstück vor- Am Ende des genannten Zeitintervalls wird durch gegebenen Toleranzgrenzen befindet. Dieses bekannte ein Laufzeitgerät dieser Kondensator mit einem Kompensationsverfahren ist insofern sehr aufwendig, weiteren -Kondensator verbunden, so daß eine da es sich einer Elektronik bedient, die zufolge der 50 differenzierte Teilladung von dem ersten Konden-Verwendung zweier Detektoren in doppelter Aus- sator auf den zweiten Kondensator übergeht, anführungsform vorhanden sein muß. Auch ist das schließend wird die Kapazität des ersten Konden-Kompensationsverfahren insbesondere dann nach- sators kurzgeschlossen, so daß dieser für das zweite teilig, wenn in häufig wechselnder Aufeinanderfolge Meßintervall bereit ist. Während der Aufladung des unterschiedliche Gegenstände differierender Wand- 55 ersten Kondensators im nachfolgenden Zeitintervall stärken überprüft werden sollen, da für jede der erfolgt eine Vergleichsmessung zwischen der am unterschiedlichen geforderten Wandstärken jeweils zweiten Kondensator nunmehr noch anliegenden andere Musterstücke verwendet werden müssen. Spannung mit einer Normalspannung. Somit handelt Abgesehen davon, daß die Fertigung solcher exakten es sich auch bei dieser bekannten Vorrichtung um Musterstücke aufwendig und teilweise mit erheb- 60 eine solche, die die Methode der Vergleichsmessung liehen Kosten verbunden ist, erfordert das ständige zur Grundlage hat.

Austauschen derselben einen Zeitaufwand, der bei Andere bekannte Meßanordnungen bedienen sich

den geforderten hohen Ausstoßraten der modernen zunächst einer Kompensationsschaltung in Ver-

Industrie nicht mehr zu rechtfertigen ist. gleichsmessung, bei der entweder zwei getrennte

Ein weiteres bekanntes Verfahren zur berührungs- 65 identische Strahler, denen jeweils ein Detektor zuge-

loscn Dickenmessung hohler Gegenstände verwendet ordnet ist, oder eine Strahlungsquelle mit zwei hierzu

eine langwelligere Strahlung als die genannte symmetrisch und im gleichen Raumverhältnis ange-

Röntgcnstrahlung, und zwar eine Strahlungsquelle, ordneten Detektoren verwendet werden. Zwischen

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dem einen Detektor, der in einem bekannten Ausfüh- Verfahren zur berührungslosen Prüfung der Dicke

rungsbeispiel aus einer Ionisationskammer besteht, von Wandungen, insbesondere hohler oder gewölbter

und der Strahlungsquelle befindet sich hierbei eine Gegenstände wie Flaschen od. dgl., zu schaffen,

Vergleichsfolie, während sich zwischen der Strah- welches unter Vermeidung der Vergleichsmeß-

lungsquelle und dem zweiten Detektor das Meßgut 5 methode und unter Verwendung einer weitgehendst

befindet. Somit bedient sich auch diese bekannte störunanfälligen Elektronik die Nachteile bisheriger

Vorrichtung der Methode der Vergleichsmessung und bekannter Verfahren vermeidet und insbesondere

zeigt demzufolge ähnliche oder die gleichen Nachteile, auch die Überprüfung von in häufiger Folge bezüg-

wie oben im Zusammenhang mit der Anordnung von Hch ihrer Größe und Dicke wechselnden Prüflingen

Röntgenstrahlung, beschrieben. io bei geringstmöglichem Zeitaufwand ermöglicht.

Eine abgewandelte bekannte Ausführungsform Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß bedient sich nur einer einzigen Ionisationskammer, dadurch erreicht, daß die vom Detektor abgegebenen der ein radioaktiver Strahler gegenüberliegt, während Spannungsimpulse vorzugsweise nach Verstärkung das Meßgut dazwischen angeordnet ist. Der aus- in einem Vorverstärker einem Impulsdiskriminator gangsseitig an der Ionisationskammer, zufolge der 15 zugeführt werden, der bei Überschreitung eines vorauftreffenden Strahlung, entstehende Strom wird gegebenen Spannungsschwellenwertes normierte Imüber einen hochohmigen Widerstand an Nullpotential pulse konstanter Amplitude und konstanter Breite gelegt und das Spannungsgefälle über diesem abge- erzeugt, die in einem Impulsintegrator in ein analoges griffen. Der Ist-Wert des Spannungsgefälles wird mit Spannungssignal umgewandelt werden, um bei Übereiner in entgegengesetzter Polung angelegten Gleich- 20 schreitung eines vorgegebenen Schwellenwertes einen stromquelle kompensiert, so daß der genannte zweite Sperrtriggerkreis zu betätigen, der ausgangsseitig ein Meßaufbau eines Strahlers mit Detektor vermieden Impulssignal beispielsweise für ein Steuerrelais wird. Eine derartige Ausführungsform einer Kompen- und/oder eine Signalvorrichtung erzeugt.
• sationsschaltung ist insbesondere deshalb sehr Für die Erfindung ist es von Bedeutung, daß der störanfällig, weil auch bereits geringe Schwankungs- 25 Impulsdiskriminator eine mit einem festen Vorspanspannungen in der Gleichstromquelle zu erheblichen nungswert beaufschlagte Tunneldiode mit zwei Meßfehlern führen können, die dann ein an sich möglichen Spannungszuständen aufweist sowie einen fehlerloses Meßgut einer völlig falschen Bewertung die normierten Impulse der Tunneldiode in deren aussetzen. In diesem Zusammenhang ist bei der Hochspannungszustand durchlassenden Transistor beschriebenen bekannten Vorrichtung auch eine 30 und daß eine Anzeigevorrichtung die Tunneldiode Toleranzüberschreitungsanzeige bekanntgeworden, die nach einer festen Zeitverzögerung in den Niederimmer dann anspricht, wenn das in Kompensations- spannungszustand zurückschaltet,
schaltung verwendete Nullinstrument einen vorge- Ein Merkmal der Erfindung besteht auch darin, gebenen Grenzwert überschreitet. daß der Sperrtriggerkreis einen UJT-Transistor

Schließlich ist noch eine Vorrichtung zur Über- 35 enthält.

prüfung hohler zylindrischer Gegenstände, etwa Schließlich ist es für die Erfindung noch wesent-

Rohren, bekanntgeworden, bei der ein Detektor die lieh, daß der Sperrtriggerkreis einen gesteuerten

Strahlungsenergie einer radioaktiven Strahlungsquelle Gleichrichter zur Aufnahme des von dem UJT-Tran-

empfängt, wobei auch hier der Prüfkörper zwischen sistor abgegebenen Signals besitzt und daß der

der Strahlungsquelle und dem Detektor beweglich 40 UJT-Transistor ein Signal dann durchläßt, wenn das

angeordnet ist. Der Detektor steht in diesem be- analoge Signal einen eingestellten Ist-Wert desselben

kannten Ausführungsbeispiel mit verschiedenartigen übersteigt.

Warnvorrichtungen, Kontrollmechanismen und/oder Das erfindungsgemäße Verfahren zur berührungs-Anzeigevorrichtungen verbunden. Vorzugsweise wird losen Prüfung von Wandungsdicken hohler Gegenein kontinuierlich arbeitendes Aufzeigungsgerät ver- 45 stände bietet den Vorteil, daß die zu messenden wendet, dessen, in Abhängigkeit von der Zeit, ab- Wandstärken nicht ständig mit Prüfstücken verlaufende und aufzeichnende Kurve die vom Detektor glichen werden müssen, was insbesondere dann einen aufgenommene Strahlungsmenge analog wiedergibt. wesentlichen Zeitgewinn bietet, wenn die in ihrer

Die bekannten derartigen Meßanordnungen sind Größe und- Dicke wechselnden Prüflinge in beinsbesondere deshalb nicht frei von Störanfälligkeit, 50 stimmter Folge zu überprüfen sind. Ein weiterer da hier von dem Detektor, in Abhängigkeit von der Vorteil der Erfindung besteht auch darin, daß dieauf ihn auftreffenden Strahlungsmenge, abgegebene jenige Stelle in der Wandung des Prüflings, welche Impulse elektrischer Art entweder ausschließlich über den geforderten Normalwert unter- oder übereinen Vorverstärker oder direkt auf eine Wiedergabe- schreitet, sofort angezeigt wird. In einem bevorzugten und/oder Registriereinheit gegeben werden. Somit 55 Ausführungsbeispiel unterbricht ein Steuerkreis den werden von der Wiedergabeeinheit alle Impulse, die Prüfgang und hält den relativ zur Strahlungsquelle von dem Detektor ausgangsseitig abgegeben werden, und Detektor bewegten Prüfling an derjenigen Stelle registriert. Die im Detektor erzeugten Impulse ent- fest, an welcher ein Fehler registriert worden ist. stehen hier nicht ausschließlich durch radioaktive Durch die Verwendung des Diskriminators, der die Strahlung der verwendeten Strahlungsquelle, sondern 60 untere Energieschwelle von Störimpulsen zufolge der vielmehr auch durch eine Vielzahl von Umweltstrah- Umweltstrahlung od. dgl. unterdrückt, wird die lungseinflüssen, die sich besonders im energetischen Genauigkeit der Meßergebnisse erhöht und die Bereich stark bemerkbar machen. Dieser sogenannte Fehlergrenze somit verringert. Durch die Normierung Background verfälscht die Meßergebnisse dann er- der von dem Diskriminator durchgelassenen Impulse heblich, wenn die Strahlungsquellen von nicht zu 65 wird die Anzahl der Impulse — bei gleicher Bewergroßer Intensität sind, wie dieses aus Sichcrheits- tung jedes einzelnen Impulses — in eine analoge und gründen meist erforderlich ist. elektronisch leicht weiterzuverarbeitende Energie-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einheit überführt. Die an sich bekannte Verwendung

eines Szintillationskristalls als Detektor erhöht darüber hinaus die Empfindlichkeit der Messung erheblich, zumal diesem ein Sekundärelektronenvervielfacher nachgeschaltet ist. der eine ausreichende Vorverstärkung der entstehenden Lichtblitze sicherstellt. Die Verwendung einer radioaktiven Strahlungsquelle ist auch insofern vorteilhaft, weil diese besonders dann, wenn Isotope mit verhältnismäßig langer Halbwertszeit Anwendung finden, sehr genau definierbar festliegt. Eine Nacheichung der Prüfungsvorrichtung ist beispielsweise bei Verwendung eines Isotops mit einer Halbwertszeit von 20 Jahren pro Monat nur einmal erforderlich, falls man eine Meßgenauigkeit vcn etwa 0,3 % nicht überschreiten will. Als Strahler können selbstverständlich sowohl natürliche Isotope als auch künstlich hergestellte verwendet werden, und die absorbierende Energiestrahlung kann je nach den Absorptionseigenschaften des zu messenden Prüflings eine Alpha-, Beta- oder Gammastrahlung sein. Die verwendete Strahlung wirkt sich in keiner Weise zerstörend oder anderweitig negativ auf den Prüfling aus, und die geometrischen Verhältnisse der Meßanordnung sind auch bei unterschiedlichster Formgebung der zu prüfenden Gegenstände genau konstant gehalten.

Die Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, und es bedeutet

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur berührungslosen Prüfung von Gegenständen,

F i g. 2 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen elektronischen Prüfkreises und

F i g. 3 ein Schaltbild des Prüfkreises nach F i g. 2.

Wie in Fig. 1 dargestellt, steht eine zu überprüfende Flasche 100 auf einem Drehtisch 101. Dieser ist mittels eines in dem Gehäuse 102 befindlichen Elektromotors betätigbar. Innerhalb eines verschiebbar gelagerten Einschubs 103 ist in dem Gehäuse 102 ferner die gesamte Elektronik der Meßvorrichtung untergebracht. Zur Durchführung der Dickenmessung werden die Stellknöpfe 104 entsprechend betätigt. Von dem Gehäuse 102 ragen die beiden Säulen 105 und 106 nach oben, die an ihren oberen Enden eine Führungsplatte 107 tragen. An den beiden Säulen 105 und 106 ist die Vorrichtung 112, die den Detektor 111 enthält, gelagert. In einem festen räumlichen Abstandsverhältnis zu dem-Detektor 111 ist die Strahlungsquelle 108 am freien unteren Ende der Stange 113 gehalten, die sich durch die Führungsbohrung 115 innerhalb der Führungsplatte 107 hindurcherstreckt. Das andere Ende der U-förmig gekrümmten Stange 113 ragt durch eine zweite Führungsbohrung 114 der Führungsplatte 107 und ist in der Vorrichtung 112 befestigt. Auf der Stange 113 ist ein konischer Absorptionsschirm 116 über der Strahlungsquelle 108 derart verschiebbar gehalten, daß er während des Betriebes der Vorrichtung auf dem Flaschenhals ruht (s. Fig. 1). Der Absorptionsschirm 116 gleitet nach unten, sobald die Strahlungsquelle aus der Flasche 100 herausgezogen wird, um diese zu umschließen und deren Strahlung weitgehend aufzufangen. Die Strahlungsquelle 108 wie auch der Detektor 111 werden mittels eines geeigneten Antriebes wahlweise abgesenkt oder angehoben. Hierfür bildet gemäß Fig. 1 das Drahtseil 118 zusammen mit der Kette 119 einen geschlossenen Zug, wobei die Kette 119 mit einem Zahnrad 120 in Eingriff steht, das durch einen in seiner Drehrichtung umkehrbaren Motor 121 angetrieben wird. Die hierdurch erfolgende Auf- und Abbewegung des Detektors 111 zusammen mit der Strahlungsquelle 108 ermöglicht, wenn gleichzeitig der Drehtisch 101 gedreht wird, eine Messung der Wandung der Flasche 100 längs einer Spiralkurve. Die von dem Detektor 111 ausgegebenen Ladungsimpulse werden über die Leitungen 122 der elektronischen Schaltung innerhalb der Schublade 103 zugeführt.

ίο Gemäß F i g. 2 beinhaltet die Strahlungsquelle einen Beta-Strahler 10, dessen Beta-Teilchen gegen einen Prüfling, hier die Flaschenwand 11, gerichtet sind. Derjenige Teil der Beta-Teilchen, der durch die Flaschenwand 11 hindurchgelangt, wird von dem Detektor 12 aufgenommen. Der Detektor 12 wandelt die aufgenommene Strahlungsenergie in elektrische Spannungsimpulse um. Der Detektor 12 ist mit einem Vorverstärker 13 verbunden, der den Spannungsimpuls verstärkt und einem Impulsgrößen-Diskriminator 14 zuführt, der Impulse mit konstanter Amplitude abgibt, wenn ein vorgegebener Spannungsschwellenwert überschritten wird. Die so gewonnenen Impulse gleicher Amplitude werden einem Impulsintegrator 15 zugeführt, der eine Impulsfolge pro Zeiteinheit in ein analoges Spannungs-" signal umwandelt, das einen Sperrtriggerkreis 16 betätigt, wenn das erzeugte Signal einen vorgegebenen Pegel überschreitet. Der Sperrtriggerkreis 16 erzeugt seinerseits nach Auslösung ein Impulssignal für das Steuerrelais 17. Der Sperrtriggerkreis 16 ist ferner so ausgelegt, daß der einstellbare Pegel, bei dem das Signal übertragen wird, den kritischen Wert darstellt, bei dem der geprüfte Gegenstand als fehlerhaft zu betrachten ist oder nicht.

Das Steuerrelais 17 übermittelt einen Impuls an eine Signalvorrichtung bzw. Lampe 18 und außerdem zu einer Reihe von Motorsteuerkreisen 19, die an eine oder mehrere Einrichtungen, z. B. eine Einrichtung zur Aussonderung derjenigen Waren, deren Wanddicke als unterhalb des minimalen Wertes für annehmbare Artikel liegend ermittelt wurde, angeschlossen werden können. Die Netzleistung 20 liefert elektrischen Strom an die Motorsteuerkreise 19, die Hcchspannungsspeisung 21 für den Detektor 12 und die Niederspannungsspeisung 22, von der der Vorverstärker 13, der Impulshöhen-Diskriminator 14, der Impulsintegrator 15 und der Sperrtriggerkreis 16 gespeist werden. Das von dem Impulsintegrator 15 abgegebene Signal liegt auch zu einer Ausgangsbuchse 23' an, wobei das zur Verfügung stehende Signal eine zu der von dem Detektor 12 empfangenen Strahlungsmenge analogen Spannung proportionale Amplitude besitzt.

Wie aus F i g. 3 hervorgeht, treffen die Beta-Teilchen, die von der hier nicht dargestellten Beta-Strahlungsquelle ausgesandt werden, auf ein Szintillationskristall 26 und erzeugen in diesem Lichtimpulse, die vcn einem Sekundärelektronenvervielfacher 28 verstärkt werden. Die Ausgangsimpulse der Anode 29 des Sekundärelektronen-Vervielfachers 28 werden der Basis des Transistors 30 über den Kondensator 31 zugeführt. Die Kapazität des Kondensators 31 bestimmt die Frequenz der unteren Linie des Durchlaßbereiches der Verstärkung der von der Anode 29 eintreffenden Impulse. Der Transistor 30 liegt in Emitterschaltung, wobei dessen Kollektor mit dem Emitter eines weiteren Transistors 32 verbunden und durch denselben für kleine Signale vorgespannt ist.

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Die Basis des Transistors 32 ist über den Konden- einerseits an die Tunneldiode 55 angeschlossen und sator 37 und einen Widerstand 33 mit der Anode 29 an die Basis des Transistors 59 und liegt andererseits verbunden. Der Widerstand 34 verbindet die Basis an der Verbindung zwischen den Widerständen 56 des Transistors 30 mit der Erde und liefert einen Teil und 57, die jeweils zu der Niederspannungsleitung der für den Betrieb der Transistoren notwendigen 5 bzw. zur Erdleitung führen. Der Kondensator 52 Vorspannung. Die Widerstände 35 und 36 liegen in verbindet die Niederspannungsleitung mit der Erd-Reihe, wobei der erstgenannte zwischen der Nieder- leitung. Die Widerstände 56 und 57 bilden einen Spannungsleitung und der Basis des Transistors 32 Spannungsteiler, der dazu dient, die Tunneldiode 55 und der letztgenannte zwischen der Basis des Tran- so vorzuspannen, daß sie ungefähr 80% ihres Spitzensistors 32 und der Erdleitung liegt. Die Widerstände io stromes erreichen kann. Schnelle Impulse, die von 35, 36 stellen einen Spannungsteiler dar, der das dem Kollektor des Transistors 39 abgegeben werden Gleichstrom-Emitterpotential des Transisors 32 auf- und die ausreichen, den Strom der Tunneldiode rechterhält. Der Widerstand 41 ist zwischen die 55 auf den maximalen Scheitelwert ansteigen zu Niederspannungsleitung und den Kollektor des lassen bzw. noch darüber hinausgehen, haben zur Transistors 32 geschaltet und bildet den Kollektor- 15 Folge, daß die Tunneldiode 55 schnell in ihren Belastungswiderstand. Hochspannungszustand umschaltet. Die Induktivität

Das von der Basis des Transistors 30 zum Kollek- 58 wirkt dabei als HF-Drossel, die eine fest eintor des Transistors 32 gegebene Signal erfährt eine gestellte Verzögerung bewirkt, bevor die Tunneldiode Stromverstärkung und wird der Basis des Transistors 55 wieder in ihren Niederspannungszustand zurück-38 zugeführt. Der Kollektor des Transistors 38 liegt 20 schalten kann.

an der Niederspannungsleitung und der Emitter über Da die Tunneldiode 55 parallel zu der Basis-

den Widerstand 42 an der Erdleitung. Der Emitter ist Emiterverbindung des Transistors 59 liegt, wird ferner an die Basis des Transistors 39 angeschlossen. dieser lediglich während derjenigen Zeit, in der die Der Transistor 38 bewirkt eine zusätzliche Stromver- Tunneldiode 55 sich in ihrem Hochspannungszustand Stärkung und Impedanztransformation des Signals, 25" befindet, eingeschaltet. Der Transistor 59 bleibt abdas der Basis des Transistors 39 zugeführt wird. Der geschaltet, solange sich die Tunneldiode 55 in ihrem Widerstand 42 bildet den Emitterbelastungswider- Niederspannungszustand befindet, und er wird dann stand für den Transistor 38. Der Kollektor des Tran- zur Sättigung gebracht, wenn die Diode 55 sich in sistors 39 ist über den Widerstand 44, der den KoI- ihrem Hochspannungszustand befindet. Auf diese lektorbelastungswiderstand desselben bildet, an die 30 Weise arbeiten die Tunneldiode 55 so zusammen mit Niederspannungsleitung angeschlossen. der Induktivität 58 und der Transistor 59, daß sie

Der Emitter des Transistors 39 ist über den einen schnell wirkenden Pegeldiskriminator bilden, Widerstand 40 mit der Basis des Transistors 30 ver- der Ausgangsimpulse festliegender Höhe und Breite bunden und bildet einen Punkt niedriger Impedanz bei einem jedoch eingehenden Stromimpuls erzeugt, für die Gewinnung eines negativen Rückkopplungs- 35 der die Schwellenempfindlichkeit überschreitet. Die Signalstromes, der dem Eingangssignalstrcm an der Amplitude der Spannungsimpulse, die an dem Basis des Transistors 30 hinzugefügt wird. Der Kollektor des Transistors 59 erzeugt werden, ist Widerstand 43 ist an den Emitter des Transistors 39 durch die Sättigungsspannung des Transistors 59 beangeschlossen und liegt in Reihe mit dem einstell- grenzt, wenn dieser eingeschaltet ist. Während der baren Widerstand 45 und der Diode 47, die anderer- 40 übrigen Zeit ist die Amplitude durch die temperaturseits mit der Erdleitung verbunden ist. Ein Teil des kompensierende Zener-Diode 62, die den Kollektor von dem Emitter des Transistors 39 kommenden des Transistors 59 mit der Niederspannungsleitung Signals wird über den Kondensator 46 zur Erde ab- verbindet, bestimmt.

geleitet. Der Bruchteil des Ausgangssignalstroms des Der Widerstand 63 verbindet den Kollektor des

Emitters des Transistors 39, der auf den Verstärker- 45 Transistors 59 mit der Erde und sichert einen koneingang rückgekoppelt ist, d. h., der auf die Basis des stanten Strom durch die Zener-Diode 62. Die Transistors 30 gegeben wird und der die Verstärkung stabilisierten, von dem Kollektor des Transistors 59 des Regelkreisstroms bestimmt, ist durch Ver- abgegebenen Spannungsimpulse werden an die beiden änderung des Emitterwiderstandes 45 einstellbar. komplementären Emitterfolgetransistoren 64 und 65

Die Diode 47 dient der Kompensation der Tempe- 50 übertragen. Der Kollektor des Transistors 65 ist mit raturabhängigkeit für das Gleichstrom-Emitterbasis- Erde verbunden, während sein Emitter an dem potential des Transistors 30. Der Widerstand 49 liegt Emitter des Transistors 64 und über den Kondenzwischen der Niederspannungsspeisung 22 und der sator 66 an dem Impulsintegrator 15 liegt. Der Niederspeisungsleitung, die in den Vorverstärker Kollektor des Transistors 64 ist über den Widerstand führt, als Spannungsabfallwiderstand. Die Zener- 55 76 und des weiteren mit dem Kollektor des Transi-Diode 48, die zwischen der Niederspannungsleitung stors 71 verbunden, dessen Emitter Signale von dem und der Erdleitung liegt, dient dazu, die Eingangs- Kondensator 66 erhält. Die Diode 70 ist parallel zur spannung des Vorverstärkers zu regeln. Ein Konden- Emitterbasisverbindung des Transistors 71 geschaltet, sator 50 liegt parallel zu der Zener-Diode 48. Durch Die Kollektoren der Transistoren 64 und 71 sind die Verbindung der Kondensatoren 53 und 54 wird 60 ebenfals über zueinander parallelliegende Kondenein von dem Verstärker ausgehender Stromimpuls satoren 74 und 75 mit der Erdleitung verbunden. Die von dem Kollektor des Transistors 39 abgenommen Basis des Transistors 71 liegt über den Kondensator an den Impulshöhen-Diskriminator 14 gelegt. 67, über in Reihe geschaltete Widerstände 72 und 73

Das von dem Kondensator 54 ausgehende Signal oder über die Buchse 23 an die Erdleitung,
wird der Tunneldiode 55 zugeführt, die ebenfalls so- 65 Der Kondensator 66 und die Amplitude der Spanwohl mit der Niederspannungsleitung verbunden ist als nungsimpulsc, die von dem Impulshöhendiskrimiauch parallel zu der Basis-Emitter-Verbindung des nator ausgehen, bestimmen die Ladungsmenge, die Transistors 59 liegt. Weiter ist die Induktivität 58 für jeden Impuls übertragen wird. Der Kondensator

67 dient dabei als Ladungsintegrator. Die Diode erlaubt lediglich auf der ansteigenden Flanke eines jeden Impulses einen Spannungszuwachs für den Kondensator 67. Der Transistor 71 leitet nur während der fallenden Flanke eines Impulses. Eine konstante Entladung des Kondensators 67 findet über die beiden Widerstände 72 und 73 statt.

Im Gleichgewichtszustand ist die durchschnittliche Ansammelgeschwindigkeit der sich aufbauenden Ladung gleich der Entladungsgeschwindigkeit durch die beiden Widerstände 72 und 73. Somit ist die parallel zum Kondensator 67 fließende Ausgangsspannung proportional der durchschnittlichen Frequenz der eintreffenden Impulse.

Um zu verhindern, daß beim Aufbau der Spannung des Kondensators 67 infolge der Verminderung der zur Verfügung stehenden Ladung pro Impuls eins Nichtlinearität auftritt, ist die Basis des Transistors 71 an die Ausgangsspannung, wie in F i g. 3 dargestellt, gekoppelt. Damit wird erreicht, daß die Ausgangsspannung die Höhe der Eingangsimpulse erreichen oder gar überschreiten kann, ohne daß in der Übertragungscharakteristik eine nennenswerte Nichtlinearität auftritt. Um zu verhindern, daß Stromimpulse zufolge der verwendeten, zeitlich sehr kurzen Impulse im Netz in Erscheinung treten, wird jeweils eine Entkupplung über die Kondensatoren 74 und 75 sowie den Widerstand 76 vorgesehen.

Die Ausgangsspannung des Impulsintegrators 15 wird der Basis des UJT-Transistors 80 innerhalb eines Sperrtriggerkreises 16 zugeführt, der einerseits über den Belastungswiderstand 83 an der Niederspannungsstromquelle liegt, während er andererseits über den Belastungswiderstand 84 an die Erdleitung und an den gesteuerten Gleichrichter 81 angeschlossen ist. Das Tor des Gleichrichters 81 gibt die Signale weiter zu dem Relais 82.

Der Ansprechpegel des Sperrtriggerkreises 16 wird durch das innere Abstandsverhältnis oder den Wert des stabilen negativen Widerstandes des UJT-Transistors 80 bestimmt. Wenn die Impulsrate des Impulsintegrators 15 die Scheitelspannung des UJT-Transistors 80 erreicht, entlädt sich der Kondensator 67 schnell über das Tor des Gleichrichters 81. Diese Entladung betätigt das Alarmrelais 72, das den UJT-Transistor 80 abschaltet, so daß die Ausgangsspannung des Impulsintegrators 15 aufrechterhalten bleibt, unbeeinflußt von irgendeiner Belastung durch den Alarmstromkreis. Das Alarmrelais 82 betätigt außerdem eine Signallampe 18 oder auch andere Vorrichtungen, die beispielsweise benötigt werden, um einen abgewiesenen Prüfling bzw. eine Flasche Ü00 (Fig. 1) aus dem Prüfungsweg zu entfernen. Das Alarmrclais 32 bleibt durch den gesteuerten Gleichrichter 81 so lange erregt, bis der nächste Prüfzyklus durch die Betätigung eines hier nicht dargestellten Schalters eingeleitet worden ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur berührungslosen Prüfung der Dicke von Wandungen insbesondere hohler oder gewölbter Gegenstände wie Flaschen, Rohre u. dgl. unter Ausnutzung der Strahlungsabscrption eines auf das Prüfgut gerichteten und dieses durchdringenden radioaktiven Strahlenbündels, wobei der das Prüfgut verlassende Strahlungsanteil in einem Detektor aufgefangen und in elektrische Spannimgsimpulse umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Detektor (12) abgegebenen Spannungsimpulse vorzugsweise nach Verstärkung in einem Vorverstärker (33) einem Impulsdiskriminator (14) zugeführt werden, der bei Überschreitung eines vorgegebenen Spannungsschwellenwertes normierte ' Impulse konstanter Amplitude und konstanter Breite erzeugt, die in einem Impulsintegrator

. (15) in ein analoges Spannungssignal umgewandelt werden, um bei Überschreitung eines vorgegebenen Schwellenwertes einen Sperrtriggerkreis (16) zu betätigen, der ausgangsseitig ein Impulssignal beispielsweise für ein Steuerrelais (17) und/oder eine Signalvorrichtung (18) erzeugt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsdiskriminator (14) eine mit einem festen Vorspannungswert beaufschlagte Tunneldiode (55) mit zwei möglichen Spannungszuständen aufweist sowie einen die normierten Impulse der Tunneldiode (55) in deren Hochspannungszustand durchlassenden Transistor (59) und daß eine Anzeigevorrichtung die Tunneldiode (55) nach einer festen Zeitverzögerung in den Niederspannungszustand zurückschaltet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrtriggerkreis (16) einen UJT-Transistor (80) enthält.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrtriggerkreis (16) einen gesteuerten Gleichrichter (81) zur Aufnahme des von dem UJT-Transistor (80) abgegebenen Signals besitzt und daß der UJT-Transistor (80) ein Signal dann durchläßt, wenn das analoge Signal einen eingestellten Ist-Wert desselben übersteigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen